3. Decibelové veličiny v akustice, kmitočtová pásma



Podobné dokumenty
ASYNCHRONNÍ STROJE. Obsah

Definice obecné mocniny

Elektrické přístroje. Přechodné děje při vypínání

Národní informační středisko pro podporu kvality

Základní teoretický aparát a další potřebné znalosti pro úspěšné studium na strojní fakultě a k řešení technických problémů

23. Mechanické vlnění

VYSOCE PŘESNÉ METODY OBRÁBĚNÍ

Základní požadavky a pravidla měření

6 Intervalové odhady. spočteme aritmetický průměr, pak tyto průměry se budou chovat jako by pocházely z normálního. nekonečna.

METODICKÝ NÁVOD PRO MĚŘENÍ A HODNOCENÍ HLUKU A VIBRACÍ NA PRACOVIŠTI A VIBRACÍ V CHRÁNĚNÝCH VNITŘNÍCH PROSTORECH STAVEB

1. Měření ve fyzice, soustava jednotek SI

SA4. Popis konstrukce a funkce STAVEBNICE HYDRAULICKÝCH HC /98. pmax 31 MPa Q 0,5-42 dm 3. min -1 Nahrazuje HC /95

Vícekanálové čekací systémy

Odhady parametrů polohy a rozptýlení pro často se vyskytující rozdělení dat v laboratoři se vyčíslují podle následujících vztahů:

Sekvenční logické obvody(lso)

1. Definice elektrického pohonu 1.1 Specifikace pohonu podle typu poháněného pracovního stroje Rychlost pracovního mechanismu

Deskriptivní statistika 1

1. Základy měření neelektrických veličin

veličiny má stejný řád jako je řád poslední číslice nejistoty. Nejistotu píšeme obvykle jenom jednou

Metodický postup pro určení úspor primární energie

Laboratorní práce č. 10 Úloha č. 9. Polarizace světla a Brownův pohyb:

Přednáška č. 10 Analýza rozptylu při jednoduchém třídění

P2: Statistické zpracování dat

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

1) Vypočtěte ideální poměr rozdělení brzdných sil na nápravy dvounápravového vozidla bez ABS.

Příloha č. 7 Dodatku ke Smlouvě o službách Systém měření kvality Služeb

STATISTIKA. Statistika se těší pochybnému vyznamenání tím, že je nejvíce nepochopeným vědním oborem. H. Levinson

Příklady z finanční matematiky I

6. Posloupnosti a jejich limity, řady

Problémy hodnocení výkonnosti a způsobilosti řízení procesů v rámci nesplnění normality rozdělení dominantního znaku jakosti

ZÁKLADNÍ STATISTICKÉ VÝPOČTY (S VYUŽITÍM EXCELU)

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava ENERGETIKA U ŘÍZENÝCH ELEKTRICKÝCH POHONŮ. 1.

2 IDENTIFIKACE H-MATICE POPISUJÍCÍ VEDENÍ Z NAMĚŘENÝCH HODNOT

HYDROMECHANICKÉ PROCESY. Doprava tekutin Čerpadla a kompresory (přednáška) Doc. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D.

12. N á h o d n ý v ý b ě r

je vstupní kvantovaný signál. Průběh kvantizační chyby e { x ( t )}

1. ZÁKLADY VEKTOROVÉ ALGEBRY 1.1. VEKTOROVÝ PROSTOR A JEHO BÁZE

TECHNICKÝ AUDIT VODÁRENSKÝCH DISTRIBUČNÍCH

Odhady parametrů 1. Odhady parametrů

Analýza a zpracování signálů. 3. Číselné řady, jejich vlastnosti a základní operace, náhodné signály

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Vzorový příklad na rozhodování BPH_ZMAN

elektrické filtry Jiří Petržela základní pojmy

MĚŘENÍ PARAMETRŮ OSVĚTLOVACÍCH SOUSTAV VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ NAPÁJENÝCH Z REGULÁTORU E15

