Акустический комфорт

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой он распространяется: в газах скорость звука растет с ростом температуры и давления, в жидкостях при росте температуры наоборот снижается (исключением является вода, в которой скорость звука достигает максимума при 74 °С и начинает снижаться только при увеличении данной температуры). Для воздуха такая зависимость выглядит так: c = 332 + 0,6tc, где tc — температура окружающей среды, °С.

Скорость звука в газах, при температуре 0 °С и давление 1 атм

• Азот 334 м/с;
• Кислород 316 м/с;
• Воздух 332 м/с;
• Гелий 965 м/с;
• Водород 1284 м/с;
• Метан 430 м/с;
• Аммиак 415 м/с.

Скорость звука в жидкостях при температуре 20 °С

• Вода 1490 м/с;
• Бензол 1324 м/с;
• Спирт этиловый 1180 м/с;
• Ртуть 1453 м/с;
• Глицерин 1923 м/с.

В твердых телах скорость звука определяется модулем упругости вещества и его плотностью, при этом в продольном и поперечном направлении в неограниченных изотропных твердых телах она различается. Волновое перемещение звуковой волны называется гармоническими или синусоидальной колебаниями, которое описывается следующим образом: x(t) = A • sin (wt + φ). 

Скорость звука в твердом теле

Волновое перемещение звуковой волны называется гармоническими или синусоидальной колебаниями, которое описывается следующим образом: x(t) = A · sin (wt + φ). 

Простая гармоническая синусоидальная волна 

Длина волны зависит от частоты и скорости звука: длина волны (м) = скорость волны (м/с) / частота (Гц). Соответственно частота определяется следующим образом: частота (Гц) = скорость волны (м/с) / длина волны (м).

Длина волны в зависимости от частоты звука (при температуре воздуха °С)

Интенсивность звука снижается по мере увеличения расстояния от источника звука. Если звуковая волна на своем пути не встречает преград, то звук из источника распространяется во все направления. 

Процесс распространения звуковой волны 

В зависимости от вида источника звука — существует несколько видов звуковых волн: плоские, сферические и цилиндрические 

Плоские волны при распространении не меняют форму и амплитуду, сферические не меняют форму (амплитуда уменьшается как 1/r), цилиндрические меняют и форму, и амплитуду (убывает как r-0,5).

Уравнение баланса звуковой энергии в упрощённом виде выглядит следующим образом: Iпад = Iотр + Iпр + Iпогл, где Iпад, Iотр, Iпр и Iпогл – интенсивности падающего, поглощенного, отраженного и прошедшего звука соответственно. 

Прохождение звука через преграду: 1 — падающая на конструкцию звуковая энергия; 2 — отраженная звуковая энергия; 3,5 — энергия, излучаемая колеблющейся конструкцией в смежные помещения; 4 — энергия структурного шума; 6 — энергия, трансформирующаяся в тепловую; 7— звуковая энергия, прошедшая через поры и неплотности; 8 — суммарная звуковая энергия, прошедшая через конструкцию.

Отношение интенсивности прошедшего звука к интенсивности падающего называется коэффициентом звукопроводности: t = Iпр/Iпад.

Величина, обратная коэффициенту звукопроводности, называется звукоизоляцией. Звукоизоляция характеризует процесс отражения звука и является мерой звуконепроницаемости преграды. Зависимость звукоизоляции от коэффициента звукопроводности записывается следующим образом: Rw = 10·lg (1/t).

Физический процесс перехода звуковой энергии в тепловую называется звукопоглощением, а мерой его измерения является коэффициент звукопоглощения: αw = (Iпогл + Iпрош) / Iпад.

Коэффициент звукопоглощения зависит от свойств материалов – материалы из каменной ваты ROCKWOOL обладают большим количеством открытых пор, что позволяет им иметь более высокий коэффициент звукопоглощения, чем у материалов с закрытой пористостью. В ГОСТе 23499-2009 вводится понятие индекс звукопоглощения αw (частотно независимые значения коэффициентов звукопоглощения, соответствующие величине смещенной нормативной кривой на частоте 500 Гц (среднегеометрической частоте октавной полосы)), в зависимости от величины которого материалу присваивается класс звукопоглощения.

Частотные характеристики реверберационных коэффициентов звукопоглощения плит АКУСТИК БАТТС