Минимальные знания по акустике

№

вопрос

ответ

1

что такое акустика?

В широком смысле это наука изучающая природу звука и проблемы,  а также проблемы связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Существуют разделы Акустики: Архитектурная акустика, Строительная акустика и так далее….

2

что такое архитектурная акустика?

 законы распространения звука в  помещениях. Помещения могут быть открытыми, закрытыми и полузакрытыми.

3

что такое строительная акустика?

защита от шума зданий, промышленных предприятий. расчёт конструкций и сооружений, выбор материалов и т. д.

4

что такое музыкальная акустика?

проблемы создания, распространения и восприятия звуков, используемых в музыке.

5

что такое шум?

это любой звук, которой создаётся совокупностью несогласованных между собой источников. Всем хорошо знаком шум листвы деревьев, колышимой ветром и т.д.

6

что такое белый шум?

Это равномерный фоновый шум . Классическими примерами белого шума являются звук волн, сильный дождь и шелест листвы на ветру, также сюда можно отнести шум близко расположенного водопада. Звукорежиссеры нередко сталкиваются с такой задачей, как очистка аудиозаписи от посторонних шумов (помех). Для этого используются специализированные компьютерные программы и студийное оборудование. Чтобы удалить звуковую помеху, необходимо определить ее частоты и затем удалить из записи эти частоты. Сложность представляет удаление помех, спектрально близких к белому шуму. Это происходит из-за того, что при удалении посторонних шумов из записи как бы «вырезаются» паразитные частоты. Но когда спектр помех слишком обширен и распределен в большом диапазоне частот, при удалении помех удаляется и полезный сигнал, то есть сама звукозапись.

В качестве примера можно привести диктофонную запись телефонного разговора в ванной комнате при включенном кране или душе. Звук льющейся воды по своим характеристикам близок к белому шуму. Поэтому если его полностью удалить из записи, то при этом удалится и человеческий голос, который будет попадать в тот же диапазон, что и шум воды, однако его спектр будет в несколько раз меньше.

7

звуковая волна

 по сути последовательный ряд уплотнений и разряжений среды (чаще всего воздушной среды в обычных условиях) различной частоты. Природа звуковых волн колебательная, вызываемая и производимая вибрацией любых тел.

8

что такое частота звука

звуковая волна имеет колебательную природу, то у неё имеется такая характеристика, как частота. Частота измеряется в герцах (в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца), и обозначает количество колебаний за период времени, равный одной секунде. Т.е. например, частота 20 Гц обозначает цикл в 20 колебаний за одну секунду.

9

что такое высокая и низкая частота звука?

Мы с вами способны воспринимать колебания как звуковые, если они происходят с частотами примерно от 16–30 герц до 16 000–20 000 герц (16–20 килогерц) в зависимости от возраста, здоровья и слуховой тренированности. Этот диапазон частот так и называют – звуковой. Все, что ниже, – это ИНФРАЗВУК (мы его воспринимаем больше как вибрации), а все, что выше, – УЛЬТРАЗВУК.

10

простейший пример высокой и низкой частоты?

Чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой часто­ты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты — высокие звуки.
Так, например, шмель машет своими крылышками с меньшей частотой, чем комар: у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду, а у комара — 500-600. Поэтому полет шмеля сопровожда­ется низким звуком (жужжанием), а полет комара — высоким (писком). Аналогичная ситуация с человеским голосом, например в мужском голосе встречаются колебания с частотой от 100 до 7000 Гц, а в женском — от 200 до 9000 Гц.  Именно потому что мужской голос имеют более низкую частоту  мы говорим о том, что мужчина говорит "басом".

11

каков эффект от действия на человека ультразвука?

колебания неслышимые для человека и частотой свыше 20 килогерц. Хотя некоторые люди слышат звук частотой до 30 килогерц. На человека ультразвук действует отрицательно. Разумеется большие дозы. Человек испытывает беспричинное беспокойство. Может начаться онемение и покалывание конечностей, головная боль. После некоторого времени симптомы проходят.

12

каков эффект от действия на человека инфразвука?