1 POPISNÁ STATISTIKA V PROGRAMU MS EXCEL

2. Úvod do indexní analýzy

Asynchronní motory Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

Základní princip regulace U v ES si ukážeme na definici statických charakteristik zátěže

2 STEJNORODOST BETONU KONSTRUKCE

Téma 6: Indexy a diference

Analýza a zpracování signálů. 3. Číselné řady, jejich vlastnosti a základní operace, náhodné signály

Základní vlastnosti polovodičů

8.3.1 Vklady, jednoduché a složené úrokování

1.3. POLYNOMY. V této kapitole se dozvíte:

Zhodnocení přesnosti měření

523/2006 Sb. VYHLÁŠKA

VÝMĚNA VZDUCHU A INTERIÉROVÁ POHODA PROSTŘEDÍ

PRAVDĚPODOBNOST ... m n

U klasifikace podle minimální vzdálenosti je nutno zvolit:

UŽITÍ MATLABU V KOLORIMETRII. J.Novák, A.Mikš. Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

10.3 GEOMERTICKÝ PRŮMĚR

VaR analýza citlivosti, korekce

8.2.1 Aritmetická posloupnost I

Parametr populace (populační charakteristika) je číselná charakteristika sledované vlastnosti

STUDIUM MAXWELLOVA ZÁKONA ROZDĚLENÍ RYCHLSOTÍ MOLEKUL POMOCÍ DERIVE 6

Analýza a zpracování signálů. 4. Diskrétní systémy,výpočet impulsní odezvy, konvoluce, korelace

Rozklad přírodních surovin minerálními kyselinami

Příklady k přednášce 9 - Zpětná vazba

2,3 ČTYŘI STANDARDNÍ METODY I, ČTYŘI STANDARDNÍ METODY II

Úloha II.S... odhadnutelná

1 Základy Z-transformace. pro aplikace v oblasti

Komplexní čísla. Definice komplexních čísel

Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika)

Závislost slovních znaků

c) Pomocí Liouvillovy věty dokažte, že Liouvillovo číslo je transcendentí. xp 1 (p 1)! (x 1)p (x 2) p... (x d) p e x t f(t) d t = F (0)e x F (x),

Hluk Nepříjemný nebo nežádoucí zvuk, nebo jiné rušení (ČSN ).

6. FUNKCE A POSLOUPNOSTI

Pro statistické šetření si zvolte si statistický soubor např. všichni žáci třídy (několika tříd, školy apod.).

Směrnice 1/2011 Statistické vyhodnocování dat, verze 3 Verze 3 je shodná s původní Směrnicí 1/2011 verze 2, za čl. 2.3 je vložen nový odstavec

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

1 ROVNOMĚRNOST BETONU KONSTRUKCE

Teorie kompenzace jalového induktivního výkonu

[ jednotky ] Chyby měření

MOŽNOSTI STATISTICKÉHO POSOUZENÍ KVANTITATIVNÍCH VÝSLEDKŮ POŽÁRNÍCH ZKOUŠEK PRO POTŘEBY CERTIFIKACE A POSUZOVÁNÍ SHODY VÝROBKŮ

8.2.1 Aritmetická posloupnost

Optické vlastnosti atmosféry, rekonstrukce optického signálu degradovaného průchodem atmosférou

Tento materiál vznikl díky Operačnímu programu Praha Adaptabilita CZ.2.17/3.1.00/33254

České vysoké učení technické v Praze. Fakulta dopravní. Semestrální práce. Statistika

(Teorie statistiky a aplikace v programovacím jazyce Visual Basic for Applications)

Entropie, relativní entropie a sdílená (vazební) informace

je konvergentní, právě když existuje číslo a R tak, že pro všechna přirozená <. Číslu a říkáme limita posloupnosti ( ) n n 1 n n n

Statistika pro metrologii

OVMT Přesnost měření a teorie chyb

5 PŘEDNÁŠKA 5: Jednorozměrný a třírozměrný harmonický oscilátor.

NAŘÍZENÍ VLÁDY ze dne 15. června 2016, kterým se mění nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Čl.

