Расчет шумоизоляции помещения: Расчет звукоизоляции помещений и стен

Расчет звукоизоляции помещений и стен

Многие жители многоэтажных домов жалуются на очень шумных соседей: одни постоянно делают ремонт, другие завели звонко лающую собаку, третьи все время слушают громкую музыку. Для того чтобы оградить себя от шумов, необходимо произвести грамотный расчет звукоизоляции помещений, то есть определить, какие средства и в каком количестве потребуются для защиты помещения от посторонних звуков.

Индекс звукоизоляции

По рекомендациям Минздрава России, уровень шума в дневное время не должен превышать 45 дБ, ночью — 35 дБ. Чтобы вы могли ощущать комфорт в собственной квартире, всем конструкциям помещения следует соответствовать определенному индексу звукоизоляции:

1. Внутриквартирные стены, перегородки между квартирами — 54 дБ.
2. Перегородки между комнатами — 43 дБ.
3. Перегородка между комнатой и туалетом — 47–50 дБ.

Индекс звукоизоляции увеличивается в зависимости от толщины перегородок. Кроме того, этот показатель зависит от плотности звукоизоляционного материала.

Самостоятельно высчитать индекс звукоизоляции можно, ориентируясь на доносящиеся от соседей шумы:

• шепот — 20 дБ;
• обычный разговор — 45 дБ;
• плач ребенка — 70 дБ.

То есть если вы слышите разговоры соседей, значит, индекс звукоизоляции стены ниже 45 дБ. Таким образом, можно произвести расчет этого показателя. Увеличив индекс звукоизоляции на 20 дБ, вы перестанете слышать разговорчивых соседей.

Коэффициент звукопоглощения

При расчете звукоизоляции учитывается еще один компонент, помимо индекса. Это коэффициент звукопоглощения, то есть способность материалов уменьшать силу звука. Она измеряется по шкале от 0 до 1. Материалы, которые имеют значение коэффициента звукопоглощения от 0,4 и ниже, хорошо отражают звук.

Специалисты советуют: для качественной звукоизоляции помещения лучше всего использовать многослойную конструкцию из мягкого и твердого решений. Например, стены желательно покрыть слоем минеральной ваты и обшить гипсокартоном. В качестве мягкого материала идеально подходят плиты АКУСТИК БАТТС, АКУСТИК БАТТС ПРО и Акустик УЛЬТРАТОНКИЙ.

Акустическое проектирование: расчёт звукоизоляции помещений

Чрезмерные вибрации и резкость звука не только неприятны человеческому слуху, но и создают дополнительную вредную нагрузку на ушные перепонки. Говоря о необходимости провести акустический расчёт звукоизоляции помещений, стен или перекрытия, люди имеют ввиду разные процессы. Например, обывателей интересует объём средств, которые необходимо потратить, а специалистов – сложные вычисления относительно силы звуковых волн и правильной расстановки препятствий.

Чему-чему, а этим навыкам в школе нас не учат – акустический расчёт помещения под силу провести только действительно опытным специалистам. Сложность подсчёта заключается во многих факторах: требуется учесть толщину всех перекрытий, из какого материала они сделаны, какими характеристиками обладают. Помимо этого, учитываются и параметры помещения, его размеры и расстановка компонентов. Фёдоров Сергей – инженер проектно-инсталляционного отдела компании Asia Music – рассказал о том, что такое звукоизоляция, для чего она нужна и как правильно рассчитать звукоизоляцию для того или иного помещения.

Что такое звукоизоляция и для чего она нужна 

Звукоизоляция – конструкция стен, предназначенная для снижения уровня шума, проникающего в помещения извне.

Задача звукоизоляции – отразить звук и не позволить ему пройти сквозь стену помещения. Звукоизолирующая способность строительной конструкции определяется, прежде всего, массой – чем массивнее и толще стена, тем сложнее звуковым колебаниям ее раскачать.

Поэтому для защиты от шума мы строим двойные или тройные стены. Они состоят из нескольких чередующихся слоев жестких, плотных и мягких строительных материалов.

Уровень шума определяется в децибелах. Санитарные нормы рекомендуют уровень шума в пределах 40 Дб днем и 30 Дб ночью. Нормы допустимого шума устанавливает свод правил СП 51.13330.2011 «СНиП 23-03-2003. Защита от шума». В СНиПе указаны обязательные требования, которые должны выполняться при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий различного назначения, планировке и застройке городских и сельских поселений с целью защиты от шума и обеспечения нормативных параметров акустической среды в производственных, жилых, общественных зданиях, на прилегающих к ним территориях и в рекреационных зонах.

В идеале, расчет звукоизоляции должен производиться на этапе проектирования здания. Но применять звукоизоляцию как это положено по нормативам дорого. Зачастую строительные компании желают сэкономить – построить здание как можно быстрее. И они не смотрят на то, кто там будет жить, что там будет по соседству, будет ли там лифтовая шахта, клуб, компрессорная станция и тому подобное. Поэтому вопрос по звукоизоляции перекладывается на плечи того, кто будет эксплуатировать помещение. Как правило, эксплуатационники тоже не спешат сооружать звукоизолирующие конструкции, до тех пор, пока в судебном порядке не поступает жалоба от страдающей стороны. И только после принятия судебного решения, начинаются работы по устранению шума.

Расчет звукоизоляции помещений. Необходимые материалы для звукоизолирующих конструкций

Специалисты компании Asia Music могут не только тщательно спланировать конструктивные особенности помещения в соответствии с нормами звукоизоляции, но и скорректировать акустических особенности уже построенных помещений – сделать замеры существующих перегородок и степень их звукоизоляции, замерить уровень шума, насколько он превышает нормативы в ночное, в дневное время и сделать соответствующие расчеты новых звукоизоляционных конструкций, который этот шум приводили бы к нормативному.

Количество звукоизолирующих перегородок рассчитывается по советующим формулам. Также по формулам рассчитывается расстояние между перегородками и заполнение пустот между ними. Характерное строение звукоизолирующих материалов создает препятствие продвижению звука и отражает его.

При звукоизоляции применяются обычные строительные материалы. В качестве жесткого слоя могут применяться плотные материалы типа бетона, кирпича, гипсокартона, дерева, пенобетона, и пр. Они проявляют звукоизоляционные свойства, и чем больше их плотность, тем выше звукоизоляция.

Слой мягкого материала имеет звукопоглощающую функцию. В качестве звукопоглощающего слоя применяются материалы с волокнистой структурой: минеральная вата, стекловата, кремнеземные волокна, базальтовая плита. При этом имеет значение толщина звукопоглощающего материала в конструкции, эффективная толщина начинается с 5 см. Толщина поглощающего слоя должна составлять не менее 50% внутреннего пространства перегородки.

В настоящее время наиболее эффективными материалами, имеющими высокие значения коэффициента звукопоглощения, считаются изделия из минеральной ваты и стекловолокна.

Звукоизоляционные конструкции более эффективны наряду со звукоизоляционными материалами, поскольку рассчитаны на широкий частотный диапазон звуковой волны, обладающей высокими проникающими свойствами. За счет применения в звукоизоляционных конструкциях материалов разной плотности и структуры, а также соблюдения правил герметичности и отсутствия жестких связей с другими ограждающими конструкциями, эффективность значительно увеличивается, при этом звукоизоляционная конструкция может обладать меньшей массой и толщиной, чем звукоизоляционный материал при той же эффективности.

Для перегородки может применяться любой строительный материал. При покупке на материал прилагается сертификат, в котором указывается степень звукопоглощения в децибелах на разных частотах. То есть, если вы покупаете кирпич, то вы в праве потребовать на него сертификат по звукоизоляционным свойствам, и имея на руках этот сертификат мы уже можем сделать соответствующие расчеты по применению этого кирпича, или другого любого материала.

Такие же сертификаты прилагаются ко всем видам минеральных утеплителей (мягкого слоя). Получив данные по всем материалам, которые планируется использовать про звукоизоляции вашего помещения, мы можем рассчитать конструкцию «многослойного пирога» для достижения нормативной звукоизоляции.

Яркий пример звукоизоляционных работ, который выполнили специалисты проектно-инсталляционного отдела компании Asia Music, – магазин «Деликатесы». Там стояла очень шумная компрессорная станция. Мы перенесли её в другое место, рассчитали систему звукоизоляции и построили новое помещение в помещении, которое отвечает требованиям СНиПа. В результате, шум от компрессорной станции исчез вовсе, как и в самом помещении магазина, так и в смежных помещениях, где проживают жильцы.

Плюсы компании Asia Music при расчёте звукоизоляции

Безусловно, работу по монтажу звукоизоляции помещений нельзя назвать простой, она требует не только специальных замеров и расчетов, но и навыков. Для получения гарантированного результата рекомендуется обратиться к специалистам и доверить свою комфортную жизнь рукам профессиональных мастеров.

Архитектурная акустика – одно из направлений деятельности компании Asia Music. Наша компания предлагает широкий ассортимент материалов, которые помогут «управлять» акустическими свойствами помещения, не нарушая его внешний дизайн. Выбирая компанию Asia Music при звукоизоляции помещения вы получаете качественный результат по доступной цене. Все сметы прозрачны и понятны. Расчеты производятся в российской лицензированной программной среде, сертифицированной по нормативам СНиПа. Имеются все допуски и сертификаты на выполнение работ.

Заказать акустический расчет звукоизоляции помещения можно здесь (заполните форму заявки) или по телефону (3952) 54-40-50.

социальные сети

vkCreated with Sketch. fbCreated with Sketch. ytCreated with Sketch.

Расчет количества материалов для шумоизоляции квартирыСтройполимер

Итак, вы приняли решение сделать в квартире шумоизоляцию. Сколько это стоит? Зная площадь помещения, можно с высокой точностью рассчитать количество материалов, а затем и бюджет. Рассмотрим базовые принципы расчета на примере стандартной комнаты.

На фото – строитель с линейкой

Какие данные понадобятся

Чтобы получить полноценный результат, необходимо улучшить показателишумоизоляции всех поверхностей – стен, пола, потолка, перегородок. Для этого нужно рассчитать их площадь, предварительно замерив высоту и длину обычной рулеткой.

Для примера возьмем квадратную спальню с длиной стен 3 м, с высотой потолка 2,5 м, с одним стандартным окном и одной дверью.

Площадь стен рассчитывается по формуле:

Периметр (3 + 3 + 3 + 3 п. м) х высота (2,5 м) – площадь оконного и дверного проема:

12 п. м х 2,5 м = 30 м²

Площадь окна ориентировочно составляет 2,5 м², двери – 1,5 м². Значит, «чистая» площадь стен в этой комнате будет такой:

30 м² – 4 м² = 26 м².

Площадь пола и потолка рассчитывается одинаково:

3 м х 3 м = 9 м².

В результате простых подсчетов получаем:

• площадь пола – 9 м²;
• площадь потолка – 9 м²;
• площадь стен: 26 м².

Стены с окнами тоже можно шумоизолировать

Как рассчитать количество материалов

Зная площадь поверхностей, можно рассчитать количество шумоизоляционного материала.

Самый простой вариант улучшить звукоизоляцию пола – уложить под стяжку мембрану «Липлент ПС», а сверху – войлок (полиэфирное полотно). Мембрана поставляется в рулонах шириной 1 м длиной 10 м – общей площадью 10 м². Материал монтируется с незначительным нахлестом в несколько сантиметров.

Поскольку площадь составляет 9 м², одного рулона площадью 10 м² хватит на покрытие пола с учетом нахлестов и небольшого запаса в 10 % на подгибы и срезы. Полиэфирного полотна понадобится столько же.

«Липлент ПС» поставляется в рулонах 1 х 10 м

Для шумоизоляции потолка комбинируют мембраны с разной плотностью – например, «Липлент ПС» и вязкоупругую «ЛиплентЗик». Количество первой – идентично полу: достаточно взять стандартный рулон площадью 10 м².

«ЛиплентЗик» поставляется в рулонах шириной 0,6 или 1,2 м. Длина может быть 2,5 или 5 м. Площадь одного рулона – 3 м². Чтобы покрыть площадь в 9 м², необходимо взять с запасом на подгибы и срезы 4 рулона.

«ЛиплентЗик» поставляется в полотнах шириной от 0,6 до 1,2 м

Для звукоизоляции стен можно также использовать минеральную мембрану «ЛиплентЗик». Ширину полотен имеет смысл подбирать в зависимости от расстояния между оконными, дверными проемами и стыками стен.

Общая площадь стен нашей комнаты – 26 м². Поскольку поверхности не цельные, а разделены на сегменты, материала понадобится больше на обрезки. Общая площадь рулонов должна быть не менее 30 м².

Длину рассчитываем в зависимости от выбранной ширины. Если это 0,6 м, то длина составит 30 м² : 0,6 м = 50 м. При ширине рулона 1,2 м расчеты будут такими: 30 м² : 1,2 м = 25 м.

Как рассчитать материалы для снижения вибраций

Чтобы снизить передачу вибраций по металлическим элементам каркаса шумоизолирующей конструкции, его оклеивают вибродемпфирующей мембраной «Липлент Зик50». Это актуально для потолка и стен. Количество такой ленты также можно примерно рассчитать.

Предположим, на потолке длиной 3 м будет 4 металлические полосы – то есть понадобится 12 м «Липлент Зик50», или 2 рулона длиной по 6 м. Для стен площадью 26 м² необходимо запастись еще 4-6 такими же рулонами, в зависимости от конфигурации поверхностей.

Существуют программы, позволяющие автоматически рассчитать количество материалов на основе площади комнаты. Как правило, подобные калькуляторы предлагают производители звукоизоляции определенной марки и рассчитаны они на фирменную продукцию. При расчете предлагают разные варианты – базовый и улучшенный.

Мы рассмотрели ручной подсчет материалов на примере линейки «Липлент». Чтобы его выполнить, достаточно среднестатистических знаний школьной программы математики. Если вы выбрали другие шумоизоляционные полотна или мембраны, принцип остается прежним: за основу берите площадь поверхностей с небольшим запасом на монтаж.

Расчет звукоизоляции помещений

6.1.1. Сложение шума от нескольких источников

При
попадании в расчетную точку шума от
нескольких источников складывается их
интенсивность. Уровень интенсивности
при одновременной работе этих источников
определяют как

(4.12)

где
L_i– уровень интенсивности (или звукового
давления)i-го источника;n– количество
источников.

Если
все источники шума имеют одинаковый
уровень интенсивности, то

(4.13)

Для
суммирования шума от двух источников
можно применить зависимость

(4.14)

где
– max(L₁,L₂) –
максимальное значение уровня интенсивности
из двух источников; ΔL– добавка, определяемая по таблице 4. 2
в зависимости от модуля разности
интенсивностейL₁иL₂.

Таблица
4.2

Определение
добавки ΔL

|L1-L2|	1	2	4	6	8	10	15	20
ΔL	3	2,5	2	1,5	1	0,6	0,4	0,2

При
необходимости этот метод можно
распространить на любое количество
источников шума.

Рассмотренные
особенности суммирования уровней
позволяют сделать практический вывод
о том, что для снижения шума в помещении
необходимо сначала снижать шум от более
мощных источников.

Определение индекса изоляции воздушного шума между несущей плитой перекрытия

Индекс
изоляции воздушного шума ограждающими
конструкциями сплошного сечения с
поверхностной плотностью более 100 кг/м3
определяется
по формуле:

,

где
m
– поверхностная плотность,

K—
коэффициент, учитывающий относительное
увеличение изгибной жесткости их бетонов
на легких заполнителях по отношению к
конструкциям из тяжелого бетона с той
же поверхностной плотностью, определяется
по таблице №10 СНиП 23-103 2003. Для сплошных
ограждающих конструкций плотностью
1800 кг/м3
и более K=1

Определяем
поверхностную плотность несущей плиты
перекрытия по формуле:

,
где
ρ – плотность ж/б плиты равная
,
h
– толщина плиты равная 140 мм

,
где
m₁
– поверхностная плотность несущей
плиты перекрытия.

Определяем
К:

К=1,
т.к. ρ≥1800 кг/м3

Рассчитываем
индекс воздушного шума несущей плитой
перекрытия по формуле:

,
т.к m₁≥100
кг/м2

Определяем
поверхностную плотность конструкции
пола выше звукоизоляционного слоя.