 (от лат. infra – ниже, под) – это колебания среды, имеющие частоту колебаний до 16-25 герц и не слышные человеком. На человека инфразвук действует отрицательно, если его частота совпадает с резонансом внутренних органов. Инфразвуковые колебания частотой 5-7 герц вызывают сильный страх. Иногда спецслужбы применяют инфразвуковые генераторы для разгона толпы.  Известно немало леденящих душу морских историй о «кораблях-призраках», с которых странным образом исчезли все люди. Одни истории принадлежат к числу легенд, другие зафиксированы документально, например, случай с судом «Мария Целеста», найденным в 1872 году. Одно из возможных объяснений таких трагедий связано с «голосом моря» – низкочастотным звуком, генерируемым морем при подводных вулканических извержениях. Этот инфразвук воздействует на нервную систему, вызывая чувство ужаса и приступы безумия, что и заставляет людей бросаться за борт. Опасность, которую представляют инфразвуки, не мешает некоторым композиторам использовать их в своих произведениях. Так поступил, например, А.Скрябин в симфонической поэме «Прометей». Приступов безумия это произведение, конечно, не провоцирует, но ужас вызывает

13

что такое порхающее эхо?

В подавляющем большинстве случаев комната имеет форму прямоугольного параллелепипеда. С точки зрения акустики это далеко не идеальный вариант. Если существуют две параллельные отражающие поверхности (а в акустически необработанном, не заглушенном помещении таких пар поверхностей три – противоположные стены и пол с потолком), то при появлении звукового сигнала звук, отраженный одной поверхностью, возвращается к другой, отражается от нее, и начинает метаться, как бы порхать между ними, постепенно затухая. Поэтому такое эхо называют порхающим, или флаттер-эхом. Ухо человека чрезвычайно чувствительно  ко всем периодически повторяющимся процессам. Если период повторения эхо-сигналов редкий, то звук принимает  специфический характер звучания- в таких случаях говорят о звучании «как из бочки» (низкая частота), а при высокой частоте повторений звук имеет  "металлическое звучание).

14

что такое

реверберация ?

Реверберация (позднелат. reverberatio — отражение, от лат. reverbero — отбрасываю) , процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после выключения его источника. Простый языком это -ПОСЛЕЗВУЧИЕ

15

что такое время реверберации?

Длительность Реверберации характеризуется  временем реверберации, то есть  временем, в течение которого интенсивность звука уменьшается в 106 раз, а его уровень на 60 дб (обычная человеческая речь). Время Реверберация — важнейший фактор, определяющий акустическое качество помещения. Оно тем больше, чем больше объём помещения  и чем меньше поглощение на его поверхностях.  Простым языком  это - время ПОСЛЕЗВУЧИЯ

16

как влияет время реверберации на акустический комфорт

Залы вокзалов и аэропортов, а также большие супермаркеты и вестибюли метро проектируются таким образом, чтобы минимизировать время  реверберации, так как в противном случае просто невозможно понять содержание объявлений. Также в заданных пределах должна находиться реверберация в театральных, концертных и лекционных помещениях. Увеличенное время реверберации искажает восприятие музыки и речи. Напротив, малое время влечет за собой "сухость" зала и отсутствие глубины звука. Для  "управления временем реверберации"  (уменьшения или или его увеличения) в отделке помещений используют поглощающие звук материалы и конструкции.

17

какое время реверберации считается лучшим?

Не существует какой то единой величины для всех помещений. Все зависит  от назначения помещения и рекомендованного времени исключительно для этого типа,  существуют справочные кривые зависимости от объема помещения и его назначения. Приведем некоторые примеры:
1.  музыкальная студия - от 2 до 2.2 секунды
2. дикторская студия - 0,4 cекунды
3. комната прослушивания -0,3 секунды
и так далее.....

18

что такое звукопоглощение?

 это снижение энергии  звуковой волны при взаимодействии с преградой, например с акустическим поролоном на стенах помещения. Энергия снижается за счет того, что столкнувшись с поролоном она им поглощается и по закону сохранения энергии переходит из звуковой в тепловую

19

какова природа звукопоглощения?