Nejistoty měření. Aritmetický průměr. Odhad směrodatné odchylky výběrového průměru = nejistota typu A

GRADIENTNÍ OPTICKÉ PRVKY Gradient Index Optical Components

Geometrická optika. Zákon odrazu a lomu světla

Systémové struktury - základní formy spojování systémů

USTÁLENÉ PROUDĚNÍ V OTEVŘENÝCH KORYTECH

Transkript:

3. Decibelové veličiy v akustice, kmitočtová ásma V ředchozí kaitole byly defiováy základí akustické veličiy, jako ař. akustický výko, akustický tlak a itezita zvuku. Tyto veličiy ve v raxi měí o moho řádů. Nař. vyzařovaý akustický výko může dosahovat hodot od -9 W (tj. velmi tichý šeot) až do 6 W (tj. velký raketový motor). Na tomto říkladu je zřejmý velký rozsah akustického výkou. Podobé říklady by se daly uvést i ro ostatí akustické veličiy. Z těchto důvodů (tz. ro leší ázorost člověka) byly zavedey decibelové veličiy, které řeočítávají základí akustické veličiy a decibelové hladiy a základě jejich referečích hodot. Jejich jedotkou je tedy decibel [db]. Potom rozsah hladi v decibelové stuici je odstatě meší. Tím je dosažeo odstatě ázorější ředstavy o daé akustické veličiě v decibelové stuici ve srováí s jejich hodotami uvedeými v základích jedotkách. Pro frekvečí aalýzu akustických sigálů se oužívají kmitočtová ásma. Decibelové veličiy se oužívají eje v techické akustice, ale i v jiých oborech, ař. elektrotechice ebo ři dyamickém amáháí v mechaice. 3. Základí decibelové veličiy 3.. Hladia akustického výkou Hladia akustického výkou L w [db] je defiováa vztahem: P L w = log, (3.) P kde P je sledovaý akustický výko [W] a P referečí hodota akustického výkou (P = - W). Z rovice (3.) je zřejmé, že každému zvýšeí akustického výkou o jede řád odovídá zvýšeí hladiy akustického výkou o db. Kokrétí říklady akustických výkoů a jejich hladi jsou uvedey a obr. 3.. 3.. Hladia akustického tlaku Hladia akustického výkou L [db] je defiováa vztahem: L = log, (3.) kde P je efektiví hodota sledovaého akustického tlaku [Pa] a referečí hodota akustického tlaku (ro vzduch = -5 Pa). Referečí hodota akustického tlaku je řitom taková miimálí hodota akustického tlaku, kterou je ještě schoe zazameat eoškozeý lidský sluchový orgá. Z rovice (3.) je zřejmé, že každému zvýšeí akustického tlaku o jede řád odovídá zvýšeí hladiy akustického tlaku o db. Kokrétí říklady akustických tlaků a jejich hladi jsou uvedey a obr. 3.. 3..3 Hladia itezity zvuku Hladia akustického výkou L [db] je defiováa vztahem: L = log, (3.3) kde je itezita zvuku sledovaého akustického sigálu [W m - ] a referečí hodota itezity zvuku ( = - W m - ). Z rovice (3.3) je zřejmé, že každému zvýšeí itezity zvuku o jede řád odovídá zvýšeí hladiy itezity zvuku o db.

Obr. 3.: Akustický výko a jeho řeočteá hladia

Obr. 3.: Akustický tlak a jeho řeočteá hladia 3. Vzájemá souvislost základích decibelových veliči 3.. Souvislost hladiy itezity zvuku a hladiy akustického tlaku Dosadí-li se vztah (.35) ro itezitu zvuku do rovice (3.3), otom latí: ρ c ρ c L = log = log = log + log. (3.4) ρ c ρ c Posledí čle rovice (3.4) ři běžých klimatických odmíkách je řitom rove: ρ c log =,. (3.5) ρ c Potom lze tedy rovici (3.4) o zaedbáí osledího čleu uravit do tvaru: L = L, L. (3.6)