При
наличии звукоизоляционного слоя
определить поверхностную плотность m
конструкции пола выше звукоизоляционного
слоя как сумму поверхностных плотностей
элементов конструкции:

,
где
m₂
– поверхностная плотность конструкции
пола выше звукоизоляционного слоя кг/м2

ρ_стяж
=1600 кг/м3

h_стяж=
40 мм

ρ_парк=
800 кг/м3

h_парк=
12 мм

Определяем
нагрузку на звукоизоляционный слой
перекрытия.

где
Р
– полезная нагрузка на пол варьируется
от 2000 до 3000 Па

g
– ускорение свободного падения,
принимаемое равным 10 м/с2

P=
2000, Па

=>
5000Па

Таблица
№16 СП 23-103 2003

Материалы	Плотность, кг/м3	Динамический модуль упругости Eд, Па, и относительное сжатие e материала звукоизоляционного слоя при нагрузке на звукоизоляционный слой, Па
2000	5000	10000
Eд	e	Eд	e	Eд	e
1	2	3	4	5	6	7	8
7. Материалы из пенополиэтилена и пенополипропилена:
Пенотерм (НПП-ЛЭ)		6,6×105	0,1	8,5×105	0,2	9,2×105	0,25

E_д=8,5*105
Па

ε=0,2

Определяем
толщину звукоизоляционного слоя в
обжатом состоянии:

,где
d
=0,02– толщина звукоизоляционного слоя
в необжатом состоянии

Находим
частоту резонанса конструкции:

(принимаем
по среднегеометрическим значениям
частот
)

Определение
индекса изоляции воздушного шума

По
таблице находим индекс изоляции
воздушного шума (R_w)
данным междуэтажным перекрытием.

R_w0
= 51.13 дБ

Таблица
№15 СП 23-103 2003

Конструкция пола	fp, Гц	Индекс изоляции воздушного шума перекрытием Rw, дБ, при индексе изоляции несущей плитой перекрытия Rw, дБ
43	46	49	52	55	57
2. Покрытие пола на монолитной стяжке или сборных плитах с т = 60 — 120 кг/м2 по звукоизоляционному слою с Eд = 3×105 — 10×105 Па	160	50	51	53	54	55	57

R_w
= 54 дБ

Вывод:
помещение
находящееся под междуэтажным перекрытием
может быть использовано как помещения
общего пользования (коридоры, вестибюли,
холлы) т. к
нормативное значение индекса изоляции
воздушного шума
дляперекрытий
R_w(норм)
= 47 дБ,
что удовлетворяетR_w(норм)
≤ R_w(расч)
(47≤54),
следовательно
перекрытие соответствует требованиям
СП 23-103 2003

Определение
индекса приведенного уровня ударного
шума под междуэтажным перекрытием с
полом на звукоизоляционном слое.

Индекс
приведенного ударного шума L_nw
под междуэтажным перекрытием с полом
на звукоизоляционном слое следует
определять по таблице № 17 СП 23-103 2003 в
зависимости от величины индекса
приведенного ударного шума для несущей
плиты перекрытия L_nw,
определенного по таблице № 18 СП 23-103
2003, и частоты собственных колебаний
пола, лежащего на звукоизоляционном
слое, f,
определяемой по формуле:

Где
Е_д
– динамический модуль упругости
звукоизоляционного слоя, Па

ε
– относительное сжатие материала
звукоизоляционного слоя при нагрузке
на звукоизоляционный слой, Па

По
таблице № 16 СП 23-103 2003 находим:

E_д=8,5*105
Па

ε=0,2

По
таблице № 18 СП 23-103 2003 находим:

L_nw
= 76 дБ

Примечания:

1. При
   подвесном потолке из листовых материалов
   (ГКЛ, ГВЛ и т. п) из значений L_nwвычитается
   1 дБ

2. При
   заполнении пространства над подвесным
   потолком звукопоглощающим материалом
   из значений L_nw
   вычитается 2 дБ

Вычисляем
частоту колебаний пола по формуле при
E_д=8,5*105
Па,
ε=0,2, толщине в обжатом состоянии

(принимаем
по среднегеометрическим значениям
частот
)

По
таблице № 17 СП 23-103 2003 находим индекс
приведенного уровня ударного шума L_nw
= 58 дБ

Выводпомещение
находящиеся под междуэтажным перекрытием
может быть использовано как помещение
музыкальных классов средних учебных
заведений т.к нормативное значение
индекса приведенного уровня ударного
шума дляперекрытийL_nw(норм)
=58
дБ, что удовлетворяетL_nw(норм)
≥ L_nw(расч)
(58≥58),
следовательно
перекрытие соответствует требованиям
СП 23-103 2003

Проведение ШВИ от А до Я

Как использовать формулу для расчета звукоизоляции

Проведение ШВИ или вернее сказать, защита от внешнего/внутреннего шума изначально предусмотрена конструкцией большинства авто. Только стандартная ШВИ недостаточно эффективна в большинстве случаев. В результате этого возникают следующие неприятные моменты.

• Значительно снижается уровень комфорта в салоне авто, что особенно актуально во время длительных поездок.
• Появляется быстрая утомляемость водителя транспортного средства, что становится причиной невнимательности и допуска ошибок.
• В итоге начинают возникать различные экстремальные ситуации на дороге, включая мелкие и даже крупные ДТП в результате снижения внимательности, и как следствие, безопасности движения.

Шумы, как известно, отрицательно воздействующие на водителя и пассажиров, создаются от:

• Функционирующей силовой установки;
• Рабочих компонентов трансмиссии;
• Покрышек;
• Системы выхлопа;
• Кузова и его деталей.

Формулы расчета звукоизоляции

На сегодняшний день известны многочисленные технологии и материалы, способные эффективно нейтрализовать шум, и снизить вибрации. Они чаще всего применяются в автосервисах. Есть также инструкции, позволяющие провести ШВИ своими силами. Изначально надо суметь осуществить грамотный выбор надлежащих материалов для проведения ШВИ.

А в частности, следует знать, что материалы отличаются по следующим характеристикам:

• Поглощение. Принято отличать материалы ШВИ, которые поглощают шум и звуковые волны. Одним из эффективнейших материалов данного типа принято считать акустический войлок, подбитый битумным слоем. С другой стороны, такой материал уже давно считается устаревшим после выхода современных пористых материалов со схожими характеристиками.
• Изоляторы. Данные материалы способны отражать звуковые волны. В большинстве своем применяются для изоляции двигательного отсека или капота, а также используются в качестве второго слоя в салоне авто.

ШВИ Роквул

• Виброизоляторы. Это материалы, которые эффективно уменьшают частоту вибраций салонных панелей из металлического или пластикового материала. К таким ШВИ принято относить Бимаст, Визомат и др.
• Уплотнители. Материалы, легко устраняющие скрипы и постукивания облицовочных панелей, а также других салонных элементов. Лучшими уплотнителями считаются Маделин, Битопласт и др.

Для наилучшего эффекта, материалы принято комбинировать.

Как и говорилось выше, для расчета нужного количества материалов, требуется провести определенные замеры:

• С помощью линейки измерить кузовной элемент.
• Затем путем несложных вычислений определить площадь.
• Ввести данные в калькулятор или примерно вычислить, сколько материала понадобится.

Листы ШВИ

Ниже в таблице приведено примерное количество определенных материалов, используемых для ШВИ различных зон автокузова.

Материалы	Капот	Крыша	Дверь	Пол
Бимаст	2 листа		1 лист	5 листов
Визомат	2 листа	2 листа
Вибропласт		0,3 листа	1 лист
Акцент		1 лист	0,25 листа	2 листа
Сплен	0,75 листа
Битопласт				0,5 листа

С материалами определились. Теперь нужно хорошенько подготовить все поверхности, которые придется обработать.

• В первую очередь рекомендуется демонтировать обивку кузовных деталей – капота, крыши, багажного отсека и других элементов, намеченных под обработку. Рекомендуется тщательно следить за коррозийными пятнами на металлических поверхностях деталях. Если они имеются, то надо зачистить все, обработать их преобразователями ржавчины, загрунтовать и покрыть краской.
• Во-вторых, если стандартная ШВИ потеряла свою силу, то есть эластичность, все листы надо демонтировать. Чтобы удалить остатки битум основы, рекомендуется применить уайт спирит.
• Далее надо будет удалить все загрязнения, хорошенько обезжирить кузовные элементы растворителем. Поверхности должны быть идеально чистыми, дабы материалы ШВИ прилегали к кузовным деталям максимально плотно.

ШВИ в упаковках

ШВИ материалы, такие как Бимаст или Вибропласт, редко клеятся целыми и большими кусками. Их наносят полосками и кусками, вырезаемыми своими руками. Это позволяет сэкономить материал, провести ШВИ грамотно и практично.

Вот, как проводится раскрой:

• Вначале размечаются прямоугольники на материале (на некоторых моделях имеются формованные квадратики площадью 1 см2) и вырезаются по линиям.
• Обязательно учитывается размер дренажных отверстий.

Напротив, такие материалы, как Акцент, Сплен или Изотон клеятся большими кусками

Это важно учитывать при раскрое своими руками

Лучшая формула для расчета материалов ШВИ

Акустические расчеты, расчет подвесного потолка в Екатеринбурге

Главная  /  Уcлуги  /  Акустический расчет

Зачастую, приобретая те или иные строительные и отделочные материалы, приходится обращать свое внимание на такую их характеристику как «Акустика» (акустические свойства). До недавнего времени пожелания клиента редко уходили дальше, чем достижение звукоизоляции и шумоизоляции помещения. К тому же со стороны государства нет никаких жестких регламентов в этой области.

Как следствие проектировщики и строительные организации нечасто «закладывают» и применяют акустические материалы, отступая от «клише» типовых проектов, тем самым отодвигая на «задний план» акустику помещения. Это приводит к нежелательному времени реверберации, а соответственно к неразборчивому звучанию речи, звука и дискомфорту. Помещение становится только отчасти пригодным для использования по целевому назначению и не используется на 100%, а это, как правило, означает убытки.

Кроме решения этих проблем применение акустических материалов является преимуществом перед использованием материалов со сниженными характеристиками в этой части на всех этапах строительства и эксплуатации объекта:

●  Для строителей – это высокое качество производимых работ, 100%-ное достижение поставленных целей при использовании «акустических систем» (что невозможно сказать о применении неспециализированных материалов), возможность давать долгосрочную гарантию на выполненные работы;

●   Для конечного потребителя это возможность индивидуальной настройки акустики объекта согласно пожеланиям, и как результат – непревзойденный уровень комфорта;

●   В коммерческой области высокие акустические характеристики повышают класс недвижимости в принятой градации и как следствие её рыночную стоимость и арендные платежи;

●  В области спортивных и концертных сооружений акустика добавляет привлекательности арендаторам, и в графиках мероприятий на весь год вряд ли будут встречаться пробелы.

В большей степени эти моменты выражены, когда необходимые акустические свойства объекта закладываются наряду с самими акустическими материалами на стадии проекта, т.к. построить с «ноля» легче и дешевле, чем исправлять, чью-то работу.

Перечень областей применения акустических систем и материалов можно дополнить библиотеками, учебными, медицинскими учреждениями, предприятиями общественного питания, театрами, кинотеатрами, студиями звукозаписи, зданиями аэропортов, вокзалов. Не следует так же пренебрегать акустикой в промышленности и производстве. Эффективность и польза (как прямая, так и косвенная), применения специальных акустических материалов доказывается многими исследованиями отечественных и зарубежных лабораторий.

Произвести акустический анализ, создать акустический проект, сделать расчет подвесного потолка, сориентироваться в огромном количестве современных строительных материалов и технологий, выбрать из них самые рациональные варианты для решения поставленных задач без опыта крайне сложно. Решение таких вопросов необходимо доверить профессионалам.

В реальности таковых небольшое количество, а тех, кто способен выполнить весь комплекс работ от идеи до сдачи «под ключ» – единицы. На рынке Екатеринбурга и Свердловской области такой компанией является 3SProject(Sпециальные Sтроительные Sистемы). Тесное сотрудничество с производителями акустических систем и материалов, и крупными строительными организациями, обмен опытом в области акустики с партнерами в других регионах, собственный кадровый ресурс, постоянное стремление совершенствоваться и не останавливаться на достигнутых результатах позволяют решать самые сложные, а рáвно интересные задачи.

Комплекс акустических мероприятий >>

Применение акустических материалов является преимуществом перед использованием материалов со сниженными характеристиками на всех этапах строительства и эксплуатации объекта.

3SProject это:

●   технологии в области создания акустического комфорта;

●   профессиональный расчет изоляции конструкций здания от воздушного и ударного (структурного) шумов, виброизоляция;

●   акустические замеры на объектах и теоретические расчеты;

●   профессиональный акустический расчет помещения;

●   создание акустического дизайн проекта;

●   профессиональные дизайнеры и инженеры-акустики в штате;

●   шеф-монтаж, обучение технологиям монтажа специальных строительных систем;

●   возможность подключения к объекту на любом этапе проектирования или строительства;

●   профессиональные строительные и монтажные работы;

●   ответственность за конечный результат.

Ознакомитесь с ценами на звукоизоляционные материалы: Подробнее

 Другое в разделе:

    •  Дизайн-проект
       Акустический расчет
    •  Комплектация объектов
    •  Шефмонтаж
    •  Отделочные работы

Расчет звукоизоляции производственных помещений

Введение

Одним из неблагоприятных факторов производственной среды является высокий уровень шума. При выполнении основной работы на ВДТ и ПЭВМ (Диспечерские, операторные, управленческие) уровень шума не должен превышать 50 Дб. В помещениях, где работают инженерно-технические работники, осуществляющие лабораторный, аналитический или измерительный контроль, уровень шума не должен превышать 60 Дб.

            Снизить уровень шума в помещении с ВДТ и ПЭВМ можно использованием звукопоглощающих материалов с максимальным коэффициентом поглощения.

1.   Расчет звукоизоляции производственных помещений.

Расчет звукоизоляции жилых , общественных и производственных зданий сводится к определению требуемой звукоизолирующей способности и выбору типовой ограждающей конструкции.

1.1  Определение требуемой звукоизолирующей  способности ограждающей конструкции.

          Требуемой звукоизолирующая  способность R_тр для каждого элемента ограждений (перекрытие , окно, дверь) расчитывается по формулам :

            а) При проникновении шума из помещения с источником шума в смежное изолированное помещение:

                                               (1)

 или

                                                                         (2)         

где – суммарный октавный уровень звуковой мощности, излучаемый рассматриваемым источником шума , дБ ;

б) в случае шума из окружающей атмосферы в изолируемое помещение :

                                                                  (3)

где   – суммарный октавный уровень звукового давления , создаваемого всеми рассматриваемым источником шума , в промежуточной расчетной точки А, расположенной на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции снаружи изолируемого помещения , дБ;

         – активный уровень звуковой мощности каждого из источников шума, дБ.

1.2  Выбор ограждающей конструкции.

         Требуемая ограждающая конструкция выбирается из таблицы 1.1-1.4/1/ в зависимости от требуемой звукоизолирующей способности ограждения.

         Целесообразной считается та конструкция , звукоизолирующая способность которой в каждой частотой полосе не ниже требуемой. Допускается превышение требуемой по расчету звукоизолирующей способности, но не 3дБ и только по одной октавной частоте.

          Если по таблицам не удается подобрать конструкцию, обладающую требуемой звукоизолирующей способностью, необходимо ее запроектировать на основании расчета.    

                                                     Задача 1.3.10

Запроектировать ограждающие конструкции для кабины наблюдения и дистанционного управления, расположенной в производственном помещении со средним октавным уровнем звукового давления   (таблица 1.1)

Таблица 1.1

Уровень звукового давления , дБ, при средней геометрической частоте актавных полос, Гц
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
75	84	105	95	107	110	100	92

Размеры кабины, м:

–  длина – 3м;

–  ширина – м;

–  высота – 4м;

Площадь ограждения – 12 м²

                                                      Расчет.

