This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka Intenzitet zvuka [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
Nivo zvuka – zašto? (1)
Dinamički opseg
čujnosti uva:
10-12W/m2÷1W/m2.
Izražavanje veličina
intenziteta zvuka
sistemom malih brojeva
za uobičajene zvučne
događaje;
npr. normalan razgovor
0.000001W/m2
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka Intenzitet zvuka [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
Nivo zvuka – zašto? (2)
Korišćenjem linearne
skale veliki broj
uobičajenih zvučnih
događaja bio bi između
0 i 1W/m2 a mali broj
između 1 i 10W/m2.
Teško uočavanje
zvučnih događaja
između 0 i 1W/m2.
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka Intenzitet zvuka [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
Nivo zvuka – zašto? (3)
Otežana komparacija
različitih zvučnih
događaja.
Komparacija
podrazumeva korišćenje
sistema velikih brojeva,
npr. odnos praga bola i
praga čujnosti 1012:1.
Nivo zvuka – zašto? (4)
Logaritamska priroda osetljivosti uha
Subjektivni osećaj jačine zvuka proporcionalan je logaritmu
fizičke pobude (zvučnom pritisku ili intenzitetu zvuka)
plog~
Veber-Fehnerov zakon:
Nivo zvuka – zašto? (5)
Logaritamska priroda osetljivosti uha
Subjektivni osećaj promene jačine zvuka proporcionalan je
procentualnoj promeni fizičke pobude (zvučnog pritiska i
intenziteta zvuka)
p
p ~
Veberov zakon:
Subjektivna jačina zvuka menja se za isti iznos,
linearno, kada se zvučni pritisak menja za isti
procenat, eksponencijalno.
Pri nošenju tereta od 10kg, dodavanje 1kg predstavlja promenu
težine koja se može osetiti. Ako se, međutim, nosi teret od
100kg, dodavanje 1kg predstavljaće neosetnu promenu. Tek
promena za isti procenat, dodavanje 10kg, predstavlja približno
ekvivalentnu promenu po subjektivnom osećaju.
Nivo zvuka – definicija (1)
Nivo određuje relativni odnos dve veličine ali ne i apsolutnu vrednost i u
opštem slučaju određuje se kao logaritamski odnos dve veličine:
][log Bel2
1
I
In
Imajući u vidu male promene zvuka koje uvo zapaža, a u cilju
dobijanja finije podela skale nivoa, za nivo zvuka uzeta je
deset puta manja jedinica - decibel dB:
][log dB102
1
I
In
Da bi se odredio apsolutni iznos određene veličine potrebno je imati
vrednost jedne od veličina, tzv. referentnu vrednost.
Nivo zvuka – definicija (2)
Za nivo zvuka usvojena je konvencija da se kao referentna
vrednost uzima vrednost koja odgovara pragu čujnosti na
1000Hz. Na decibelskoj skali referentna vrednost predstavlja
nulu i svaka druga vrednost se poredi sa njom.
][][
][][
][][
pW1W10
pW/m1W/m10
Pa20Pa102
12
0
2212
0
5
0
P
I
p
][][
][][
][][
pm1m10
nm/s1m/s10
m/s1m/s10
12
0
9
0
226
0
v
a
Referentne vrednosti:
Na decibelskoj skali referentna
vrednost predstavlja nulu, odnosno
vrednost za poređenje i svaka druga
vrednost se poredi sa njom.
Nivo zvuka – definicija (3)
Nivo veličina koje definišu generisanje i prostiranje zvučnih
talasa:
000
000
202020
102010
logloglog
logloglog
Lv
vL
a
aL
P
PL
p
pL
I
IL
va
aPpI
Nivo zvuka se izražava ili preko nivoa zvučnog pritiska ili
nivoa intenziteta zvuka koji SAMO u uslovima slobodnog
zvučnog polja imaju istu vrednost.
][loglog dB201000 p
p
I
IL
NIVO ZVUKA JE OBJEKTIVNA VELIČINA.
0
2
0
2
2
0
2
0
20101010p
p
p
p
cp
cp
I
IL loglogloglog
Nivo zvuka – definicija (4)
Kada je poznat nivo buke mogu se izračunati apsolutne
vrednosti zvučnog pritiska i intenziteta zvuka.
