Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №3

Журнал «Домашняя лаборатория»

В том случае, если составляется много отчетов о результатах измерений, возникает необходимость в создании подробного архива данных. Ведение структурированного учета может оказать неоценимую помощь в том случае, если требуется выполнить поиск данных для сравнения старых и вновь полученных результатов измерений. Множество профессиональных пакетов программ для ПК обеспечивает самые современные требования к детализированному учету результатов измерений. Эти программы значительно облегчают перенос данных из памяти

измерительной аппаратуры, подготовку структурированных отчетов, процедуру архивирования и поиска данных, а также непосредственную распечатку и экспорт данных, что позволяет сэкономить ценное время профессионального акустика.

Расчет уровней шума (Шумовое прогнозирование)

Расчет уровней шума в точке приемника или распространение шума от одной до другой точки часто из-за огромного объема данных, характерных для измерений в реальном масштабе времени, может быть выполнен только при помощи компьютера.

Уровни шума в точке приемника можно не измерять, а рассчитать. Можно также рассчитать и уровень распространения шума от одной точки измерений до другой.

В перечисленных ниже случаях для определения уровня шума предпочтительнее выполнять расчеты, которые могут представлять собой единственно применимый на практике метод:

• При измерении уровня шума в условиях сильного “загрязнения” высокочастотными фоновыми шумами, например, при определении шума промышленного предприятия, расположенного в непосредственной близости от нагруженной автомобильной трассы

• При необходимости составления прогнозов относительно будущих уровней шума

• Для сравнения альтернативных сценариев развития района и снижения уровня зашумленности

• При создании шумовых контурных диаграмм

• В случае ограниченного доступа к точке измерений.

Расчет обычно выполняется в соответствии с алгоритмом действующего стандарта. Такой алгоритм обычно разрабатывается на национальном уровне или на уровне промышленного сектора и часто зависит от типа источника.

Алгоритмы часто “завязаны” на источник, поэтому их применение ограничивается только конкретным источником шума. Исключение из этого правила составляет только международный стандарт МЭК 9613, в котором уровни шума в точках приемника определяются на основе уровней звуковой мощности идентифицированных источников. Использование для определения уровней шума уровней звуковой мощности обеспечивает независимость стандарта от типа источника шума (однако стандарт содержит ограничения относительно источников высокопрерывистых шумов и высокоскоростных источников).

а. Модель источника

Шум автомобильного транспорта

– Создание модели источника шума автомобильного шоссе

– Тротуар

– Автомобильный поток

Шум железнодорожного транспорта

– Создание модели источника шума железной дороги или

– Расчет индекса L_w/m

Промышленный и другие виды шумов

– Список источников шума

– Уровни звуковой мощности

– Рабочие часы

и др.

Этап 1

б. Модель распространения шума

Этап 2

в. Уровень шума в точке приемника/на акустической решетке.

Заключительный этап

Все алгоритмы основаны на построении модели в два этапа: на первом этапе моделируется шумовой источник, а на втором этапе создается модель распространения шума (от эталонной точки к заданной точке), что позволяет рассчитать уровни шума в исследуемой точке.

Проверка алгоритмов обычно выполняется с привлечением многочисленных результатов измерений и нескольких сценариев испытаний, допустимая поправка аналогично процедуре измерений составляет 3 дБ.

Несмотря на наличие более совершенных методов, большинство находящихся в широком применении стандартизированных алгоритмов выработаны эмпирическим путем и основаны на простейших законах физики. На практике многие алгоритмы можно реализовать при помощи всего лишь ручки и листа бумаги. Однако из-за огромного количества расчетных точек и исследуемых источников шума для ускорения процедуры расчетов, анализа, представления результатов измерений и составления отчетов используются компьютеры.

Для расчетов применяется компьютерная модель окружающей среды с указанием идентифицированных шумовых источников, топографических параметров и особенностей местности, влияющих на распространение шума до исследуемых точек (приемника). В модель закладывается одна или несколько расчетных точек и в компьютер вводится задача оценки уровней шума модели. Как правило, рассчитываются долгосрочные уровни L_Aеq, однако могут быть рассчитаны и уровни октавного диапазона.

Для расчета уровня шума восьми источников в 115 принимающих точках требуется выполнение 920 расчетных операций в каждой полосе частот и для каждого значения ослабления.

Упрощенная модель перекрестка сельской автомобильной дороги с указанием источников шума автомобильного транспорта, районов с акустически жесткой почвой, топографических контуров и нескольких точек приемников шума, расположенных на фасадах зданий.

Алгоритмы

В основном, алгоритмы просты для понимания. Уровень звукового давления в заданной точке, созданный источником шума определенной силы, можно определить при помощи следующего уравнения:

L_p = L_w + D_c + С_b – A_propagation

где:

L_p — эквивалентный уровень шума в точке приемника в дБ;