Определим звукоизолирующую способность ограждающих конструкций помещения наблюдения и дистанционного управления, расположенного в    помещении    по    формуле (1.2)

,

где               ;      

Определим постоянную помещения   по формуле:

где  – постоянная помещения при частоте 1000 Гц

Расчет сведен в таблицу 1.2

Таблица 1.2

Расчетные величины, дБ	Среднегеометрическая частота, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
М	0. 8	0.75	0.7	0.8	1	1.4	1.8	2.5
В	2.88	2.7	2.52	2.88	3.6	5.04	6.48	9

 будет при данной геометрической высоте, дБ: 83.74  68  63  60  57  55  54

Вывод : данной требуемой звукоизолирующей способности соответствует кирпичным перегородкам толщиной 1 кирпич (отштукотуренной с двух сторон).

АРМ «Акустика» | Экологическое программное обеспечение

Модуль “Внутренний шум” является платным расширением функционала программы АРМ «Акустика» версия 3 и предназначен для подготовки информации о внутреннем устройстве зданий (включающем в себя планировку этажей, помещений, ограждающих конструкций помещений, оконных и дверных проёмов), размещения внутри спроектированных помещений источников шума, расчёта уровней звукового давления шума, проникающего в защищаемые помещения из атмосферы и соседних помещений, расчёта уровней звукового давления шума, прошедшего на территорию из шумных помещений.

Результаты расчётов могут быть представлены в виде подробных отчётов в формате MicrosoftExcel и шумовых полей или разрезов помещений. Расчёт распространения шума внутри помещений может быть выполнен по выбору пользователя по положениям СНиП 23-03-2003 “Защита от шума” или СП 254.1325800.2016 “Здания и территории. Правила проектирования защиты от производственного шума”.

	— для любого из зданий проекта АРМ «Акустика» версия 3 пользователь может задать этажи и поэтажные планировки помещений, включая оконные и дверные проёмы. Геометрическая форма помещений произвольна;   — характеристики звукопоглощения и звукоизоляции для стен, окон, дверей могут задаваться отдельно по каждому из элементов ограждающих конструкций вручную или выбираться из справочников;
	— расчёт акустической постоянной помещения, средних коэффициентов звукопоглощения и эквивалентной площади звукопоглощения производится с учётом геометрии помещения и характеристик всех ограждающих конструкций помещения;   — расчёт звукоизоляции ограждающих конструкций также проводится с учётом всех образующих конструкцию элементов;
	— уровни звукового давления могут быть рассчитаны в произвольной точке помещения с учётом источников шума самого помещения, проникающего шума из других помещений и внешнего шума окружающей территории;   — за счёт использования комплексных источников шума может быть произведён расчёт в глубину здания по последовательности связанных помещений;
	— источники выходящего из зданий шума могут быть представлены в виде точечных и площадных;
	— все результаты могут быть выведены в отчёт формата MicrosoftExcel, с подробным указанием формул, параметров расчёта, характеристик помещений и ограждающих конструкций.     — отчёт и расчёты интегрированы в основной интерфейс АРМ «Акустика». Выходящий из помещений шум используется при расчёте распространения внешнего шума в основном модуле программы, а все источники шума на территории учитываются при расчёте проникающего шума в помещения.   — карты шума могут быть построены для каждого из помещений, а также для всей окружающей территории и помещений.

Определите необходимое звукопоглощение

В Commercial Acoustics мы подходим к каждому новому проекту абсорбции с одним и тем же мышлением – определяем, сколько абсорбции необходимо, а затем предоставляем его экономичным и своевременным образом. Есть несколько характеристик, которые обычно требуют определенной акустической обработки – высокие сводчатые потолки, гладкие стены и отсутствие плюшевых материалов, таких как ковры и тяжелые шторы. Когда вы заметите нежелательную реверберацию в своем помещении, вы можете позвонить акустическому подрядчику или просто рассчитать необходимое лечение.

Акустический калькулятор – расчет необходимой акустической обработки

Расчеты Сабинса объяснены

Чтобы определить, сколько абсорбции вам нужно в вашем помещении, выполните следующие действия:

Сначала посчитайте, сколько квадратных футов в комнате и какой высоты стены. Умножьте эти единицы вместе, и вы получите кубический объем вашего пространства.

Затем сложите общую площадь помещения в квадратных футах.

Насколько впитывает каждая поверхность? Ознакомьтесь с нашими коэффициентами поглощения здесь.

Общая площадь = SA_floor + SA_walls + SA_Ceiling

Наихудшие впитывающие поверхности – твердые, плоские и гладкие. Если они параллельны, это еще больше ухудшает ситуацию.

Наихудший сценарий – это комната из окрашенного гипсокартона, которая представляет собой идеальный куб, позволяющий резонансным звуковым волнам непрерывно отражаться с минимальным поглощением или затуханием.

Если в комнате нет мягких ковров или мебели, у вас могут возникнуть дополнительные проблемы с эхом.

Пример расчета звукопоглощения

Пример 1. У вас есть комната размером 20 на 20 футов со стенами высотой 16 футов. Потолок и стены окрашены гипсокартоном, а пол – крашеным бетоном. Это тренажерный зал, используемый для занятий йогой, но инструктору трудно разговаривать со студентами из-за эха.

Площадь комнаты 20 × 20 = 400 кв. Футов. Это не очень большая площадь, и обычно не было бы проблем, если бы не все твердые поверхности.

Общая площадь стен составляет 4 x (Площадь каждой стены), или 4 x 20 x 16 = 1280 квадратных футов

Наконец, площадь потолка такая же, как и площадь пола, которая составляет 400 кв. Футов.

Теперь давайте определим общий объем комнаты. Поскольку это прямоугольная призма, она просто 20x20x16 или 6400 кубических футов.

Наконец, нам просто нужно определить, сколько у нас пространства для поглощения звука. В этом случае окрашенный гипсокартон имеет коэффициент шума 0,1. Это означает, что он отражает 90% ударяющего по нему звука и поглощает только 10%. Точно так же окрашенный бетон впитывает только около 10%.

Чтобы найти площадь поглощения пола, мы умножаем площадь пола на NRC пола.400 квадратных футов x 0,1 NRC = 40 Сэбинов.

Потолок и стены выполнены в едином стиле:

Потолок = 400 кв. Футов x 0,1 NRC = 40 Sabins

Стены = 1280 кв. Футов x 0,1 NRC = 128 Sabins

Таким образом, общее количество сабинов, или звукопоглощение в комнате, составляет 208 сабинов.

Теперь давайте подключим это к формуле Сабинса: RT = 0,049 * V / A

Мы обнаружили, что время реверберации в пространстве составляет 1,5 секунды, что объясняет, почему оно такое плохое. Сравните это с таблицей приемлемого времени реверберации здесь.

* Есть и другие соображения, хотя эта упрощенная модель дает довольно точные результаты.

Например, есть ли мебель, которая часто может увеличить NRC комнаты?

Кроме того, параллельные стены позволяют развиваться стоячим волнам, которые усиливают реверберацию в комнате.

Сводка

Название статьи

Определите необходимое звукопоглощение

Автор

Уокер Пик

Имя издателя

Коммерческая акустика

Логотип издателя

Как эмпирически рассчитать изоляцию от ударного шума

Обычно, когда составляется «предэксплуатационный звуковой отчет» о деятельности или жилище, мы рассчитываем переносимый по воздуху звук, ударный звук, реверберацию и передачу шума снаружи и внутри с помощью программного обеспечения или шаблонов расчетов.
Когда приходит время рассчитать звук удара, мы сталкиваемся с множеством проблем.
1. Программное обеспечение для расчетов дорогое и не интуитивно понятное

2. Вы должны прочитать стандарт ISO 12354

3. Вы делаете расчеты и получаете нечетные результаты

4. Когда вам нужно рассчитать снижение ударного шума из комнаты внизу в комнату вверху, не существует метода расчета в соответствии с ISO 12354.

Так как же это вычислить?

Решение: Ну, это когда вы видите предэксплуатационные отчеты, а шумовое воздействие не рассчитывается (простое решение).
КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ ШУМА ВЛИЯНИЯ
При расчете звука удара в зданиях мы всегда сталкиваемся с двумя случаями:
A. Помещение, излучающее шум, находится над приемником
B. Помещение, излучающее шум, находится рядом с приемником
Оба случая описаны в стандарте UNE -EN 12354-2: 2001
Однако стандарт не принимается во внимание, если удар происходит снизу, а приемник находится сверху.
Этот и другие тематические исследования хорошо документированы в немецком стандарте DIN 4109, который, хотя и не применим в остальном мире, может помочь нам решить проблемы с расчетами.
Если мы рассчитываем в соответствии с «упрощенным методом», описанным в стандарте UNE EN 12354-2:
1. Взвешенный нормализованный уровень ударного звукового давления: для однородных плит в диапазоне от 100 до 600 кг / м2 поверхностной массы (м`).

Ln, w, eq = 164-35 lg (м ’), (дБ)

2. Индекс снижения ударного шума, исходя из динамической жесткости на единицу поверхности (МН / м3) и поверхностной плотности плавающего пола (кг / м2), мы получаем индекс ∆Lw из Приложения C к Стандарту

.

Или из надежных технических файлов

дБ Удар
1.Поправка К на непрямое пропускание, зная среднюю плотность боковых элементов, не покрытых эластичными слоями, и поверхностную плотность напольного покрытия / плит м` (кг / м2), переходим к Таблице 1 пункта 4.3.1 Стандарта. для получения значения K (дБ).

K Поправка для косвенной передачи в децибелах

Если одна или несколько крупномасштабных конструкций боковин покрыты дополнительными покрытиями (облицовкой стен) с резонансной частотой f _o <125 Гц в соответствии с главой D.2 стандарта EN 12354-1: 2000, поверхностная плотность покрываемых элементов не учитывает расчет значений средней массы
. Если одна или несколько крупномасштабных конструкций боковых стенок покрыты дополнительными покрытиями (облицовкой стен) с резонансная частота fo <125 Гц в соответствии с главой D.2 стандарта EN 12354-1: 2000, поверхностная плотность покрываемых элементов не учитывает расчет значений средней массы

2. Взвешенный нормализованный уровень ударного звукового давления L`nw: прогноз акустического давления производится на основе взвешенных значений элементов в соответствии с процедурами стандарта EN ISO 717-2: 2013, и его применение ограничено помещениями, расположенными один на другой, с однородным напольным покрытием по формуле:

L’n, w = Ln, w, eq – ∆Lw + K , (дБ)
На этом этапе мы можем теперь точно рассчитать случаи удара сверху вниз и с помощью подробного метода в дополнение к этому. , мы могли бы сделать это вертикально.
Но что произойдет, если удар будет снизу вверх, как в случае шумной деятельности, такой как ресторан или кафе под жилым домом?
Как мы можем сделать хороший прогноз без недооценки или переоценки?
Для этого и других случаев немецкий стандарт DIN 4109 определяет то же значение L`n, w, но добавляет значение KT в зависимости от пространственного распределения шкафов и систем здания; таким образом создавая связь между точкой возбуждения и распространением.
Добавив это значение в формулу, мы можем получить:

L’n, w = Ln, w, eq – ∆Lw + K – Kt , (дБ)

Если вы хотите получить шаблон расчета, сообщите нам, что вы хотите рассчитать, и мы поможем вам с некоторыми из наших решений воздействия.

Звук – Коэффициенты звукопоглощения

Коэффициент звукопоглощения – это отношение интенсивности поглощенного звука в реальном материале к интенсивности падающего звука и может быть выражено как

α = I _a / I _i (1)

где

α = коэффициент звукопоглощения

I _a ^{= звукопоглощение = 2 )}

I _i = падающий интенсивность звука (Вт / м ² )

Коэффициент поглощения – α – для некоторых распространенных материалов можно найти в таблице ниже:

Пол 902 , бетон или терраццо 0.3 100 мм 902 Пористая резина 902 мм

Акустический пояс, 12 мм	0. 5
Акустическая плитка	0,4 – 0,8
Асбест, распыленный 25 мм	0,6 – 0,7
Кирпичная кладка окрашенная	0,01 – 0,02
0,02
Ковер тяжелый на бетоне	0,3 – 0,6
Ковер тяжелый на поролоне	0,5 – 0,7
Бетонный блок, грубый	0.3 – 0,4
Бетонный блок, окрашенный	0,05 – 0,07
Пробковый лист, 6 мм	0,1 – 0,2
ДВП на рейке, 12 мм	0,3 – 0,4
0,02
Пол, линолеум, асфальт, резина или пробковая плитка на бетоне	0,03
Пол, деревянный	0,06 – 0,1
Твердая древесина
Стекло, толстая плита с большими стеклами	0,03 – 0,05
Стекло, обычные окна	0,1 – 0,2
Гипсокартон, 12 мм	0,04 – 0,07
0,65
человек, каждый	0,2 – 0,5
Гипсовые стены	0,01 – 0,03
Фанерные панели 3 мм	0. 01 – 0,02
Пенополистирол, вспененный на рейках 50 мм	0,35
Полистирол, усиленная жесткая основа	0,15
Пенополиуретан, гибкий	0,95	0,95	0,1 – 0,2
Шлаковата или стекловата, 50 мм	0,8 – 0,9
Снег	0,75
Цемент для древесноволокнистой обрешетки, 25 мм	0.6 – 0,07

¹⁾ Примечание! – коэффициент звукопоглощения зависит от частоты.

Скачать и распечатать диаграмму коэффициента звукопоглощения в помещении

Общее звукопоглощение в помещении

Общее звукопоглощение в помещении можно выразить как

A = S ₁ α ₁ + S ₂ α ₂ + .. + S _n α _n

= ∑ S _i α _i (2)

где

64 A абсорбция площади помещения (м ² Sabine)

S _i = площадь фактической поверхности (м ² )

α _i = коэффициент поглощения фактической поверхности

Средний коэффициент поглощения

Средний коэффициент поглощения для комнаты можно выразить как:

α 90 006 _м = A / S (3)

где

α _м = средний коэффициент поглощения

S = общая площадь ^{м 2} )

Акустические характеристики помещения можно рассчитать с помощью приведенных выше формул или оценить для типичных помещений.

Пример – звукопоглощение помещения

Общее звукопоглощение в помещении с

• 10 м ² бетонный пол с коэффициентом поглощения 0,02
• 10 м ² бетонная крыша с коэффициентом поглощения 0,02
• 40 м ² стены из ДВП с коэффициентом поглощения 0,3

можно рассчитать как

A = (10 м ² ) (0.02) + (10 м ² ) (0,02) + (40 м ² ) (0,3)

= 12,2 м ² Sabine

Средний коэффициент поглощения можно рассчитать как

α _м = (12,2 м ² Sabine) / ((10 м ² ) + (10 м ² ) + (40 м ² ))

= 0,2

Звук Коэффициент звукопоглощения – обзор

13.1.2 Определения

Коэффициент звукопоглощения используется для оценки эффективности звукопоглощения материалов. Это отношение поглощенной энергии к падающей энергии, представленное как α. Если акустическая энергия может быть поглощена полностью, то α = 1.

(13,2) α = EaEi = 1 − EτEi

Коэффициент звукопоглощения материалов коррелирует с частотой, и он изменяется с разными частотами. Кривые частотных характеристик коэффициента звукопоглощения могут использоваться для точной иллюстрации звукопоглощающих свойств различных частот. Сравнивать и указывать неудобно, поэтому для упрощения используется средний коэффициент звукопоглощения, который представляет собой среднее значение коэффициентов звукопоглощения акустического материала на заданном наборе частот.Средний коэффициент звукопоглощения представлен как α¯.

Звукопоглощающая способность определенного элемента здания характеризуется звукопоглощением A , который равен площади поверхности звукопоглотителя, умноженной на коэффициент звукопоглощения.

(13,3) A = ∑1nsiαi

, где s _i и α _i – площадь поверхности и коэффициент звукопоглощения i-й стены.

Коэффициент передачи – это отношение переданной энергии к падающей энергии, он представлен как τ .В машиностроении звукоизоляционная способность материала или строительных элементов представлена ​​индексом снижения звука, который также называется потерями при передаче звука (STL) и выражается в децибелах.