200
20
0
20
0
0
10
10
1010
20
dB20
0
p
p
p
L
L
L
p
p
p
p
pp
p
p
L
p
p
p
pL
log
log
][log
100
10
0
10log
0
0
10
10
1010
10log
]dB[log10
0
I
I
I
L
L
L
I
I
I
I
II
I
I
L
I
I
I
IL
Pa102 5
0
p 212
0 W/m10I
Nivo zvuka – definicija (5)
Definiše se i nivo zvučne snage:
][log dB100P
PLP
W10W 12
0
PP ,][dB re 10-12W
][log dB100W
WLW dB re 10-12W W10 12
0
W
Nivo zvuka – skala (1)
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka I [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
L [dB]
Dinamički opseg
čujnosti uva:
0÷120dB.
Izražavanje veličina
nivoa zvuka pomoću
brojeva sa malim
brojem cifara.
Nivo zvuka – skala (2)
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka I [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
L [dB]
Korišćenjem nivoa
zvuka lakše se
raspoređuje veći broj
uobičajenih zvučnih
događaja na
logaritamskoj skali.
Nivo zvuka – skala (3)
Referentna vrednost Anehoična prostorija
Efekat Odnos intenzita zvuka (refernentna vrednost)
Tipični izvor zvuka I [W/m2]
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
L [dB]
Komparacija različitih
zvučnih događaja
sistemom brojeva sa
manje cifara.
Nivo zvuka – skala (4)
promena nivoa ocena
1dB neuočljivo
3dB na granici uočavanja
6dB uočljivo
10dB jasno uočljivo
Jednake promene
nivoa bilo gde na dB
skali subjektivno se
ocenjuju kao jednake
promene jačine zvuka,
tako da je nivo zvuka
mera subjektivne
jačine.
Nivo zvuka – konverzija (1)
Formula:
Nivo zvuka – konverzija (2)
Tabela:
p Pa
Grafik:
Nivo zvuka – konverzija (3)
Nivo zvuka – konverzija (4)
Pravila:
LI
dB re 10-12W/m2
3 dB 5 dB
6 dB
10 dB
20 dB
][
loglog
loglog
dB6
22020
22020
2
12
0
12
0
1
0
22
12
LL
p
pL
p
p
p
pL
pp
][
loglog
loglog
dB10
101010
21010
10
12
0
12
0
1
0
22
12
LL
I
IL
I
I
I
IL
II
Sabiranje nivoa složenog zvuka (1)
Realni izvori buke uglavnom emituju složeni zvuk sa većim
brojem komponentata različitih frekvencija, dakle zvuk
širokog spektra.
Primeri buke širokog spektra su buka motornih vozila, buka
mašina, avionska buka i slično.
Sabiranje nivoa složenog zvuka (2)
I1 I2 0
11 10
I
IL log
0
22 10
I
IL log
Za složeni
zvuk: IR = I1 + I2
0
2
0
1
0
21 1010I
I
I
I
I
IILR loglog
10
00
1010 L
I
I
I
IL log
1010 21 101010LL
RL log
DV
A IZ
VO
RA
Rezultujući nivo buke određuje
se polazeći od intenziteta
zvuka ili zvučnog pritiska
pojedinih komponenti i
definicije nivoa buke.
2
0
2
10p
pL R
R log2
2
2
1
2 pppR
0
10I
IL R
R log
Sabiranje nivoa složenog zvuka (3)
21
1010
1
1010
1010
1010
1011010110
101101010
1011010
101010
21
121
121
21
LLL
L
LL
L
LLL
LLL
LLL
LL
R
]log[]log[
]log[log
][log
)log(
//)(
/)(/
/)(/
//
Sabiranje nivoa složenog zvuka (4)
Postupak:
Izračunavanje razlike dva nivoa:
2121 LLLLL ,
1.
Određivanje L+ na osnovu grafika ili prethodno prikazane
jednačine. 2.
Dodavanje L+ većem nivou
daje rezultujući nivo. 3.
LLLR 1
Sabiranje nivoa složenog zvuka (5)
Za dva identična izvora:
Pravila:
Ako je razlika nivoa veća od 10dB, rezultujući nivo
jednak je većem nivou.
2.
Za dva ista nivoa rezultujući nivo je za 3 dB veći. 1.
dB dB dB
80dB+70dB80dB
Sabiranje nivoa složenog zvuka (6)
VIŠE IZVORA
0
1
0
1010I
I
I
IL
n
i
i
RR
loglog
2
0
1
2
2
0
2
1010p
p
p
pL
n
i
i
RR
loglog
n
i
L
R
LLL
R
i
n
L
L
1
10
101010
1010
10101010 21
log
log
Sabiranje nivoa složenog zvuka (7)
SLUČAJ VIŠE IDENTIČNIH
IZVORA ...4321 LLLLLR
Komentar: Može da dovede
do zabune ovakvo
označavanje.