Рассеивание энергии акустических колебаний в поглотителях волокнистого типа с выделением тепла (звукопоглощение материалов) имеет несколько причин. Во-первых, из-за вязкости воздуха, которого в межволоконных промежутках содержится достаточно много, колебание воздушных частиц во внутреннем объеме поглотителя сопровождается трением. Во-вторых, присутствует трение воздуха о волокна. Далее происходит трение волокон друг о друга, и рассеивается энергия вследствие трения кристаллов волокон между собой. На средних и высоких частотах происходит особенно эффективное звукопоглощение.

20

что такое коэффициент звукопоглощения?

Цель звукопоглощения – поглотить шум, не дав ему отразиться от поверхности обратно в помещение. Оно измеряется таким параметром, как коэффициент звукопоглощения материалов, меняющимся в диапазоне от 0 до 1. Если значение этого коэффициента равно нулю, сигнал отражается от стен в полном объеме. Когда весь шум полностью поглощается, коэффициент равен единице. К материалам с рассматриваемыми свойствами причисляют те, что имеют определенного уровня звукопоглощение, а именно - коэффициенты звукопоглощения у них должны быть более 0,4.  Несколько сравнительных примеров:
- Стена бетонная ......0,015
- Cтена кирпичная ....0,032
а вот базальтовое волокно которое используется в изделиях Echoton DIY Acoustic  обладает коэффициентом 0,94-0,95

21

что такое звукоизоляция?

снижение уровня звукового давления при прохождении волны СКВОЗЬ преграду. Например через стену между комнатами.

22

что такое индекс звукоизоляции?

Индекс звукоизоляции - это характеристика  материала влияющая на его способность отражать звук не позволяя ему пройти сквозь стену или перегородку.  Таким образом индекс Rw измеряемый в Децибелах показывает какой уровень шума материала или перегородка способны отразить. Приведем несколько примеров для наглядности:
- Кирпичная стена 50мм  -25 Дб
- Кирпичная стена 100 мм - 42 Дб
-Цемент 100 мм- 45 Дб
- Цемент 200 мм- 50 Дб
- Дверь одинарная -15 Дб
-Дверь с уплотнителями - 20 Дб
- Стекло 6мм - 27 Дб
- Два стекла толщиной 6 мм с воздушным зазором  12мм -28 Дб

23

Что такое громкость звука и уровень шума?

Физическая характеристика громкости звука - уровень звукового давления, в децибелах (дБ). «Шум» - это беспорядочное смешение звуков. Звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности. С учётом этого, неравномерную чувствительность человеческого уха к звукам разных частот модулируют с помощью специального электронного частотного фильтра, получая, в результате нормирования измерений, так называемый эквивалентный (по энергии, "взвешенный") уровень звука с размерностью дБА (дБ(А), то есть - с фильтром "А"). Таким образом громкость звука измеряемая в Децибеллах есть некоторая средневзвешенная величина разного спектра частотных звуков

24

Наиболее яркие примеры шкалы звуков?

30 Дб - тихо ( тиканье настенных часов)
40 Дб - обычная речь
50Дб -пишущая машинка
75Дб- крик, смех
80Дб - мотоцикл, пылесос
100 Дб- метро, работающая бензопила
110 Дб- вертолет
120Дб- отбойный молоток
130 Дб- самолет на старте
160 Дб- ударная волна от сверхзвукового самолета. Шок и травма, велика вероятность разрыва барабанных перепонок и легких

25

что такое индекс звукоизоляции?

Индекс звукоизоляции - это характеристика  материала влияющая на его способность отражать звук не позволяя ему пройти сквозь стену или перегородку.  Таким образом индекс Rw измеряемый в Децибелах показывает какой уровень шума материала или перегородка способны отразить. Приведем несколько примеров для наглядности:
- Кирпичная стена 50мм  -25 Дб
- Кирпичная стена 100 мм - 42 Дб
-Цемент 100 мм- 45 Дб
- Цемент 200 мм- 50 Дб
- Дверь одинарная -15 Дб
-Дверь с уплотнителями - 20 Дб
- Стекло 6мм - 27 Дб
- Два стекла толщиной 6 мм с воздушным зазором  12мм -28 Дб