(13,4) R = 10lg1τ = 10lgEiEτ

STL определенного объекта зависит от частоты. Обычно STL на высоких частотах больше, чем на низких частотах. Звукоизоляционные свойства разных материалов также различаются (Ma, 2002). Согласно ISO 140-4 измерения звукоизоляции проводятся как минимум в третьоктавных полосах 100–3150 Гц, а дополнительную информацию можно получить, расширив частотный диапазон на 50–5000 Гц.Звукоизоляционные свойства материалов можно оценить с помощью трех факторов: частотного спектра звукоизоляции, среднего индекса звукоизоляции и взвешенного индекса звукоизоляции R _w . Частотный спектр звукоизоляции – это кривая снижения звука, основанная на значениях STL на разных частотах. Средний индекс шумоподавления – это среднее арифметическое значение индексов шумоподавления центральных частот третьоктавных полос.

Взвешенный индекс звукоизоляции R _w – это однозначная величина, предназначенная для оценки изоляции воздушного шума и упрощения формулирования акустических требований в строительных нормах и правилах.Согласно методу, описанному в ISO 717-1: 1996 и GB / T 50121-2005, значение R _w определяется путем сравнения результатов измерения со значениями эталонной кривой. Эталонная кривая смещается с шагом 1 дБ в максимально возможное положение, в котором сумма неблагоприятных отклонений между эталонными и измеренными значениями максимально велика, но не превышает 32 дБ. Неблагоприятное отклонение означает, что измеренное значение индекса шумоподавления в определенной полосе частот ниже соответствующего эталонного значения.Когда эталонная кривая ISO 717-1 была сдвинута в правильное положение, взвешенный индекс шумоподавления R _w можно определить по эталонной кривой при 500 Гц.

В Америке вместо этого обычно используется класс передачи звука (STC). Определение STC аналогично взвешенному индексу звукоизоляции. Однако они в значительной степени расходятся в деталях и полученных численных результатах.

Шаги или тяжелые движения на верхних этажах вызывают вибрацию пола.Вибрация распространяется по конструкции и излучается вниз, превращаясь в шум, который называется ударным звуком. Помимо изоляции от воздушного шума, изоляция от ударного шума оценивается по нормализованному уровню ударного звукового давления в приемном помещении, которое стимулируется ударом о верхние этажи. Более высокий уровень ударного звукового давления внизу означает более низкую звукоизоляцию полов, в то время как полы имеют лучшие характеристики звукоизоляции.

Ударный звук внизу связан с зонами звукопоглощения помещения. Чтобы исключить влияние звукопоглощения, нормированный уровень ударного звукового давления LPn выражается следующим образом:

(13,5) LPn = LPi¯ + 10lgAA0

где LPi¯ – средний уровень ударного звукового давления в приемном помещении в децибелах. . A – это площадь звукопоглощения в приемной, а A ₀ – эталонная площадь звукопоглощения, которая обычно составляет 10 м ² .

Уровень звукового давления зависит от частоты. Однозначное значение, нормированное на взвешенный уровень звукового давления LPn, W в децибелах, используется для оценки ударно-звукоизоляционных свойств различных полов. Расчетная кривая с уровнями звукового давления в октавном диапазоне от 125 до 2000 Гц используется для определения LPn, W (Zhong, 2012). Метод оценки звукоизоляции пола указан в стандарте ISO 717-2: 1996. В Северной Америке класс ударной изоляции используется для оценки ослабления ударного шума полов.

ICA2016 – Página no encontrada

В ICA2016 был отражен латиноамериканский дух

Международный конгресс по акустике раз в три года предоставляет возможность всем тем, кто работает во всех областях акустики во всем мире, встречаться, обсуждать и обмениваться идеями.

22-й Международный конгресс по акустике прошел в Буэнос-Айресе, Аргентина, 5-9 сентября 2016 года. Место проведения Конгресса – Католический университет Аргентины в Буэнос-Айресе (УЦА).

ICA 2016 был организован Иберо-американской федерацией акустиков (FIA) и Аргентинской ассоциацией акустиков (AdAA) в сотрудничестве с Чилийским акустическим обществом (SOCHA) при поддержке Международной комиссии по акустике ( ICA).

Совместно с ним также был проведен X Иберо-американский конгресс акустической федерации, в состав которого вошли XIV Аргентинский конгресс акустиков и XXVI собрание Бразильского акустического общества.

Конгресс был официально спонсирован Акустическим обществом Америки (ASA), Международным союзом чистой и прикладной физики (IUPAP) и Национальным советом акустических консультантов (NCAC). Его также спонсировали несколько университетов и профессиональных институтов Латинской Америки.

Техническая программа включала пленарные и основные лекции, приглашенные, представленные и электронные стендовые доклады, охватывающие все аспекты акустики. Была проведена обширная техническая выставка, на которой были представлены последние достижения в области акустических продуктов, таких как материалы, системы и оборудование.

Буэнос-Айрес, столица Аргентины, – один из крупнейших городов мира. Он известен как «Париж Южной Америки» и сочетает в себе прекрасное сочетание европейской культуры и латиноамериканского духа.

Большая и полная энтузиазма команда работала вместе, чтобы сделать ICA2016 большим успехом!

Буэнос-Айрес ценит визит каждого участника конгресса!

Глоссарий по акустике – Trikustik

Здесь, в нашем глоссарии по акустике, мы собрали основные технические термины в области акустики помещений

Акустика

Акустика – это наука о звуке.Существует ряд различных рабочих зон, которые иногда трудно определить:

• Акустика помещения – занимается акустикой в ​​замкнутом пространстве, чтобы обеспечить легкое понимание речи или создать оптимальное впечатление от прослушивания, в зависимости от использование помещения
• Архитектурная акустика – касается в основном звукоизоляции между двумя разными комнатами или между комнатой и внешним миром
• Психоакустика – изучает связь между человеческим восприятием звука и физическим измерением звука.
• Электроакустика – занимается в основном преобразованием электрических импульсов в звук (динамики) и наоборот (микрофон).

Trikustik GmbH занимается исключительно вопросами акустики помещений.См. Также: Акустика здания, Акустика помещений.

Акустический дизайн

Акустический дизайн – это попытка придать изделию приятный или уникальный звук. Например, закрытие дверей автомобиля, звуки электроприборов или акустический шум, производимый едой во время еды, уже давно являются предметом разработки экспертов по акустике.

В архитектуре соответствует попытке придать помещению качественный или индивидуальный акустический характер. Для этого требуется правильное расположение помещения и использование поглотителей, настроенных на определенный частотный диапазон.Хороший акустический дизайн оказывает на подсознание, но сильное влияние на восприятие качества комнаты.

Alpha-p (Практический коэффициент звукопоглощения)

Чтобы вычислить это соотношение, значение Alpha-s (as) рассчитывается и преобразуется в значение Alpha-p (ap). Три значения альфа-s округляются до одного значения альфа-p как часть этого вычисления. Таким образом, поглотитель, измеренный в диапазоне от 100 до 5000 Гц, имеет 6 различных значений альфа-p (125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц).

Alpha-s (значение в одну треть октавы)

Alpha-s (as) является наиболее точным измерителем звукопоглощения, поскольку он характерен для узкого диапазона частот. Где значение 0 означает отсутствие поглощения, а значение 1 представляет полное поглощение. Умножение Alpha-s на 100 дает звукопоглощение в%. Alpha-s (250 Гц) = 0,88, следовательно, означает 88% звукопоглощения в диапазоне частот 250 Гц. Поглотитель, который был измерен с достаточной точностью (от 100 Гц до 5000 Гц), имеет 18 различных значений альфа-с (100 Гц, 125 Гц, 160 Гц, 200 Гц, 250 Гц, 315 Гц, 400 Гц, 500 Гц, 630 Гц, 800 Гц, 1000 Гц, 1250 Гц, 1600 Гц. , 2000 Гц, 2500 Гц, 3150 Гц, 4000 Гц и 5000 ч).

Alpha-w (взвешенный коэффициент звукопоглощения)

Alpha-s, измеренный в значениях одной трети октавы, и Alpha-p, преобразованный в октавы, используются для расчета. В качестве вспомогательного средства используется так называемая справочная кривая. Он перемещается по вертикали с шагом 0,05, пока сумма отрицательных отклонений от значения октавы не превысит 0,10. Затем значение Alpha-w составляет 500 Гц. Значительно повышенные характеристики поглощения на определенных частотах не менее 0,25 выражаются в скобках буквами L = низкий (250 Гц), M = средний (500 и 1000 Гц) или H = высокий (2000 и 4000 Гц).Благодаря этим дополнительным буквам мера Alpha-w несколько точнее, чем классы поглотителя. Тем не менее, для получения высококачественной акустики необходимо учитывать частотный профиль поглощающей способности и адаптировать его к требованиям помещения.

Отношение басов

Если комнаты будут использоваться для музыкальных представлений, желательно более высокое время реверберации для частот ниже 250 Гц, так как это создает «теплоту» звука. Коэффициент низких частот – это отношение времени реверберации на частотах 125 Гц и 250 Гц к частотам 500 Гц и 1000 Гц. Для музыкальных представлений (в отличие от комнат для занятий музыкой и комнат для уроков музыки) требуется соотношение басов от 1,1 до 1,3.

BR = (T125 + T250) / (T500 + T1000)

(T = время реверберации)

Частота

Скорость изменения давления воздуха (для звука в воздухе) называется частотой. Измеряется в Гц (Герцах). Таким образом, 1 Гц – это одно колебание в секунду. При воспроизведении звука частота определяет высоту тона. В акустике удвоение частоты соответствует интервалу в октаву.Третьи (1/3 октавы) используются как меньшие интервалы. Человеческое ухо слышит частоты от 16 Гц до 20 кГц, то есть около 10 октав. Между людьми существует большая разница, и верхний предел значительно падает с возрастом. Звуки с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуковыми (дозвуковыми), более 20000 Гц – ультразвуковыми, а более 1000000000 Гц (1 ГГц) – гиперзвуковыми.

Дерево и акустика помещений (панели)

Панели или деревянные элементы часто обладают звукопоглощающими свойствами. Однако звукопоглощение может быть достигнуто только путем перфорации и расстояния между стенами.

Передача информации

Основным средством передачи информации на языке являются согласные. Они находятся в частотном диапазоне выше 1000 Гц (см. Диаграмму справа – диаграмма источника: HV Fuchs (2007) Schallabsorber und Schalldämpfer (звукопоглотители и глушители) – опубликовано Springer Verlag)

С точки зрения требований, предъявляемых к звуку поглощающие меры, учет звукового излучения имеет большое значение.

Громкость

Хотя уровень громкости хорошо подходит для обозначения громкости различных звуков, различия в восприятии могут быть продемонстрированы только неудовлетворительным образом. По этой причине была введена громкость (измеряемая соном). В акустике при удвоении значения громкости звук соответственно воспринимается вдвое громче. Уровень громкости в 40 фононов оценивается в 1 сон.

Уровень громкости

Чувствительность уха зависит от частоты. Порог слышимости при 1000 Гц составляет около 0 дБ, а при 20 Гц – около 70 дБ (см. Диаграмму выше). Чтобы справиться с этими различиями в восприятии, существует уровень громкости (измеряется в фоновом режиме). На частоте 1000 герц уровень звукового давления (дБ) и уровень громкости (фон) идентичны. Вместо громкости также можно указать громкость (сон).

Время реверберации

Время реверберации – то есть время, в течение которого шум отражается – (снижение звукового давления на 60 дБ – i.е. до миллионной от первоначальной стоимости). Это важнейший показатель хорошей акустики в целом и акустики помещения, выражаемый в секундах.

Время реверберации зависит от объема помещения и коэффициента поглощения его поверхностей.

Время реверберации можно определить по формуле реверберации Сабина:

0,163 x В / м³
Тл / с = —————–
А / м²
Тл / с = время реверберации в секундах
В / м³ = объем площади помещения в м³
A / м² = эквивалентная площадь звукопоглощения в м²

Время реверберации (желаемое):

Желаемое время реверберации зависит от того, как будет использоваться помещение, и от его размера (см. диаграмму ниже).Фактическое время реверберации может быть оптимизировано за счет поглощающих свойств поверхностей комнаты.

Если время реверберации слишком велико – влияние на акустику:
При разговоре чрезмерно долгое время реверберации приводит к наложению последующих слогов на предыдущие из-за медленного затухания звука. Это снижает разборчивость. Если звук в музыке затухает слишком медленно, особенно на низких частотах, это приводит к слиянию звуков, создавая «мутное» музыкальное впечатление.

Если время реверберации слишком мало – влияние на акустику:
Если время реверберации слишком короткое, комната производит «сухое» впечатление, и звук в комнате не «разносится». Слишком короткое время реверберации также может привести к недостаточной громкости в большой комнате, особенно в задней части комнаты, потому что нет никаких отражений, увеличивающих громкость.

Затем оптимальное рассчитанное время реверберации применяется ко всей частотной кривой.

NRC (коэффициент шумоподавления)

Выдает среднее звукопоглощение для значений одной трети октавы 250, 500, 1000, 2000, округленное до ближайшего кратного 0.05. Таким образом, значение NRC 0,80 означает среднее звукопоглощение 80% на частотах 250, 500, 1000 и 2000 Гц.

Собственные режимы помещения (режимы помещения)

Режимы помещения особенно важны для небольших помещений, используемых для музыки (высокая доля низких частот). Чем больше объем комнаты, тем больше режимы комнаты смещаются в сторону более низких частот, становясь менее важными.

Особенно сильно пострадают такие помещения, как:

• Комнаты для репетиций музыки
• Студии звукозаписи
• Домашние HiFi-комнаты
• Домашние кинотеатры

Комнатные режимы формируются между двумя отражающими стенами с частотой, при которой длина волны равна половине (или кратной ей) расстояния между стенами.

Например, длина волны при 50 Гц составляет 680 см, а длина волны 340 см при 100 Гц. Таким образом, комната шириной 340 см имеет тенденцию образовывать стоячую волну с частотой 50 Гц и 100 Гц.

Внутри этих собственных мод присутствует сильно неравномерное локальное звуковое поле. Это очень эффективно визуализируется в калькуляторе комнатного режима. Эти стоячие волны можно смягчить с помощью поглотителей низких частот. Эти поглотители должны быть установлены на поверхностях, между которыми возникают собственные частоты.

Однако, если возможно, на этапе планирования следует учитывать пропорции комнаты.Собственные частоты всегда возникают особенно сильно, когда один из размеров комнаты кратен другому. Так, например, в комнате, ширина которой вдвое превышает ее высоту. Отклонения от целых кратных должны быть не менее 10%.

Пропорции помещения, в которых риск особо сильных мод в помещении исключен из-за совпадающих собственных частот:
(д x ш x в) 2,7: 1,7: 1 (= 8 м x 5 м x 3 м) / 1,5: 1,2: 1 / 1,6: 1,3: 1 / 1,9: 1,4: 1 / 2,2: 1,6: 1 / 2,5: 1,5: 1 (источник: Schallschutz + Raumakustik in der Praxis (Звукоизоляция и акустика помещения на практике), Fasold / Veres)

Комнатные режимы смещаются в сторону более низких частот, становясь менее важными.

Звук

Звуковые волны – это колебания давления в упругой среде. Среда может быть газообразной (воздушный звук), жидкой (водяной звук) или фиксированной (структурный звук). Движение передается соседним частицам путем столкновения. Это приводит к сжатию и истончению материала и распространению звука. В вакууме нет ни распространения звука, ни акустики, потому что нет материи.

Панельные абсорберы (панели, как правило, из дерева, гипса, металла)

Панельные абсорберы – это толстые панели, которые устанавливаются на определенном расстоянии от стены или потолка.В зависимости от плотности площади, жесткости и расстояния до стены / потолка эти плиты начинают вибрировать на определенных резонансных частотах. Благодаря этому процессу рассеивается энергия в звуковом поле, в основном на узкополосных и глубоких резонансных частотах (низкочастотные поглотители).

После обширных экспериментов и оценки результатов исследований, полученных в наших акустических лабораториях, мы прекратили нашу деятельность в этой области разработки продукции. Несмотря на то, что некоторые теории могут постулировать, каждое изменение отношения напряжений панелей (монтажные расстояния, влажность воздуха, размещение минеральной ваты свободно / плотно и т. Д.) привели к разным результатам. Характеристики поглощения были либо полностью сведены на нет, либо внезапно появились в совершенно другом частотном диапазоне.

Таким образом, в качестве низкочастотного поглотителя мы рекомендуем наш Micro L1 с микроперфорацией, который обеспечивает стабильные и надежные результаты благодаря совершенно другому принципу поглощения.