Z osledí rovice je zřejmé, že a základě měřeí hladiy akustického tlaku lze římo staovit hladiu itezity zvuku, aiž bychom odstatým zůsobem ovlivili řesost výočtů a měřeí zvuku. Hladia akustického tlaku L a hladia itezity zvuku L jsou řibližě stejé. 3.. Souvislost hladiy akustického výkou a hladiy akustického tlaku Předokládejme zdroj zvuku Z o akustickém výkou P vyzařující akustickou eergii rovoměrě do všech směrů (viz obr. 3.3). Teto zdroj se yí obkloí měřicí lochou S s itezitou zvuku. Je zřejmé, že veškerý akustický výko rojde lochou S a latí: P = S. (3.7) Teto vztah se yí dosadí do rovice (3.): P S S L w = log = log = log + log P S S. (3.8) Zvolíme-li v osledím čleu rovice (3.8) velikost referečí lochy S = m, získá se tím závislost hladiy akustického výkou a hladiě akustického tlaku: Lw = L + log S, (3.9) res.: L = Lw log S, (3.) Z ředchozí rovice je zřejmé, že s rostoucí vzdáleostí od zdroje zvuku dochází k oklesu hladiy akustického tlaku, rotože se zvětšuje velikost měřicí lochy S. To je v souladu s latými fyzikálími zákoy. Hladia akustického tlaku L klesá s rostoucí vzdáleostí od bodového zdroje zvuku s hladiou akustického výkou L w. S Z P Obr. 3.3: Zdroj zvuku vyzařující rovoměrě do všech směrů 3..3 Souvislost hladiy akustického výkou a hladiy itezity zvuku Protože hladiy akustického tlaku a itezity zvuku jsou odle rovice (3.6) řibližě stejé, otom mezi hladiou itezity zvuku a hladiou akustického výkou latí vztah aalogický rovici (3.): L = Lw log S. (3.)

Hladia itezity zvuku L klesá s rostoucí vzdáleostí od bodového zdroje zvuku s hladiou akustického výkou L w. 3.3 Hladiové vyjádřeí dalších decibelových veliči Kromě základích hladiových veliči (tz. hladiy akustického tlaku, hladiy akustického výkou a hladiy itezity zvuku) se oužívají další decibelové veličiy. Přehled všech hladiových veliči oužívaých v oblasti akustiky a vibrací je uvede v tab. 3.. Kromě hladiových veliči uvedeých v tab. 3. se oužívají ještě další decibelové veličiy, ař. vložý útlum, řeosový útlum, ekvivaletí hladia a hladia hlukové exozice. Veličia Defiice hladiy Referečí hodota Akustický výko L W = log(w/w ) W = - W Akustická itezita L = log(/ ) = - Wm - Akustická eergie L E = log(e/e ) E = - J Hustota ak. eergie L w = log (w/w ) w = - Jm -3 Akustický tlak vzduch L = log(/ ) =. -5 Pa Akustický tlak jiá rostředí L = log(/ ) = -6 Pa Akustická rychlost L v = log(v/v ) v = -9 ms - Zrychleí vibrací L a = log(a/a ) a = -6 ms - Výchylka vibrací L d = log(d/d ) d = -9 m Síla L F = log(f/f ) F = -6 N Tab. 3.: Přehled hladiových veliči oužívaých v oblasti akustiky a vibrací 3.3. Vložý útlum Vložý útlum D v [db] je veličia, která vyjadřuje schoost tlumicího rvku, jehož vložeím dojde k určitému tlumeí hluku. Příkladem může být vložeí tlumiče hluku do vzduchotechického otrubí. Potom vložý útlum je defiová vztahem: P Dv = Lw Lw = log, (3.) P kde: L w je hladia akustického výkou vyzařovaého z otrubí bez oužití tlumiče, L w - hladia akustického výkou otrubí vyzařovaého z otrubí s oužitím tlumiče. Protože se jedá o oměr dvou akustických výkoů, eí zde otřeba žádá referečí hodota. 3.3. Přeosový útlum Veličia řeosový útlum D [db] charakterizuje schoost materiálů tlumit mechaické vibrace, které se šíří od vstuu směrem k výstuu daého materiálového vzorku. Potom ro řeosový útlum latí vztah: v F D = log = log, (3.3) v F kde: v je amlituda rychlosti a vstuu do kmitavé soustavy, v - amlituda rychlosti a výstuu z kmitavé soustavy, F je amlituda síly a vstuu do kmitavé soustavy, F - amlituda síly a výstuu z kmitavé soustavy. Mohou astat (obecě ři určité frekveci kmitáí) tři říady z hlediska velikosti řeosového útlumu:

D >, kdy amlituda výstuí veličiy je meší ve srováí s amlitudou vstuí veličiy a tím dochází k tlumeí mechaických vibrací. D =, kdy amlituda výstuí veličiy je rova amlitudě vstuí veličiy a tím edochází k žádému řeosovému tlumeí. D <, kdy amlituda výstuí veličiy je větší ve srováí s amlitudou vstuí veličiy a tím dochází k tzv. rezoaci. 3.3.3 Ekvivaletí hladia V raxi se setkáváme s roměými zvukovými oli, kdy dochází k časovým změám říslušých hladi. Příklad časové závislosti hladiy akustického tlaku je uvede a obr. 3.4. Z hlediska závislosti hladiy akustického tlaku a čase se rozlišují ásledující druhy hluku: Ustáleý hluk takový hluk, u ěhož se hladia akustického tlaku eměí o více ež 5 db. Proměý hluk takový hluk, u ěhož se hladia akustického tlaku v daém místě a daém časovém itervalu měí v závislosti a čase o více ež 5 db. Proměý řerušovaý hluk hluk, který je o většiu času ustáleý, ale v krátkých časových okamžicích se áhle měí. Tyickým říkladem tohoto hluku je komresor. Právě v říadech, kdy se hluk výrazěji měí s časem, se zavádí ekvivaletí (eboli trvalá kostatí) hladia L eq [db]. Ekvivaletí hladia je fiktiví ustáleá hladia zvoleé veličiy (ředevším akustického tlaku ebo itezity zvuku), která má stejý účiek a člověka jako roměý hluk během stejého časového úseku. Tuto defiici slňuje ejlée středí eergetická hodota, která ro akustický tlak je defiováa vztahem: T ( τ ) Leq = log dτ, (3.4) T kde: T je doba trváí roměého hluku. Kromě toho se v raxi setkáváme s časovým rozložeím hladi, kdy daá hladia L i se vyskytovala o dobu měřeí t i. Potom ekvivaletí hladia je ro tyto říady určea vztahem: kde je očet měřeých časových úseků. L, Li t, (3.5) t i i= eq = log Ekvivaletí hladia je fiktiví ustáleá hladia zvoleé veličiy, která má stejé účiky a člověka v daém časovém itervalu jako roměý hluk. i= i

L Obr. 3.4: Příklad časového růběhu hladiy akustického tlaku 3.3.4 Hladia hlukové exozice SEL Při hodoceí roměého hluku se oužívá též jako veličia hladia hlukové exozice SEL [db] (tj. soud exosure level). Z hygieického hlediska se zavádí sekudová hladia exozice, která se ve srováí s ekvivaletí hladiou vztahuje ouze a čas s místo a celý čas sledovaého děje: T ( τ ) SEL = log dτ. (3.6) 3.4 Staoveí hladiy dvou a více zvuků Předokládejme iterfereci zvuků o růzých frekvecích. V takovém říadě lze výsledou itezitu zvuku staovit jedoduchým součtem dílčích itezit omocí rovice (.57). Potom výsledá hladia itezity více zvuků bude dáa vztahem: i L = log, (3.7) i= kde i je itezita zvuku i-tého zdroje. Rovici (3.7) lze dále uravit do ásledujícího tvaru:, L, L, L L = log + +... + = ( + + + ) log..., (3.8) který se dá zjedodušit výrazem: L i=, Li ( ) τ = log, (3.9) kde L i je hladia itezity zvuku i-tého zdroje. Podobě ro výsledou hladiu akustického tlaku lze a základě latosti rovice (.35) sát rovici: Kterou lze dále zjedodušit do tvaru: L i = log, (3.) i=