Oduzimanje nivoa složenog zvuka (1)
Postupak oduzimanja nivoa zvuka primenjuje se u slučaju
kada se određuje nivo zvuka u prisustvu rezidualnog zvuka
(drugih izvora – koji se ne mogu isključiti).
Oduzimanje nivoa složenog zvuka (2)
)101log(10)101log(10
)101log(10)101log(10
)101log(1010log10
)101(10log10
)1010log(10log10
)1010
1010
1010
1010/
1010/
10/10/
0
10/
0
10/
0
LLL
totS
L
tot
LL
totS
LL
L
S
LL
L
S
LLSS
LL
restotS
restot
restot
restot
tot
restot
tot
restot
restot
L
LLL
LLL
L
L
I
IL
IIIII
restot LLL
00
Oduzimanje nivoa složenog zvuka (3)
Postupak:
1. Merenje ukupnog nivoa zvuka izvora i rezidualnog zvuka
(buke), LS,N
2. Isključivanje izvora zvuka i merenje rezidualnogog nivoa
zvuka (buke), LN
4. Određivanje L- na osnovu grafika ili prethodno prikazane
jednačine
3. Izračunavanje razlike dva nivoa:
5. Oduzimanje L- od nivoa LS,N
LLL NSS ,
Oduzimanje nivoa složenog zvuka (4)
Pravila pri merenju nivoa buke:
– Ako je razlika ukupnog i rezidualnog nivoa buke veća od 10dB,
rezidualna buka ne utiče na merenje, odnosno njen doprinos je manji od
0.5 dB.
– Ako je razlika ukupnog i rezidualnog nivoa buke manja od 3dB,
rezidualna buka znatno utiče na merenje i moraju se preduzeti mere za
njeno smanjenje.
– Ako je razlika ukupnog i rezidualnog nivoa buke u opsegu od 3dB do
10dB, vrednosti ukupne buke moraju se korigovati da bi dobili buku
specifičnog izvora.
– Ako je razlika ukupnog i rezidualnog nivoa buke 3dB podjednak je
doprinos rezudualne i specifične buke.
)log(
)log(
10
10
10110
10110
L
totS
LL
totS
LL
LLrestot
Subjektivna jačina zvuka (1)
• Objektivni nivo zvuka ne daje potpunu informaciju o
subjektivnom osećaju jačine zvuka, odnosno ljudskoj reakciji na
utvrđeni nivo.
• Postoji izvesno neslaganje između objektivnih vrednosti i
subjektivnog doživljaja zvučnog nadražaja.
• Subjektivni osećaj jačine buke zavisi od:
– nivoa buke i
– frekvencije.
• Dva zvuka istog nivoa, a različitih frekvencija, nemaju isti
subjektivni osećaj.
Subjektivna jačina zvuka (2)
• Razlog - ljudsko uvo nije jednako osetljivo na sve frekvencije,
različito reaguje na iste vrednosti nivoa buke različitih
frekvencija.
• Čovek lakše podnosi više nivoe na nižim frekvencijama nego
niže nivoe na višim frekvencijama.
• Posledica - kriva praga čujnosti je frekvencijski zavisna, tako da
npr.:
– Objektivni nivo buke od
30dB neće se čuti ispod
80Hz, dok je iznad te
frekvencije znatno iznad
krive praga čujnosti;
– Prag čujnosti na 30Hz
je za 60dB veći od
praga na 2kHz.
Subjektivna jačina zvuka (4)
• Za izražavanje subjektivnog osećaja jačine buke uvedena je
nova veličina - subjektivna jačina zvuka, fon, sa osobinama:
– dva zvuka sa istim brojem fona identična su za ljudsko uvo,
– na 1000Hz subjektivna jačina zvuka ima istu vrednost kao objektivna
jačina zvuka,
– za frekvencije iznad i ispod 1000Hz, fonska i decibelska skala nisu
ekvivalentne,
– za frekvencije iznad i ispod 1000Hz, subjektivna jačina zvuka određena
je izofonskim linijama.
• Izofonske linije - linije sa istim brojem fona bez obzira na
frekvenciju.
• Pomoću izofonskih linija može se naći veza između objektivne i
subjektivne jačine buke, odnosno fona i decibela i obrnuto.
LdB=fon
Loudness level – Nivo glasnosti ili subjektivna jačina.