Акустика помещений и дерево (панели)

Панели, доски, плитки и другие элементы из дерева иногда приписывают звукопоглощающим свойствам как таковым.Тем не менее, звукопоглощение действительно достигается только за счет перфорации и расстояния до поверхности, например стена. А в случае панельных поглотителей панели из дерева демонстрируют меньшую эффективность и стабильность характеристик, чем панели из металла (повышенное влияние на нагрузку из-за влажности и температуры в помещении, неадекватное соотношение между массой и жесткостью и т. Д.).

Среднее значение звукопоглощения (SAA)

Это среднее арифметическое коэффициентов поглощения для двенадцати третьоктавных полос от 200 до 2500 Гц, округленное до 0.01. SAA 0,82 означает среднее поглощение 82% для частот 200 Гц, 250 Гц, 315 Гц, 400 Гц, 500 Гц, 630 Гц, 800 Гц, 1000 Гц, 1250 Гц, 1600 Гц, 2000 Гц и 2500 Гц. Гц.

Звук

Звуковые волны – это эластичная среда, создающая слышимое ощущение. Среда может быть газообразной (воздушный звук), текучей средой (переносимый водой звук) или твердой (структурный звук, также называемый твердым звуком). Звук – это колебание давления, смещение частиц напряжения. Это приводит как к сжатию, так и к истончению вещества и распространению звука.В вакууме звук не может распространяться, и не может быть акустики, потому что нет материи.

Площадь звукопоглощения (эквивалент)

Умножая коэффициент звукопоглощения компонента на его поверхность в м², получаем эквивалентную площадь звукопоглощения.

Пример:
Монтируются акустические панели на 100 м² с коэффициентом поглощения 0,7. 100 x 0,7 = 70 м² дополнительной эквивалентной площади звукопоглощения.

Эквивалентная площадь звукопоглощения может применяться не только к граничным поверхностям комнаты, но также к находящимся в ней предметам и людям, и поэтому имеет фундаментальное значение для расчета акустических характеристик комнаты.При удвоении эквивалентной площади звукопоглощения уровень звукового давления снижается на 3 дБ.

Коэффициент звукопоглощения

Дает отношение поглощенной и отраженной звуковой энергии. Коэффициент поглощения 1 означает 100% звукопоглощение, значение 0 означает 0% поглощения (= 100% отражение). Коэффициент звукопоглощения зависит от частоты.

Классы звукопоглощения

Классы звукопоглощения обозначаются буквами A-E.

Получены из взвешенного коэффициента звукопоглощения «Alpha-w».

Класс A = Alpha-w 1,00 / 0,95 / 0,90
Класс B = Alpha-w 0,85 / 0,80
Класс C = Alpha-w 0,75 / 0,70 / 0,65 / 0,60
Класс D = Alpha-w 0,55 / 0,50 / 0,45 / 0,40 / 0,35 / 0,30
Класс E = Alpha-w 0,25 / 0,20 / 0,15

Частотная кривая звукопоглощения не может быть выражена с использованием этих классификаций. Фактически, для оптимального времени реверберации обычно требуются поглотители среднего или низкого класса с улучшенными характеристиками звукопоглощения в среднем или нижнем частотном диапазоне.На наш взгляд, в результате этой системы классификации обычно недостаточно. Хотя это усложняет ситуацию, тем не менее, необходимо всегда учитывать всю частотную кривую поглотителя.

Звуковое давление

Звуковое давление – это изменение давления, вызванное колебанием молекул воздуха. Это воспринимается как объем. Примечательно то, насколько малы эти изменения давления на самом деле. Атмосферное статическое давление, окружающее нас, составляет около 1 бара, что составляет около 100 000 паскалей – болевой порог находится при изменении давления примерно на 63 паскаль (= 130 дБ SPL), а порог слышимости – на 0.00002 паскаль. Другими словами, колебание давления воздуха на 0,063% от статического давления = болевой порог = 130 децибел (дБ), в то время как колебание давления воздуха на 0,00000002% от статического давления = порог слышимости = 0 децибел (дБ). Пороги восприятия и боли зависят от частоты (например, для восприятия низкочастотных акустических процессов требуется более высокий уровень звукового давления, чем для высоких частот) и сильно различаются от человека к человеку. Звуковое поле также можно описать с помощью звуковой мощности и уровня звуковой мощности (дБ SPL).В акустике уровень звукового давления является наиболее распространенным показателем.

Уровень звукового давления / Уровень звуковой мощности

Единицей измерения уровня звукового давления является децибел (дБ). Уровень звукового давления определяется из звукового давления – 0 дБ (порог слышимости) составляет 20 микропаскалей. Болевой порог составляет около 130 дБ. Это основано на логарифмической шкале. При сложении двух равных уровней уровень звукового давления увеличивается на 3 дБ. Изменения уровня звукового давления примерно на 1 дБ практически не ощущаются.Разница в уровне звукового давления в 10 дБ воспринимается как вдвое громче (на 1000 Гц и 40 дБ). Звуковое поле также можно описать с помощью звуковой мощности и / или уровня звуковой мощности. Уровень звукового давления зависит от местоположения, поэтому его пригодность для описания источников звука ограничена. Поэтому в акустике для источников звука используется уровень звуковой мощности в децибелах (дБ SPL).

Примеры уровней звуковой мощности:
0 дБ – Порог слышимости 10 дБ – Тихий шепот
18 дБ – Шорох листьев 40 дБ – Волны на пляже
50-60 дБ – Шум на улице
70 дБ – Разговорная речь, пишущая машинка
80 -100 дБ – Громкая речь, дискотека
100 дБ – Достижимо криком
105 дБ – Доступно обученным певцам
120 дБ – Отбойный молоток 130 дБ – Болевой порог
150 дБ – Сирены
180 дБ – Ракетный двигатель

Примеры уровней звуковой мощности :

0 дБ: порог слышимости
10 дБ: тихий шепот
18 дБ: шелест листьев
40 дБ: плеск волн на берегу
50-60 дБ: шум на улице
70 дБ: разговор лицом к лицу, пишущая машинка
80-100 дБ: люди кричат ​​с близкого расстояния, дискотека
100 дБ: громкие крики

Скорость звука

Скорость звука показывает, насколько быстро распространяется звук.Измеряется в метрах в секунду. Скорость распространения звука зависит от среды, через которую распространяется звук.

Примеры скорости звука:

• Воздух 343 м / с (при 20 ° Цельсия, при этом скорость звука примерно на 0,6 м / с ниже на градус снижения температуры)
• Вода 1440 м / с
• Резина 1480 м / с
• Алюминий 6260 м / с

Акустика – Расчет реверберации помещения

Акустика помещения (реверберация) определяется звукопоглощающими и отражающими свойствами панелей или граничных поверхностей в помещении. комната зависит от того, как она будет использоваться.DIN 18041 является важнейшим стандартом для акустики помещений

Интерактивная звукоизоляция в реальном времени для изоляции воздушного шума в зданиях

Acta Acustica 2021, 5 , 19

Научная статья

Интерактивная звукоизоляция зданий в реальном времени

Имран Мухаммад ^* , Энн Хеймс и Майкл Форлендер

Институт технической акустики, RWTH Aachen University, Kopernikusstraße 5, 52074 Aachen, Германия

^* Автор, ответственный за переписку: mim @ akustik.rwth-aachen.de

Поступило: 7 сентябрь 2020 г.
Принято: 22 Март 2021 г.

Аннотация

Звукоизоляция и аурализация может использоваться как ценный инструмент для изучения аспектов восприятия передачи звука в застроенной среде для оценки воздействия шума на людей. Это может помочь в дальнейшей разработке руководящих принципов для строительных конструкций. Одна из передовых целей звукоизоляции в реальном времени – надлежащее воспроизведение условий воздействия шума на человеческое восприятие и когнитивные способности в динамических и интерактивных ситуациях.Эти эффекты зависят от типа шумового сигнала (например, речь, музыка, шум трафика и т. Д.) И от контекста. В этой статье представлена ​​модель звукоизоляции. Звукоизоляционные фильтры созданы для виртуальных зданий с учетом сложных эффектов распространения звука для внутренних и внешних источников звука. Подход рассматривает звуковое поле в комнате источника с прямыми и рассеянными компонентами, а также направленность и положение источника. Функции передачи подразделяются на участки от комнаты источника к комнате приема, которые также покрывают составные элементы здания, таким образом обеспечивая более подробную информацию о реальных ситуациях в здании.Кроме того, акустика приемной комнаты включает в себя реверберацию комнаты на основе ее длины свободного пробега, функций поглощения и бинауральной передачи между излучающими элементами стен и слушателем. Этот более точный подход к модели звукоизоляции достаточно хорошо согласуется со стандартом ISO (то есть теорией диффузного поля) при стандартных настройках. Также показано, что звуковое поле значительно влияет на передаваемую энергию через строительные элементы в зависимости от направленности и положения источника.Предлагаемый метод утвержден как общая схема и включает больше деталей для аурализации в реальном времени в конкретных ситуациях, особенно в тех случаях, когда упрощенный подход с диффузным звуковым полем не работает. Его можно использовать в интерактивных системах виртуальной реальности (VR), что открывает новые возможности для психоакустических исследований воздействия шума на человека.

Ключевые слова: Звукоизоляционные фильтры / Аурализация / Виртуальная реальность / Восприятие

© I. Muhammad et al., Опубликовано EDP Sciences, 2021

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитировано.

1 Введение

Существует серьезное беспокойство по поводу растущего раздражения из-за шума в застроенной среде. Несмотря на то, что в густонаселенных городских районах уровень шума дорожного движения неуклонно растет, строительные конструкции и соответствующие руководящие принципы или стандарты требований к звукоизоляции по-прежнему очень похожи на те, что были несколько десятилетий назад [1].В многоквартирных домах и квартирах людей раздражает соседский шум [2]. Фоновый шум, например фоновая речь, в рабочей среде приводит к снижению концентрации и производительности во время физической или умственной работы, такой как разговоры или телефонные звонки, что считается отрицательной чертой офисной среды [3]. Спектральные характеристики фоновой речи из соседних комнат сильно зависят от кривых звукоизоляции строительных конструкций, разделяющих комнаты.Основной принцип акустики здания – имитировать изменение звукового сигнала от его источника к приемному концу при передаче через строительные конструкции [4]. Аурализация ситуации из офиса в офис, например, когда речь, произнесенная в одном офисе, передается через открытую дверь или через строительные конструкции в соседний офис, требует моделирования распространения звука в обеих комнатах, то есть его генерации и передачи от стен. , а также изоляционные характеристики элементов прямых и боковых стен между офисами.Техника аурализации в строительной акустике была впервые предложена Vorländer и Thaden [5, 6] и применена Schlittmeier et al. [7] в эксперименте по слуховым познаниям о влиянии нерелевантной речи. Благодаря тому, что аурализация может гибко включать в себя звуки возбуждения и модели распространения звука, ее можно применять для создания ситуативных стимулов для психоакустических тестов воздействия шума на человека.

До сих пор такие тесты включали предварительно рассчитанные виртуальные акустические сцены, в которых испытуемого просили ответить без особой степени свободы в отношении движения головы и тела или направления взгляда.Следующим усовершенствованием является разделение прямого и рассеянного звуковых полей в комнате с источниками для включения направленных источников, что было введено Родригес-Моларесом [8] как продолжение работы Тадена [6]. Acoubat ¹ , BASTIAN ² и SONarchitect ³ – это реализации в коммерческих программных инструментах. Затем можно изучить конкретное поле звукового давления на предмет его зависимости от положения и ориентации источников. Все методы моделирования акустики здания [5, 6, 8] включают конструкцию звукоизоляционных фильтров, которые были заимствованы из ISO 12354 (части-I и III) [9, 10].Впоследствии эти фильтры использовались для расчета путей передачи звука от источника к приемнику, размещенным в соседних помещениях рабочего места. В [5, 6, 8] строительные элементы компактны таким образом, что вся стена представлена ​​одним коэффициентом передачи и одним вторичным источником с несколькими упрощениями. В приемной в этих моделях было сделано упрощение, заключающееся в том, что звук, по-видимому, исходит из одной точки (то есть из центра излучающих стен приемника), представляя собой всю (изгибную) волновую картину на стене [5].Для больших стен это может быть слишком грубым приближением по сравнению с пространственно-распределенной падающей (передаваемой) мощностью на (от) стен. Например, когда речь идет о фасадах с геометрическим рисунком окон и массивных конструкциях, углы падения звука и расстояния являются специфическими для каждого элемента, который недостаточно покрыт только одним трактом передачи для фасада. Чтобы преодолеть эти ограничения, есть возможность расширить существующие модели на распределенные вторичные источники для композитных и больших конечных стен, чтобы включить передачу в зависимости от угла и звукоизоляцию фасада, а также разработать платформу для акустической акустики здания, интегрированную в системы VR.Это касается степени свободы (касается движения слушателя) во время интерактивных перцептивных исследований звукоизоляции и шумовых эффектов. Таким образом, исследования звукового восприятия могут быть выполнены с более экологически обоснованным подходом [11]. Ключом к этому новому подходу является внедрение в среду аурализации с общей производительностью в реальном времени, что позволяет интегрировать его в системы виртуальной реальности. В этой статье представлен подход к построению интерактивного бинаурального фильтра в реальном времени для передачи звука между соседними офисными помещениями, разделенными элементами здания.Передача звука через фасады представлена ​​в качестве второго примера исследования. Для достижения большей точности физических характеристик в исходную комнату включены отдельные прямые и диффузные поля, которые зависят от характеристик исходной комнаты. Затем направленность источника и пространственные вариации звукового поля рассматриваются более подробно, что, как предполагается, актуально, в частности, для внешних источников и звукоизоляции фасадов. Аналогичным образом, передаточные функции от исходных помещений к приемным рассчитываются с использованием концепции разделения отдельных элементов здания (т.е. большие стены) в сетку конечных вторичных источников звука с распределением энергии волновых структур на элементах стен. Наконец, из времен реверберации синтезируются третьоктавные импульсные характеристики (IR) помещения источника и приемника. Следовательно, основное различие между предыдущей и расширенной версиями структур аурализации заключается в том, что в расширенной версии источник и приемники могут быть размещены ближе к границам комнаты, чем это требуется для моделей моделирования диффузного поля на основе ISO.Таким образом, подход повышает реалистичность и правдоподобность нестандартных ситуаций. Он также позволяет взаимодействовать в виртуальных средах, создавая более реалистичную и захватывающую сцену, что может привести к созданию инструмента для расширенной субъективной оценки шумовых эффектов в зданиях.

2 Справочная и сопутствующие работы

Для прогнозирования передачи звука и вибрации в застроенных конструкциях обычно используются два подхода. На низких частотах численные методы, например метод конечных элементов (FEM) [12] или полуаналитические методы [13], могут обеспечить быстрые и эффективные вычисления структурного отклика.Эти модели, однако, требуют времени вычислений, которое на порядки превышает пределы обработки в реальном времени (~ 50 мс) [4–6]. По этой причине используются статистические подходы, такие как статистический анализ энергии (SEA). Метод SEA используется для расчета энергообмена между соседними элементами здания и соответствующих потерь энергии в установившихся условиях. Модели SEA предсказывают средний отклик элементов ансамбля системы, поэтому коэффициенты потерь связи и модальные плотности представляют собой среднее значение по ансамблю [14].Например, серия международных стандартов ISO [9, 10] обычно используется в качестве руководящих указаний для строительных конструкций для прогнозирования изоляции воздушного шума. Эти документы основаны на новаторской работе Герретсена [15].