L i=, Li ( ) = log, (3.) kde L i je hladia akustického tlaku i-tého zdroje. Aalogický vztah lze alikovat i ro výsledou hladiu akustického výkou a základě zalosti dílčích hladi. Z rovice (3.) dále lye, že ři iterfereci více zvuků lze staovit výsledý efektiví akustický tlak ze vztahu: = + +... +. (3.) 3.5 Kmitočtová ásma Velikosti akustických veliči (ař. hladi) jsou obecě závislé a frekveci f. Výsledkem jsou frekvečí sektra říslušých akustických veliči. Pokud by se měřila frekvečí sektra s frekvečím krokem f = Hz, tak by jejich zhotoveí bylo říliš racé. V raxi se však obvykle eožaduje řesá zalost sekter k určeí celkové hlučosti. V těchto říadech se zavádí kmitočtová ásma o rocetuelí kostatí šířce. Tuto odmíku slňují oktávová ebo třetiooktávová kmitočtová ásma. Oktávová (res. třetiooktávová) ásma se zavádí z důvodu zjedodušeí frekvečích sekter akustických veliči, aiž se tím říliš změí řesost sekter k určeí celkové hlučosti. 3.5. Oktávové kmitočtové ásmo Příklad oktávového ásma (eboli oktávy) je zázorě a obr. 3.5. Každá oktáva (celkem jich je ) je charakterizováa oměrem krajích frekvecí: f =, (3.3) f kde f je dolí frekvece oktávy a f - horí frekvece oktávy. Každou oktávu řitom ozačujeme středí frekvecí f m, ro kterou latí: f m = f f. (3.4) Středí frekvece se odvíjí od frekvece f = Hz a jsou stadardě zaokrouhley odle tab. 3.. Matematickými úravami osledích dvou rovic lze vyjádřit dolí a horí frekveci omocí středí frekvece: f =, (3.5) f = m. (3.6) Šířka oktávy jako rozdíl horí a dolí frekvece je určea střeí frekvecí daého oktávového ásma: f m f f = fm =. (3.7) f m

L f f m f Obr. 3.5: Příklad oktávového ásma Velikost středí frekvece v říslušém oktávovém ásmu lze osat matematickou závislostí: fm = 5,65. (3.8) kde je číslo oktávy ( =,,., ). Z rovice (3.) je zřejmé, že středí frekvece říslušé oktávy je dvojásobkem středí frekvece ředchozí oktávy: fmi + = f mi, (3.9) kde i =,,.,. f L oktáva /3 /3 /3 f f f 3 f 4 Obr. 3.6: Příklad třetioooktávového ásma f

Středí frekvece ásma f m [Hz] Mezí frekvece oktávového třetiooktávového dolí f [Hz] horí f [Hz] 5 8 3,5 3,5 8 35 4 35 44 5 44 57 63 63 57 7 8 7 88 88 3 5 5 3 4 6 4 76 76 5 5 5 5 83 35 83 353 4 353 44 5 5 44 565 63 565 77 8 77 88 88 3 5 3 44