ISO-12354-1 (2017) [9] обычно используется для прогнозирования показателей изоляции воздушного шума в частотно-зависимых результатах, таких как индекс шумоподавления R и стандартизованная разница уровней звука D _нТ .Стандартизированная разность уровней также может быть выражена коэффициентами передачи тракта передачи ij между двумя помещениями, см. Уравнение (1). Здесь i и j обозначают элементы стены помещения источника и приемника, соответственно, для тракта передачи ij , с объемом приемного помещения V и разделительной (прямой) площадью элемента S _D между двумя комнатами:

(1)

Результирующий средний уровень звукового давления в приемной можно рассчитать для всех трактов передачи по уравнению (2).Путем введения (ненормированных) звуковых энергий и среднеквадратичных значений давления в исходном и приемном помещениях, соответственно, уравнение (2) может быть выражено в энергетической форме, представленной в уравнении (3) [5]:

(2)

(3)

В этих формулах излучающие элементы, то есть стены приемной комнаты, возбуждают диффузное поле. В реализациях аурализации излучение от стен моделируется с помощью вторичных источников (SS) (например, в [5, 6]), которые аппроксимируются как точечные источники в центре стен, пола и потолка.Баланс между прямой и реверберирующей частью звуковых полей очень важен для восприятия пространственных характеристик помещения. Если A является эквивалентной площадью поглощения комнаты, энергетический баланс вычисляется через отношение энергий, заданных соотношением, с и как энергии прямого и реверберирующего полей на расстоянии – от источника звука. Остается вопрос расчета комплексного звукового давления р от звуковой энергии р ² .Для некоррелированного прямого и реверберирующего звукового поля влияние канала передачи ij на звуковое давление можно описать как действительные части давления, в терминах прямого и реверберирующего полей с мнимыми частями, установленными на ноль [5] . Таким образом, окончательное звуковое поле состоит из прямых и диффузных звуковых полей, тогда как в обозначении линейного фильтра оно выражается в форме импульсной характеристики, h ( t ), между источником и приемником, аналогично описанному Форлендером. и Таден [5, 6] и позже принят Родригес-Моларесом [8].Это включает временное затухание реакции комнаты. На рисунке 1 показаны типичные соседние помещения источника и приемника, которые рассматриваются в качестве примера для синтеза h ( t ). Возможный метод синтеза h ( t ) из времени реверберации T приемной комнаты – это приближение h ( t ) с использованием линейной комбинации экспоненциальных затухающих сигналов, отфильтрованных по одной трети октавной полосы. . После расчета энергетически нормированной импульсной характеристики h ( t ) приемной комнаты для излучающего элемента j , сначала из этой импульсной характеристики удаляется прямой звук, поскольку он уже включен в расчет пути передачи.В бинауральной форме это дает термин. Впоследствии он выравнивается по спектру белого шума и нормируется по энергии. Представление во временной области бинаурального сигнала от источника к приемнику тракта передачи ij . Все бинауральные вклады излучающих элементов суммируются, чтобы получить окончательный сигнал, представленный в уравнении (4).

(4)

Рисунок 1 Пример типичных смежных комнат источника и приема.

В описанном выше методе были сделаны различные упрощения.Сначала передаточные функции τ _ij между i -м элементом комнаты источника и j -м элементом комнаты приема действительны только для передачи от точки к точке. Во-вторых, в приемной, очевидно, звук излучается из одной точки, которая представляет собой всю волновую картину на стене [5]. Спектр излучаемой мощности точный, однако волновая картина на элементе стенки заменяется точечным источником в центре стенки с линейной фазой [6].Звуковое излучение от единственного источника в центре пластины на низких и средних частотах в большинстве комнат является полезным упрощением, но не подходит для обычных комнат, где нет диффузного звукового поля ниже 200 Гц. Другой аспект заключается в том, что направленность источника и расстояние до стены также не учитываются, что может способствовать определенному распределению звукового давления на поверхностях стен помещения источника. Количество передаваемой энергии будет различным для разных путей, в частности, если источники расположены близко к стенам (например, громкоговорители или телевизоры).

3 Звукоизоляция модель

В этом подходе сначала учитывается акустика помещения с источником, рассматривая более сложное звуковое поле, падающее на стены помещения с источником, состоящее из прямой и диффузной составляющих поля, как представил Родригес-Моларес [8]. Здесь звуковая энергия, передаваемая по прямым и боковым путям в соседнюю приемную комнату, теперь конкретно зависит от звукового давления, воздействующего на соответствующие элементы здания в комнате-источнике, из-за положения источника и его направленности.Во-вторых, влияние реверберации помещения источника и приемного помещения и баланс между прямой и реверберирующей энергиями внутри приемного помещения включены в функции передачи звукоизоляции. Эти передаточные функции разработаны для протяженных излучающих стен с использованием сетки точечных источников (известных как вторичные источники в [5]) на основе современной теории структурной акустики и, следовательно, обеспечивают более подробную информацию о передаче звука через прямую, а также фланкирующие конечные элементы.Также принята процедура из [8] для синтеза импульсной характеристики помещения h ( t ) из времени реверберации T , чтобы включить эффекты поглощения границ комнаты, а также для моделирования правдоподобного реального комната. В следующих разделах мы обсудим каждый шаг более подробно.

3.1 Направленность источника звука

Направленность источника энергии Q _s вводится для вычисления распределения звуковой энергии в комнате источника.В качестве примеров показаны направления трубы и громкоговорителя, как показано на рисунке 2.

фигура 2 Направленность источников звука для трубы и громкоговорителя [16].

3.2 Синтез импульсной характеристики помещения

Согласно [8], синтез импульсной характеристики помещения h ( t ) основан на времени реверберации T и искусственном шуме, представляющем сумму отражений.Приблизительное значение h ( t ) получается линейной комбинацией отфильтрованных сигналов экспоненциального затухания. Предположим, что сигнал g ( t , T ), как указано в уравнении (5), с n ( t ) как нормально распределенная случайная величина, имеющая нулевое среднее значение и единичное стандартное отклонение. Сигнал g ( t , T ) затухает на 60 дБ для T для всех диапазонов частот.

(5)

Коэффициент в уравнении (5) нормализует г ( t , T ) по энергии.Из линейных комбинаций отфильтрованных сигналов g ( t , T ) синтезируется импульсная характеристика h ( t ), которая имеет разные скорости затухания для каждой полосы частот (уравнение 6).

(6)

Здесь T _k – время реверберации, а функция F _k ( t , k ) – это набор полосовых фильтров во временной области для каждого k -я третьоктавная полоса.Функция g ( t , T _k ) стремится к белому спектру из-за свертки преобразования Фурье со спектром белого n ( t ). Однако в спектре h ( t ) появляются небольшие вариации, поскольку n ( t ) является статистическим по своей природе, что означает, что его необходимо скорректировать с коэффициентом α _k задано в уравнении (7):

(7)

3.3 Звукоизоляция смежных помещений

3.3.1 Звуковое поле в комнате источника

В закрытых помещениях (например, комнатах) можно предположить, что прямое звуковое поле распространяется как в условиях свободного поля, тогда как реверберирующее звуковое поле распределено равномерно [17, 18]. Это явление описано в классической теории звукового поля для распространения звука в помещениях. Источник звука с направленностью Q _s и уровнем звуковой мощности L _w создает уровень звукового давления L _s на расстоянии r , внутри помещения источника с A _с , в качестве эквивалентной площади поглощения дается уравнение (8):

(8)

Уравнение (8) включает эффекты реверберации в помещении с источником, направленность источника и баланс между прямой и реверберационной энергией, как рассмотрено в [6].Затем среднеквадратичное значение звукового давления в точке внутри помещения источника в энергетических обозначениях может быть рассчитано по уравнению (9) с (акустическая мощность источника в ваттах):

(9)

Для проектирования звукоизоляционных фильтров выбраны типичный источник прямоугольной формы и приемные помещения, как показано на рисунке 3. Громкоговоритель выбран в качестве примера источника звука для анализа влияния направленности источника на передаваемую энергию к стенам приемного помещения для как прямые, так и обходные пути.Обратите внимание, что модель включает в себя сегментированные элементы стены («участки») вместо того, чтобы рассчитывать мощность, приходящуюся на стену в целом.

Рисунок 3 Пример типичных смежных комнат источника и приемника с заплатами на стенах.

Мощность падающего звука на любой элемент стены с областью в комнате-источнике принимается как комбинация прямого звука и рассеянного звукового поля. Рассмотрим заплатку с площадью поверхности S _{p, i} .В условиях диффузного звукового поля реверберационная часть падающей звуковой мощности W _{sp, rev} , на любом участке любого элемента стены помещения с источником определяется уравнением (10).

(10)

В условиях свободного поля мощность прямого падающего звука Вт _{sp, dir} рассчитывается на этом участке по формуле (11):

(11)

Q _{s, p} – направленность источника, r _{p, i} – расстояние и θ _{p, i} – угол падения от источника на бесконечно малую площадь d S _р патча.Эти величины ( Q _{s, p} , r _{p, i} и θ _{p, i} ) зависят от геометрии помещения. Пусть интеграл внутри уравнения (11) представлен как указано в [8]. Комбинируя уравнения (10) и (11), мощность падающего звука одного пятна на элементе получается в форме уравнения (12):

(12)

Интеграл внутри уравнения (12), представленный формулой F _{p, i} , может быть аппроксимирован численно для не очень больших участков и не очень близко к стенам.Этот интеграл получается из предположения, что Q _{s, p} , r _{p, i} и θ _{p, i} существенно не изменяются по поверхности S _{p, i} . Следовательно, эти коэффициенты можно вычесть из интеграла в уравнении (13). Это приближение было введено в [8], и оно подходит после того, как стена была разделена на участки, тем самым создавая однородные условия на поверхности:

(13)

Вектор r _{p, i} – это расстояние от источника до центра пятна p , с углом падения θ _{p, i} и Q _{s, p} обозначает среднее значение направленности для θ _{p, i} .В этом методе интеграл F _{p, i} вычисляется с помощью адаптивного метода интегрирования Симпсона. Этот подход из [8] расширен еще на один шаг. После вычисления экспоненциальной функции из энергетически нормированного импульсного отклика h ( t ) (уравнение (6), первая часть экспоненциального затухания удаляется из этого импульсного отклика. Эталон времени ( t = 0) – время излучения источника, компонент прямого звука реализуется во время, соответствующее расстоянию между источником и точкой приема.Реверберирующая часть импульсной характеристики помещения начинается примерно с обратной длины свободного пробега (), которая представляет собой усредненное время, затраченное на прохождение звука между двумя отражениями [19]. Здесь V, – это объем, а S – это площадь поверхности комнаты, как показано на рисунке 3. Затем он выравнивается по белому спектру и нормализуется по энергии. Результирующий импульсный отклик обозначается как h _{sp, i} ( t ) (уравнение (14)).

Он содержит реакцию помещения без прямого звука, тогда как первое отражение достигает 7.5 мс, как видно из рисунка 4. Падающая мощность на участке, заданная в уравнении (12), может быть представлена ​​соответствующим падающим звуковым давлением во временной области в уравнении (14), применяемом к участку p стены i :

(14)

Рисунок 4 Пример синтетической импульсной характеристики помещения (помещение с источником на рис. 3 взято в качестве примера помещения для синтеза импульсной характеристики помещения).

h ′ _{sp , i} ( t ) – импульсная характеристика помещения источника на участке p элемента стены i , где теперь включен прямой звук, достигающий 4.4 мс, как показано на рисунке 4. Синтез импульсных характеристик помещения источника на поверхностях участков необходим для включения временных эффектов помещения источника, эффектов поглощения границ комнаты, а также для моделирования виртуальной комнаты, где эквивалент реальной комнаты нет. Метод вычисления импульсной характеристики помещения (RIR) описан в предыдущем разделе.

3.3.2 Зависимость от угла передачи звука

Передача звука вычисляется с использованием коэффициентов передачи для каждого пути от источника до приемной.Как правило, коэффициенты передачи оцениваются на основе предположений о диффузном звуковом поле [9] и на основе коэффициентов передачи из данных D _нТл или R _ij , как указано в уравнении (1). Чтобы представить более подробный прогноз изоляции, включая угловую зависимость и теорию конечных панелей, мы расширяем подход и используем идею сегментирования отдельных строительных элементов на участки конечного размера.Затем мы вычисляем коэффициенты передачи на основе угла падения плоской волны на эти участки. Кроме того, мы подробно разрабатываем параметры акустики здания, для которых, как правило, используются пространственно усредненные значения, такие как скорости вибрации на поверхности элементов, эффективность излучения и передача изгибных волн через стыки.

3.3.2.1 Частота выше критической

В примере монолитной бесконечной пластины коэффициент передачи, зависящий от угла падения, обозначенный как τ ( θ ), дается в уравнении (15) [17, 19]:

(15)

Z _o = ρ _o c , – полное сопротивление свободной среды (воздуха).Импеданс изгибной волны стенки Z ( θ ) дается в уравнении (16), которое определяется Кремером [20] как,

(16)

В уравнении (16), где критическая частота (критическая угловая частота), а η _tot – коэффициент общих потерь элемента, полученный из η _tot = η _int + η _край + 2 η _рад . Первый член η _int представляет собой коэффициент внутренних потерь и обычно принимается равным 0.01 для обычных однородных строительных материалов согласно ISO [9]. Второй член η _край – это коэффициент затухающих потерь, который может быть получен из ISO 15712-1: 2005 [21], а член η _рад – коэффициент односторонних радиационных потерь. Вставив одностороннюю эффективность излучения σ ( θ ) для бесконечных пластин, определенную как (для f > f _c ) [20] и уравнение (16) в уравнение (15) , коэффициент передачи, зависящий от угла τ ( θ ) для бесконечной пластины, теперь можно переписать в форме уравнения (17), которое является воспроизведенной формой уравнения Кремера (9.3) в [20]:

(17)

Это определение коэффициента передачи, зависящего от угла, можно использовать для расчета пропускания звука бесконечной стеной с массой, жесткостью и демпфированием для частот выше критической частоты. Также следует отметить, что выше критической частоты формулы для бесконечных пластин дают тот же показатель снижения звука, что и для конечных пластин [22]. Поскольку мы вычисляем коэффициенты передачи для конечных сегментов с жесткими граничными условиями (например, окна, двери и порталы) и участков в большой стене с непрерывными граничными условиями (пятна – это небольшие сегменты больших стеновых элементов (т.е. разделение), как показано на рис.3), поэтому эффективность излучения должна быть рассчитана на основе угла падения плоской волны как для резонансной, так и для принудительной передачи (т.е. выше и ниже критической частоты) и коэффициентов общих потерь, зависящих от частоты.

Выше критической частоты максимум передачи звука τ ( θ ) происходит при угле совпадения θ _c когда. Следовательно, для значений θ , которые ближе или равны θ _c , уравнение (17) может быть аппроксимировано уравнением (18) с помощью [23]:

(18)

Уравнение (18) теперь можно использовать для расчета передачи звука в зависимости от угла для прямого звукового поля для внутренних и внешних источников звука для бесконечных конструкций, однако для конечных пластин Дэви [23] предложил теорию для расчета эффективности излучения для конечные пластины, которые используются в этой статье.Для диффузного звукового поля принимаются дальнейшие приближения путем подстановки и в уравнение (18), а затем подстановки уравнения (18) в. Получаем значение диффузного поля:

(19)

Уравнение (19) можно аппроксимировать с помощью интеграла из Градштейна и Рыжика [24], а коэффициенты диффузного пропускания рассчитываются из уравнения (20), которое используется для расчета пропускания звука для компонента диффузного поля (особенно в случае соседних комнат):

(20)

Эффективность излучения Кремера [20] дает бесконечное значение на критической частоте, поэтому мы используем теорию Дэви [23] для расчета эффективности излучения для окон конечного размера с жесткими граничными условиями, как и для частот выше критической частоты, указанной в уравнении (21 ).Подробная процедура расчета радиационной эффективности приведена в [23]:

(21) где g = cos θ _c для f ≥ f _c и 0 для f < f _c . В уравнении (21)) h , q и α определены в [23] (уравнение (36), уравнение (37) и уравнение (38) соответственно) с другими используемыми константами. в расчетах этих параметров.В уравнении (18) наклон кривой звукоизоляции выше указанной выше частоты совпадения завышен. Это означает, что для модели, представленной выше, критическая частота потери передачи при наклонном падении слишком высока на высоких частотах (выше провала совпадения). Приближенное решение проблемы предложено Ринделем [17], в котором вычисляются эффективности принудительного и резонансного излучения, которые затем объединяются для получения окончательных коэффициентов наклонного пропускания.Эта опция реализована и в модели.

3.3.2.2 Частота ниже критической

Ниже критической частоты преобладает принудительная передача, для которой коэффициент передачи звука, зависящий от угла, для конечных элементов рассчитывается с использованием эффективности излучения для принудительной передачи. Изгибная жесткость первоначально игнорируется заменой r = 0 в уравнении (16) на Z ( θ ) = мкм 2 πf , тогда уравнение (15) можно переписать в виде уравнения (22).Позже жесткость на изгиб включается путем добавления коэффициентов резонансной передачи из уравнения (18) или уравнения (20) в уравнение (22), как предложено в [24]:

(22)

Коэффициент пропускания диффузного поля ниже критической частоты вычисляется с использованием метода односторонней радиационной эффективности среднего диффузного поля. Подставляя уравнение (22) в, получаем,

(23)

Здесь, которое вычислено в [23] и дается как,

(24)

Теперь мы можем рассчитать зависящий от угла коэффициент передачи, который является функцией частотно-зависимой эффективности излучения для конечной панели с жесткими граничными условиями (например, окна, двери).Выше критической частоты коэффициент передачи для прямого звукового поля рассчитывается с использованием уравнения (18) (с), тогда как для диффузного поля он рассчитывается с использованием уравнения (20) (с σ ( θ _c ) образуют уравнение (21). Ниже критической частоты коэффициент передачи звука для прямого звукового поля рассчитывается как сумма уравнения (18) и уравнения (22) (с эффективностью излучения из уравнения (21) ( с г = cos θ )), а для диффузного звукового поля рассчитывается как сумма уравнения (20) и уравнения (23) (с эффективностью излучения из уравнения (24).

После того, как коэффициенты передачи для отдельных фрагментов вычислены, можно переходить к вычислению коэффициентов передачи для каждого пути от комнаты источника до каждого фрагмента комнаты приема (фланговая передача), определенного в ISO 12354 [9] и приведенного в уравнении (25 ):

(25)

Коэффициент передачи для тракта от источника до приемного помещения в терминах коэффициентов передачи каждого участка i-го элемента помещения источника и каждого участка j -го элемента приемного помещения определяется уравнением (26):

(26)

Здесь τ _{p, i} и τ _{p, j} – коэффициенты передачи и S _{p, i} и S _{9012 p, j – площади поверхности отдельного фрагмента p , на элементах i th и j th комнат источника и приемника соответственно, тогда как, и являются площадями поверхности элементов.Площадь поверхности перегородки между помещениями источника и приемника обозначена как S D , а передача вибрации через соединение между элементами и элементом обозначена как d v, ij . При расширении в сторону коэффициентов передачи, зависящих от угла, облучение участков стен и излучение участков можно более детально разделить на прямое поле и диффузное поле по сравнению с предыдущими моделями звукоизоляции.Для внешних источников, возбуждающих фасады зданий под произвольными углами, в любом случае решающее значение имеет угловая составляющая при расчете пропускания.}

3.3.3 Звуковое поле в приемной

Звуковая мощность, передаваемая от i -го элемента помещения источника к j -му элементу приемного помещения для прямого и бокового трактов, определяется уравнением (26), которое является конечной звуковой мощностью любого излучающего элемента. в приемной:

(27)

Используя уравнение (26) в уравнении (27), мы получаем выражение излучаемой звуковой мощности в следующей форме:

(28)

В уравнении (27) звуковая мощность Вт _{с, i} получается путем суммирования мощности падающего звука всех отдельных участков из уравнения (12) и использования в уравнении (28) выражения звука мощность для приемной можно записать в следующем виде:

(29)

Теперь каждый излучающий элемент j приемной комнаты представлен набором равномерно распределенных точечных источников (т.е.е. вторичные источники) на пятнах на его поверхности. На этом этапе мы можем распределить передаваемую акустическую мощность Вт _{R, ij} , излучаемую элементом j , среди этих вторичных источников (известных как исправленные в комнате источника) однородно с коэффициентом, где P _j – общее количество вторичных источников на элементе j . Звуковая энергия W _{Rp, ij} , излучаемая одним вторичным источником элемента стены j , с Q _{Rp, j} в качестве его направленности, затем вычисляется из уравнения (30) и дается как,

(30)

Следовательно, среднеквадратичное звуковое давление вторичного источника для тракта в приемной комнате может быть вычислено по уравнению (31):

(31)

Используя уравнение (30) в уравнении (31), получаем, что

(32)

r _{p, j} представляет собой расстояние между акустическими центрами излучающего вторичного источника элемента стены до точки оценки (положение приемника).Наконец, представление бинаурального сигнала во временной области в точке приемника получается путем введения импульсных характеристик помещения комнаты приемника и HRIR для каждого вторичного источника в приемник:

(33)

Все статистически достоверны для всех точек как в исходной, так и в принимающей комнатах, поэтому их можно синтезировать до реализации цепочки фильтров аурализации. Однако можно сделать предположение, которое существенно не меняется для разных положений источника и приемника, следовательно, h _{Rp, j} ( t ) и h _{sp, i} ( t ) могут быть вычислены независимо друг от друга, чтобы избежать когерентных помех в реверберирующем поле, исходящих от разных излучающих элементов.

3.4 Звукоизоляция для наружных источников (шумоизоляция фасада)

Общая модель прогнозирования звукоизоляции наружного воздуха основана на методах, описанных в предыдущей работе [26] и в разделе выше. Однако процедура проектирования фильтра должна охватывать потери при передаче звука наружными стенами, конструкциями крыш и окнами. Опять же, используется метод сегментирования отдельных элементов здания на участки конечного размера, известный как вторичные источники звука (SS), поскольку внешние стены обычных зданий состоят из сборки из двух или более частей или поверхностей (например,грамм. окна и т. д.). ISO 12354-3 [10] содержит основные рекомендации по изоляции воздушного шума от внешнего звука. Стандартно источник расположен под углом падения 45 градусов, предполагая, что на фасад падает плоская волна. Теперь мы принимаем во внимание прямую часть звукового поля, попадающую на поверхности открытых строительных элементов (то есть фасадов) под их определенными углами падения. Рассматривается прямой путь передачи звука () через каждый небольшой сегмент элементов (т.е. вторичные источники), поскольку предполагается, что передача каждого вторичного источника не зависит от передачи другого [18].Следовательно, мы учитываем эффективность излучения, зависящую от угла, чтобы получить коэффициенты передачи, зависящие от угла.

Звукоизолирующие фильтры для фасадов спроектированы на основе представленной выше модели, где в первую очередь учитывается направленность источников звука. Элементы могут быть однородными (например, один однородный стеновой элемент) или состоять из двух или более частей или поверхностей (например, двери, окна). Предположим, что это внешний источник с направленностью, среднеквадратичное звуковое давление в любой точке на внешних поверхностях элементов здания (фасада) на расстоянии от источника в энергетических обозначениях определяется уравнением (34):

(34)

Звуковая мощность в любой точке фасада может быть рассчитана путем простой модификации стационарных звуковых полей в обычном помещении, то есть с учетом прямого звукового поля.Следовательно, в условиях свободного поля мощность прямого падающего звука на вторичный источник звука с площадью поверхности, обозначенной как, определяется уравнением (11), где – расстояние от источника до бесконечно малого элемента на вторичном источнике на фасаде, и угол падения волны. Это очень похоже на уравнение (11), но на этот раз без компоненты диффузного поля в:

(35)

Таким образом, падающая мощность на каждый вторичный источник элемента рассчитывается как,

(36)

Звуковая мощность, передаваемая одним вторичным источником из источника в приемную, теперь рассчитывается с использованием уравнения (35) и коэффициентов передачи из уравнения (18) (с поправкой на поперечную волну [25]) для резонансной передачи, тогда как для уравнения принудительной передачи (21) добавляется с уравнением (18):

(37)

Наконец, вклад пути для одного вторичного источника в среднеквадратичное давление в приемной комнате определяется с использованием выражения, полученного из уравнения (39), с направленностью вторичного источника и эквивалентной площадью поглощения помещения:

(38)

Подставляя уравнение (37) в уравнение (38), звуковое давление для одного вторичного источника определяется уравнением (39), где – площадь стен, а – расстояние от приемника до вторичного источника:

(39)

Окончательная импульсная характеристика от источника к приемнику для одного вторичного источника как излучающего элемента определяется уравнением (40):

(40)

4 Интерактивная аурализация в реальном времени

Аурализация делает звук слышимым для слушателя в приемной за счет использования соответствующего оборудования и методов воспроизведения.В нашей работе мы подчеркиваем, что аурализация может выполняться в реальном времени для неподвижного или движущегося человека, когда человек взаимодействует с другими или выполняет интерактивную задачу в виртуальной сцене. Таким образом, мы можем использовать его в приложениях виртуальной реальности, в которых пользователь может свободно перемещаться, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5. Блок-схема интерактивной аурализации в реальном времени.

Имея фильтр с импульсной характеристикой h ( t ), вычисленный из уравнений в предыдущей главе, любой входной сигнал времени может использоваться в свертке, и выходной сигнал получается [4].Как правило, акустический частотный диапазон здания определяется третьоктавными полосами в диапазоне от 50 Гц до 5000 Гц. Частотный диапазон человеческого слуха обычно составляет от 20 Гц до 20 кГц. С точки зрения обработки сигналов, эти величины должны быть преобразованы в частотные спектры с практическим количеством частотных линий для аурализации [6]. В случае звукоизоляционных фильтров, вход с 21 значением обычно задается в частотном диапазоне акустики здания (то есть в третьоктавных полосах от 50 Гц до 5000 Гц).Следовательно, мы можем получить частотный спектр с 4097 спектральными линиями (элементами разрешения по частоте), используя подходящие методы интерполяции, такие как интерполяция кубическим сплайном. HRTF и бинауральные фильтры в уравнениях (33) и (40) включены для учета пространственных слуховых эффектов. Помимо пространственного впечатления, представление акустических сигналов здания отличается от других техник важным моментом, а именно, актуальностью громкости [6]. Цветовая гамма, объем и / или боковая фракция важны для акустической аурализации помещения, которая не сильно меняется при изменении уровня.Однако в строительной акустике важнейшими величинами одновременно являются уровень и окраска. Следовательно, при воспроизведении как правильного абсолютного уровня, так и относительного уровня между помещениями источника и приемника следует принимать во внимание осторожность, чтобы не потерять ценное отношение сигнал / шум в сигнальной цепи. Если необходимо воспроизвести абсолютный уровень звуковых сигналов, необходимо выполнить калибровку цепочки воспроизведения, см. Также [7, 11]. Примеры аурализации в реальном времени приведены в дополнительных материалах на YouTube ⁴ и на сайте ITA ⁵ .

5 Результаты и обсуждение

Расширенная модель проверена для рабочего места, для которого две смежные прямоугольные комнаты выбраны в качестве исходной и приемной. Чтобы сравнить результаты для звукоизоляции фасада, угловое помещение выбрано в качестве приемного помещения, а внешние стены – в качестве композитных стен (то есть сборка из разных материалов), которые состоят из стеклянных окон.

5.1 Производительность алгоритма

Процессы фильтрации звукоизоляции в реальном времени оцениваются с точки зрения вычислительных затрат для каждого задействованного этапа.Задержки рассчитываются для основного алгоритма, который задействован в автономных (инициализация или предварительная обработка) и вычислениях в реальном времени. Все вычисления были выполнены на настольном персональном компьютере с многоядерным процессором Intel Core i7-7700 с тактовой частотой 3,60 ГГц, оперативной памятью 16 ГБ и операционной системой Windows 7 (64-разрядная версия).

На рисунке 6 показаны задержки, рассчитанные для трех основных процессов: 1) обновления в помещении источника (т.е. импульсная характеристика, коэффициенты передачи, направленность и положение источника), 2) обновления в помещении приемника (т.е. импульсная характеристика, HRTF и положение приемника) и 3) обновления акустических фильтров здания (одновременное обновление источника и комнаты приемника, а также коэффициентов передачи). В случае моделирования смежных комнат прямые перегородки и боковые стены делятся на четыре части (2 × 2). Для напольного корпуса каждое окно (всего четыре) отведено самостоятельному накладному элементу. Процесс обновления акустических фильтров здания включает обновления как источника, так и приемника одновременно. Предварительный процесс включает в себя обработку виртуальной геометрии, расчет показателей звукоизоляции и синтез импульсной характеристики помещения, который нам нужен для инициализации свойств аурализации, и размеры не меняются во время аурализации.Второй процесс выполняется в режиме реального времени, который начинается с вычисления энергии, падающей на поверхности каждого элемента комнаты с источником, которая может изменяться в зависимости от изменения положения и ориентации источника. Следующим шагом является обновление импульсных характеристик помещения источника для каждого элемента и импульсных характеристик помещения приемника для каждого вторичного источника, а также обработка нескольких вторичных источников с помощью HRTF из-за изменения ориентации приемника. Поскольку задержки ниже типичного порога в 50 мс [4], свободное перемещение источника (например,грамм. автомобильные, железнодорожные или воздушные транспортные средства) и приемника (свободное передвижение человека-слушателя в виртуальной приемной) подтверждено как возможность без нарушения производительности в реальном времени в интерактивных приложениях виртуальной реальности.

Рисунок 6 Задержки для обновлений источника, приемника и фильтра в интерактивном режиме и в реальном времени, а также для сравнения примеров сцен в помещении и на улице.

5.2 Сравнение стандартизированной разницы уровней

D _нТл (соседние помещения)

Целью этого сравнения является прежде всего проверка расширенного метода на соответствие стандартным моделям прогнозирования.Внутренняя сцена имеет исходную и приемную комнаты размером 4 × 4,8 × 3 м ³ , как показано на рисунке 4. Основное перегородка между офисами представляет собой бетонную стену размером 3 × 5 м с толщиной, плотностью и коэффициентом внутренних потерь: 0,005 [9]. Чтобы воспроизвести результаты расширенного подхода, значения D _nT получают из смоделированных значений звукового давления для пяти различных положений источника и приемника, включая нормировку на время реверберации в приемной комнате.Это можно интерпретировать как «виртуальное измерение» после стандартных настроек [27].

На рисунке 7 показаны вычисленные значения D _nT в третьоктавной полосе, которые усреднены по пяти случайным положениям источника и пяти случайным положениям приемника. На том же рисунке предсказанные результаты D _нТл в соответствии с ISO 12354-1 (т. Е. Основанные на коэффициенте передачи τ ) сравниваются с результатами расширенного подхода D _нТл .Также показаны различия между значениями ISO и расширенного подхода. Из рисунка 7 видно, что результаты расширенной модели хорошо согласуются с результатами, рассчитанными на основе ISO (то есть приближения диффузного поля) в случае соседних комнат. Максимальная разница между значениями D _нТ обоих подходов составляет менее 1,9 дБ. Кроме того, на рисунках 8 и 9 сравнивается фактическая звукоизоляция нестандартных условий в реальной ситуации в здании.

Рисунок 7 Подтверждение стандартизированной разности уровней, рассчитанной на основе расширенного подхода и ISO 12354-1 между помещениями источника и приемника (все пути передачи) на основе стандартных настроек источника и приемника.

Рисунок 8 Сравнение стандартизированных разностей уровней между помещениями источника и приема (все пути передачи) для случая-I нестандартных настроек конфигурации для источника.

Рисунок 9 Сравнение стандартизированных разностей уровней между помещениями источника и приема (все пути передачи) для случая-II нестандартных настроек конфигурации для источника.

Это может быть любое условие, выходящее за рамки предварительных условий для определения звукоизоляции, например, расстояние 1,5 м между положениями источника и приемника и границами комнаты или направлениями источников. Для этого в качестве нестандартных настроек возьмем два случая (т.е. конфигурации источник / приемник), где источник моделируется как стереофоническая звуковая система HiFi с типичной направленностью громкоговорителей, направленной на центр комнаты источника. В первой конфигурации система размещается на расстоянии 0,3 м от боковых стен, а во второй конфигурации она размещается на расстоянии 0,3 м от одной из перегородок, обращенных к центру комнаты. Приемник размещается в трех случайных местах в приемной.

Полученные кривые D _нТл для обеих конфигураций (Рисунок 8 и Рисунок 9) системы сравниваются со стандартными значениями D _нТл , определенными для той же звуковой мощности, но всенаправленного излучения от стандартное исходное положение больше 1.5 м от границ комнаты источника, которые мы назвали «виртуальными измерениями» на Рисунке 7 (график красного цвета: D _нТл (стандартное среднее)). В значениях трех положений приемника наблюдаются различия до трех значений, которые вызваны близостью к границам помещения и направленностью источников.