4 8 6 6 44 76 76 5 5 5 85 35 85 353 4 353 44 5 44 565 63 565 77 8 77 88 88 3 5 3 44 6 44 76 76 5 Tab. 3.: Přehled oktávových a třetiooktávových ásem 3.5. Třetiooktávové kmitočtové ásmo Třetiooktávové ásmo vzike rozděleím oktávového ásma a třetiy (v logaritmických souřadicích). Proto je celkem = 3 třetiooktávových ásem (viz tab. 3.). Frekvece f a f 4 řitom ohraičují ásmo jedé oktávy, frekvece f a f 3 jsou krajími frekvecemi vitří třetiy oktávy (viz obr. 3.6). Potom latí rovice: f f3 f4 f4 log + log + log = log = log, (3.3) f f f3 f f f3 f4 3 = = =,6. (3.3) f f f3 Ze vztahu (3.3) lye, že oměr krajích kmitočtů v libovolé tetiě oktávy je kostatí. Pro krají frekvece třetioooktávového ásma (ař.. třetioooktávového ásma z obr. 3.6) latí ásledující závislosti a středí frekveci f m tohoto ásma: f f m = 6, (3.3) f 6 = m. (3.33) Podobě mezi středími frekvecemi dvou o sobě ásledujících třetiooktávových ásem latí tato závislost: 3 fmi + = f mi, (3.34) kde i =,,.,. 3.5.3 Přeočty hladi a jiou šířku ásma Máme-li k disozici ař. hodoty hladi akustického tlaku v třetiooktávových ásmech, lze staovit hladiu akustického tlaku v oktávovém ásmu a základě rovice (3.):, L, L, L 3 L = log( + + ), (3.35) kde L, L, L 3 jsou hladiy akustického tlaku v jedotlivých třetiách oktávy. Rovici (3.35) lze aalogicky oužít ro staoveí hladiy akustického výkou a hladiy itezity zvuku v oktávovém ásmu.

Podstatě složitější je říad, kdy záme rozložeí hladi hluku v širších ásmech (ař. v oktávách) a zajímáme se o hladiy uvitř tohoto ásma (ař. hladiy v třetiooktávových ásmech). V tomto říadě je buď zámý ebo se odhade směrice sklou sojitého sektra, tzv. řírůstek S [db/oktáva] hladiy akustického tlaku mezi dvěma sousedími oktávami. Předokládejme zalost hladiy v rví třetiě oktávy L a směrici sklou S. Potom hladiy akustického tlaku ve druhé a třetí třetiě oktávy se určí z rovic: S L = L +, (3.36) 3 S L = L +. (3.37) 3 3 Po dosazeí ředchozích dvou rovic do rovice (3.35) a ásledých matematických úravách lze staovit hladiu akustického tlaku v oktávě a základě zalosti hladiy akustického tlaku v rví třetiě oktávy a sklou směrice: S S 3 3 L = + L log + +. (3.38) 3.6 Váhové filtry Lidský sluch má všeobecě estejou citlivost ři růzých kmitočtech. Při vímáí zvuku tedy dochází ke zkresleí. Z tohoto důvodu se zavádí váhové filtry A, B a C, které jsou iverzí ke křivkách stejé hlasitosti ři hladiách 4 db, 8 db a db. V meziárodím měřítku se ejčastěji oužívá váhový filtr tyu A. U váhových filtrů jsou zavedey tzv. korekce. Hlukoměry jsou běžě vybavey ěkterým z těchto filtrů. Ke každé skutečě změřeé hladiě zvuku řičte říslušou korekci a řeočte hladiu zvuku tak, jak ji vímá lidský sluch. Na obr. 3.7 jsou uvedey frekvečí závislosti korekcí filtrů A, B a C. V tab. 3.3 jsou uvedey kokrétí hodoty korekcí těchto filtrů v závislosti a středí frekveci. Pro korekce K i [db] jedotlivých tyů filtrů latí ásledující vztahy: RA ( ) ( f ) K A f = log RA ( ), (3.39) RB ( ) ( f ) K B f = log RB ( ), (3.4) RC ( ) ( f ) KC f = log RC ( ), (3.4) kde: 4 f R A ( f ) =, (3.4) f +,6 f + f + 7,7 f + 737,9 ( ) ( ) ( ) ( ) R B ( f ) =, (3.43) ( f +,6 ) ( f + ) ( f + 58,5 ) f 3 R C ( f ) =. (3.44) ( f +,6 ) ( f + ) f