5.3 Сравнение стандартизированной разности уровней

D _нТл (внешние источники)

На рисунке 10 сравниваются значения расширенного приближения и приближения диффузного поля (ISO), представленные для звукоизоляции фасада офисного помещения с размерами 6.5 × 4 × 3 м ³ . Выбранная внешняя стена (то есть фасад) этого офиса представляет собой сборку из различных материалов и состоит из стеклянных окон, соединенных бетонными колоннами, как показано на Рисунке 5.

Рисунок 10. Проверка стандартизированной разницы уровней, рассчитанной на основе расширенного подхода и ISO между помещениями источника и приемника (все пути передачи) на основе стандартных настроек источника и приемника.

Высота и ширина каждого стеклянного окна равны 2.5 м и 1 м соответственно. Толщина стекла 8 мм, плотность, коэффициент внутренних потерь (от 0,003 до 0,006 [22]). Каждое окно является вторичным источником звука для приемной комнаты, а звукоизоляция для каждого вторичного источника рассчитывается независимо как конечный сегмент. Таким образом, фасад действует как совокупность нескольких вторичных источников звука, которые излучают звуковую энергию в приемную. Предполагается, что передача звука каждым вторичным источником не зависит от передачи звука другими источниками и не взаимодействует друг с другом с точки зрения передачи изгибных волн через них.Боковые стены представляют собой бетонные стены в тех же условиях, что и в разделе 5.2 выше. На рисунке 10 сравниваются значения и их различия в дБ, вычисленные из приближения диффузного поля (ISO 12354-3) и из расширенного подхода со стандартной настройкой в ​​«виртуальном измерении». Процедура получения значений в виде «виртуального измерения» при точном угле падения на фасад, условие падения плоской волны выполняется путем размещения источника на очень большом расстоянии (500 м) от фасада, и уровень внешнего звука достигается при фасад ().Уровень звука в помещении () при расширенном подходе рассчитывается путем взятия среднего уровня звукового давления для пяти случайных позиций в приемной комнате от всех вторичных источников (например, окон). Эталонное значение вне помещения, обозначенное синей кривой на Рисунке 10, рассчитывается на основе [10]. Различия между расширенным подходом и стандартными значениями ISO также показаны на рисунке 10, которые в среднем имеют порядок величины с максимумом около Гц.

После того, как значения модели подтверждены и находятся в хорошем согласии со стандартными (ISO) результатами, мы создаем три примера случая с нестандартными настройками внешнего источника звука, чтобы оценить влияние расположения и ориентации источника перед ним. фасад.Эта оценка выполняется, чтобы понять, насколько велики эти изменения эффективных значений в приемном помещении в случае перемещения наружных направленных источников.

В первом примере источник звука принимается как всенаправленный источник (без учета его направленности), тогда как во втором и третьем случаях источник звука принимается как направленный источник. На рисунке 11 сравниваются результаты значений для всенаправленного источника, размещенного в четырех разных положениях. На рисунках 12 и 13 сравниваются результаты для настроек конфигурации второго и третьего случаев, так что на рисунке 12 направленный источник звука размещен в четырех разных положениях, обращенных в перпендикулярном направлении (под 90 °) от фасада, а на рисунке 13 источником является однако размещены на тех же местах, лицом к фасаду.В качестве примера для источника направленного звука выбрана типичная направленность источника громкоговорителя, как показано на рисунке 2.

Рисунок 11. Случай I. Нестандартные конфигурации с всенаправленным источником: Сравнение стандартизованных разностей уровней между источником и приемной.

Рисунок 12. Сравнение стандартизированных разностей уровней между источником и приемным помещением для случая II нестандартных конфигураций (с направленным источником, обращенным на 90 ° от фасада).

Рисунок 13 Сравнение стандартизированных разностей уровней между источником и приемным помещением для случая III нестандартных конфигураций (с направленным источником, обращенным к фасаду).

5.4 Звуковые поля (приемная) от внешнего возбуждения

В предыдущем разделе сравнивались значения для различных конфигураций источника и нестандартных настроек. Что касается передачи звука как такового, то направленность источника не играет большой роли.Основное различие связано с зависимыми от угла коэффициентами передачи для разных положений во всех трех случаях. Однако с точки зрения интерактивной аурализации в реальном времени мощность и ориентация источника требуются в качестве эталона, а не интенсивности падающего излучения на фасаде. Наконец, визуализируется пространственное распределение уровня звукового давления в приемной для возбуждения от внешних источников. Выбираются три случайные позиции источника звука. Как и ожидалось, внешние источники имеют большее влияние на изменение зависящей от угла мощности падающего звука на элементы здания и, как следствие, на различное количество энергии, передаваемой по прямому пути, как показано на рисунке 14.

Диаграмма 14 Уровень звукового давления внешнего источника от фасада до приемной на z = 1,5 м, высота от пола для трех случайных положений источника в a, b и c.

6 Заключение

В этой статье представлена ​​модель звукоизоляции в реальном времени с учетом акустики источника и принимающей комнаты с более подробной информацией. Результаты пространственного изменения звукового давления внутри приемной представлены с использованием знаний теории распространения звука в закрытых помещениях для внутренних и наружных случаев.Импульсные характеристики помещения синтезируются из значений третьоктавной полосы времени реверберации и средней длины свободного пробега, чтобы учесть эффекты реверберации в соответствии с поглощением и геометрией комнат. Поэтому цель заключалась в разработке модели, которая создает более реалистичную громкость, окраску и бинауральное впечатление передачи звука на принимающей стороне за счет направленности источников звука и положений источника и приемника в реальном времени также для интерактивных сцен виртуальной реальности.Однако это еще не было оценено в субъективных экспериментах. Кроме того, рассмотрение строительных элементов в качестве вторичных источников может быть полезным для включения более реалистичных направленных сигналов источников звука. Хотя представленная здесь модель довольно детализирована с точки зрения входных структурно-акустических данных, цель модели не в том, чтобы предсказывать все виды существующих строительных элементов. В любом случае, измеренные коэффициенты передачи звука от испытательного оборудования могут служить входными данными, чтобы можно было моделировать существующие (реальные) ситуации в здании и сравнивать их с измерениями.Поскольку модель и ее программное обеспечение с открытым исходным кодом открыты для любых типов входных данных, улучшения и расширения для большего количества типов конструкций могут быть легко реализованы. Единственная отсутствующая функция в существующих стандартных моделях прогнозирования (ISO) – это угловая зависимость, для которой используется конкретное решение для монолитных элементов.

Результаты выполнения алгоритма в реальном времени с точки зрения задержек позволяют визуализировать звукоизоляцию, моделируемую вторичными источниками. Результаты передачи звука в приемную на основе предположений о диффузном звуковом поле сравниваются с результатами, полученными на основе этой модели.В условиях, которые соответствуют стандартам измерения звукоизоляции, результаты звукоизоляции могут быть подтверждены и отличаются в среднем не более чем на 0,6 дБ и 0,3 дБ для внешнего и внутреннего расположения источников соответственно. Показано, что в результатах расширенной модели направленность и положение источника влияют на передаваемую энергию в приемное помещение и, таким образом, в свою очередь, пространственное изменение уровня звукового давления более конкретно связано с реальным сценарием и более актуально, когда дело касается аурализации.Этот факт более очевиден в случае распространения наружного звука в приемную через фасады, где мы можем видеть, что вторичные источники, которые больше подвержены падающему звуковому полю, передают больше энергии в приемную. Кроме того, в рамках этой работы представлена ​​полная программная среда для акустической акустики здания, интегрированная с виртуальной реальностью с использованием аудиовизуальных технологий для полного открытого доступа. ⁶ Конечная цель – предоставить систему виртуальной реальности для исследований, консультаций и психоакустической оценки воздействия шума в зданиях на людей экологически обоснованным образом.

Конфликт интересов

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа финансируется Фондом HEAD-Genuit в рамках идентификатора проекта:. Авторы очень благодарны рецензентам за комментарии.

---

Список литературы

1. Б. Расмуссен: Гармонизация дескрипторов звукоизоляции и классификационных схем в Европе: COST Action TU0901, в материалах Европейского симпозиума по гармонизации европейских дескрипторов звукоизоляции и стандартов классификации.2010 г. [Google ученый]
2. А. Либль, Х. Янке: Обзор исследований влияния шума на когнитивные функции, 2014–2017 гг., На 12-й конференции ICBEN по шуму как проблеме общественного здравоохранения, 18–22 июня 2017 г., Цюрих, Швейцария. 2017 г.[Google ученый]
3. В. Хонгисто, Й. Варджо, Х. Леппямаки, Д. Олива, Й. Хёня: Производительность работы в частных офисных помещениях: эффекты звукоизоляции и маскировки звука. Строительство и окружающая среда 104 (2016) 263–274. [Google ученый]
4. М.Vorländer: Аурализация: основы акустики, моделирование, симуляция, алгоритмы и акустическая виртуальная реальность. 2-е изд. Springer Nature Switzerland AG, 2020 г. [Google ученый]
5. М. Форлендер, Р. Таден: Аурализация изоляции воздушного шума в зданиях.Acta Acustica объединилась с Acustica 86, 1 (2000) 70–76. [Google ученый]
6. Р. Таден: Аурализация в акустике зданий. Кандидатская диссертация, RWTH University Aachen. Германия, 2007 год. [Google ученый]
7. С.J. Schlittmeier, J. Hellbrück, R. Thaden, M. Vorländer: Влияние фоновой речи разной разборчивости: Влияние на когнитивные способности и воспринимаемое нарушение. Эргономика 51, 5 (2008) 719–736. [CrossRef] [PubMed] [Google ученый]
8. А.Родригес-Моларес: ​​новый метод акустической обработки звукоизоляции. Прикладная акустика 74, 1 (2013) 116–121. [Google ученый]
9. ISO EN 12354-1: Акустика зданий: оценка акустических характеристик зданий по характеристикам элементов – Часть 1: Изоляция воздушного шума между помещениями.Международная организация по стандартизации, Женева, 2017. [Google ученый]
10. ISO, EN 12354-3: Акустика зданий: оценка акустических характеристик зданий по характеристикам элементов – Часть 3: Изоляция воздушного шума от внешнего звука.Международная организация по стандартизации, Женева, 2017. [Google ученый]
11. М. Имран, М. Форлендер, С.Дж. Schlittmeier: Аудио-видео среды виртуальной реальности в акустике зданий: примерное исследование, воспроизводящее результаты производительности и субъективные оценки лабораторного эксперимента по прослушиванию.Журнал Американского акустического общества 146, 3 (2019) EL310 – EL316. [CrossRef] [PubMed] [Google ученый]
12. О.К. Зенкевич, Р.Л. Тейлор, П. Нитиарасу, Дж. З. Чжу: Метод конечных элементов, Том 3. McGraw-Hill, Лондон, 1977. [Google ученый]
13. Э. Рейндерс, Р. Лэнгли, А. Дейкманс, Г. Вермейр: гибридный метод анализа конечных элементов и статистической энергии для надежного моделирования передачи звука.Журнал звука и вибрации 333, 19 (2014) 4621–4636. [Google ученый]
14. R.H. Lyon, R.G. ДеЙонг, М. Хекл: Теория и применение статистического анализа энергии. Баттерворт-Хайнеманн, США, 1995 г. [Google ученый]
15. Э.Герретсен: Расчет передачи звука между жилищами с помощью перегородок и боковых конструкций. Прикладная акустика 12, 6 (1979) 413–433. [Google ученый]
16. R.H.C. Wenmaekers, C.C.J.M. Хак, M.C.J. Хорниккс, А.Г. Кольрауш: Чувствительность акустических параметров сцены к направленности источника и приемника: измерения на трех сценах и в двух оркестровых ямах.Прикладная акустика 123 (2017) 20–28. [Google ученый]
17. J.H. Риндель: Звукоизоляция в зданиях. CRC Press, США, 2018. [Google ученый]
18. Т.Э. Вигран: Строительная акустика. CRC Press, Лондон, 2014. [Google ученый]
19. М. Форлендер: Пересмотренное соотношение между звуковой мощностью и средним уровнем звукового давления в помещениях и последствия для акустических измерений. Acta Acustica объединилась с Acustica 81, 4 (1995) 332–343.[Google ученый]
20. Л. Кремер: Theorie der Schalldämmung Wände bei schrägem Einfall. Akustische Zeitschrift 7 (1942) 81–104. Большая часть этой статьи была переиздана с кратким изложением на английском языке Northwood, TD: Theory of the Sound Attenuation of Thin Walls with Torque Incidence.Архитектурная акустика, Контрольные работы по акустике 10, 367–99. [Google ученый]
21. ISO 15712-1: 2005 (E): Акустика зданий – Оценка акустических характеристик зданий по характеристикам элементов – Часть 1: Изоляция воздушного шума между помещениями.Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2005 г. [Google ученый]
22. К. Хопкинс: Звукоизоляция. Рутледж, 2012 31 мая. [Google ученый]
23. Дж.Дэви: Прогнозирование звукоизоляции одностворчатых стен: расширение модели Кремера. Журнал акустического общества Америки 126, 4 (2009) 1871–1877. [CrossRef] [PubMed] [Google ученый]
24. Я.С. Градштейн, И.М.Рыжик, в таблице интегралов, рядов и произведений, подготовленной Ю. В. Геронимус, М.Ю. Цейтлин, перевод с русского Scripta Technica Inc., 4-е изд., Джеффри А., редактор. Нью-Йорк: Академический, 1965. [Google ученый]
25. Дж.Дэви: Эффективность излучения плоских панелей конечных размеров, на Ежегодной конференции Австралийского акустического общества. Австралийское акустическое общество, 2004 г. [Google ученый]
26. М. Имран, А. Хеймс, М. Форлендер: Конструкция звукоизоляционных фильтров для звукоизоляции движущихся источников на открытом воздухе, в Proc.23-й Международный акустический конгресс, Ахен, 2019 г., стр. 283–288. [Google ученый]
27. ISO, EN. 10140-2: Акустика: Акустика – Лабораторные измерения звукоизоляции строительных элементов – Часть 2: Измерение изоляции воздушного шума.Международная организация по стандартизации, Женева, 2010 г. [Google ученый]

Цитируйте эту статью как : Muhammad I, Heimes A & Vorländer M. 2021. Интерактивная звукоизоляция в реальном времени звукоизоляции зданий.Acta Acustica, 5 , 19.

Все фигуры

	Рисунок 3 Пример типичных смежных комнат источника и приемника с заплатами на стенах.
По тексту

	Рисунок 4 Пример синтетической импульсной характеристики помещения (помещение с источником на рис. 3 взято в качестве примера помещения для синтеза импульсной характеристики помещения).
По тексту

	Рисунок 6 Задержки для обновлений источника, приемника и фильтра в интерактивном режиме и в реальном времени, а также для сравнения примеров сцен в помещении и на улице.
По тексту

	Рисунок 7 Подтверждение стандартизированной разности уровней, рассчитанной на основе расширенного подхода и ISO 12354-1 между помещениями источника и приемника (все пути передачи) на основе стандартных настроек источника и приемника.
По тексту

	Рисунок 8 Сравнение стандартизированных разностей уровней между помещениями источника и приема (все пути передачи) для случая-I нестандартных настроек конфигурации для источника.
По тексту

	Рисунок 9 Сравнение стандартизированных разностей уровней между помещениями источника и приема (все пути передачи) для случая-II нестандартных настроек конфигурации для источника.
По тексту

	Рисунок 10. Проверка стандартизированной разницы уровней, рассчитанной на основе расширенного подхода и ISO между помещениями источника и приемника (все пути передачи) на основе стандартных настроек источника и приемника.
По тексту

	Рисунок 11. Случай I. Нестандартные конфигурации с всенаправленным источником: Сравнение стандартизованных разностей уровней между источником и приемной.
По тексту

	Рисунок 12. Сравнение стандартизированных разностей уровней между источником и приемным помещением для случая II нестандартных конфигураций (с направленным источником, обращенным на 90 ° от фасада).
По тексту

	Рисунок 13 Сравнение стандартизированных разностей уровней между источником и приемным помещением для случая III нестандартных конфигураций (с направленным источником, обращенным к фасаду).
По тексту

	Диаграмма 14 Уровень звукового давления внешнего источника от фасада до приемного помещения при z = 1.5 м, высота от пола для трех случайных положений источника в a, b и c.
По тексту

.