Váhové filtry se oužívají k řeočítáváí skutečě aměřeých hodot hladi zvuku a jié hodoty hladi zvuku z důvodu zkresleé citlivosti lidského sluchu ři růzých kmitočtech. Lidský sluch je ejcitlivější v oblasti okolo f = Hz. Proto ři této frekveci jsou ulové korekce u jedotlivých filtrů (viz tab. 3.3). Ze zámých hladi lze ásledě ro daé ásmo řeočítat hladiu zvuku s vlivem korekcí, tz. hladiu, kterou skutečě vímá lidský sluch. Nař. ro hladiu akustického tlaku vážeou filtrem tyu A latí rovice: L A i= Li + K Ai = log, (3.45) kde L i je hladia akustického tlaku v říslušém ásmu, K Ai - korekce ři daé středí frekveci v daém ásmu. Kromě váhových filtrů A, B a C se v letecké doravě oužívá i filtr tyu D. Obr. 3.7: Průběhy váhových křivek filtrů tyů A, B a C 3.7 Testové otázky ke kaitole 3. Z jakého důvodu se zavádí decibelové veličiy?. Vyjmeujte tři základí decibelové veličiy, které se oužívají v akustice. Naište jejich rovice včetě výzamu jedotlivých veliči. Dále omocí rovic defiujte vzájemou souvislost mezi těmito základími decibelovými veličiami. 3. Vyjmeujte další decibelové veličiy, které se oužívají v oblasti vibrací a akustiky. 4. Jaký je rozdíl mezi vložým a řeosovým útlumem? Defiujte tyto dvě veličiy rovicemi včetě výzamu jedotlivých veliči. 5. Vyjmeujte tři druhy hluku a vysvětlete tyto ojmy. Proč se zavádí ekvivaletí hladia? Defiujte tuto veličiu. Naište rovici ekvivaletí hladiy včetě výzamu jedotlivých veliči. 6. K čemu se oužívá hladia hlukové exozice? Naište její defiičí vztah s výzamem veliči. Jak se liší hladia hlukové exozice od ekvivaletí hladiy?

7. Jak se staoví výsledá hladiy hluku ři iterfereci více hluků o růzých kmitočtech. Odvoďte vztahy ro výsledou hladiu itezity zvuku a hladiu akustického tlaku ři iterfereci tří růzých hluků. 8. Proč se zavádí oktávová a třetiooktávová ásma? Kolik je oktávových, res. třetiooktávových ásem? 9. Naište vzájemé vztahy mezi středí frekvecí a dolí (res. horí) frekvecí oktávového ásma. Jaký je oměr horí a dolí frekvece jedé oktávy? Dále aište rovici závislosti středí frekvece a čísla oktávy.. Naište vzájemé vztahy mezi středí frekvecí a dolí (res. horí) frekvecí třetiooktávového ásma. Jaký je oměr horí a dolí frekvece jedé třetiy oktávy? Dále aište rovici závislosti středích frekvecí dvou sousedích oktáv.. Jakým zůsobem se řeočítávají hladiy zvuku a jiou šířku ásma, kokrétě z třetiooktávových ásem a oktávové ásmo a aoak? Poište to.. K jakému účelu se oužívají váhové filtry? Jaké tyy záte a který z ich se oužívá ejvíce? Nakreslete řibližý růběh váhové křivky tohoto filtru. f m [Hz] filtr A filtr B filtr C [db] [db] [db] -7,4-38, -4,3,5-63,4-33, -, 6-56,7-8,5-8,5-5,5-4, -6, 5-44,7 -,4-4,4 3,5-39,4-7, -3, 4-34,6-4, -, 5-3, -,6 -,3 63-6, -9,3 -,8 8 -,5-7,4 -,5-9, -5,6 -,3 5-6, -4, -, 6-3,4-3, -, -,9 -, 5-8,6 -,3 35-6,6 -,8 4-4,8 -,5 5-3, -,3 63 -,9 -, 8 -,8 5,6 6, -,, -, -,

5,3 -, -,3 35, -,4 -,5 4, -,7 -,8 5,5 -, -, 63 -, -,9 -, 8 -, -,9-3, -,5-4,3-4,4 Tab. 3.3: Korekce K i váhových filtrů tyů A, B a C