Skaņas spiediens
Pārvietojoties gaisā, skaņa rada izmaiņas spiedienā, ko sauc par skaņas spiedienu (p). Skaņas spiediens ir daudz zemāks nekā statiskais gaisa spiediens 10^5 Pa (100 000 N / m2). Viszemākais dzirdamais skaņas spiediens ir 0,00002 N / m2. Visaugstākais skaņas spiediens, ko cilvēka auss spēj uztvert bez sāpēm, ir 20 N / m2 (abt. 140 dB ).
Skaņas ātrums
Skaņa ir vibrācija, kas rodas elastīgā materiālā. Skaņas vibrējošais avots liek vibrēt gaisam, un skaņa izplatās. Skaņas ātrums (c) ir atkarīgs no materiāla blīvuma: jo lielāks blīvums, jo lielāks skaņas ātrums. Piemēram, betonā skaņas ātrums ir 4000 m/s, gaisā – 340 m/s, minerālvatē – 180 m/s. Skaņa ātrums dažādos materiālos (m/s):
Stikls 5.500-6000
Alumīnijs, tērauds 5.100
Koks 3.400-4.500
Betons 4.000
Ķieģelis 3.600
Ledus 3.100
Ūdens 1.500
Korķis 500
Gaiss 340
Minerālvate 180
Skaņas frekvence
Skaņas frekvence (f) ir vibrāciju daudzums sekundē. Vienība ir Hz. Frekvence nosaka skaņas 'augstumu'. Jo augstāka skaņa, jo lielāka frekvence. Cilvēks uztver frekvences starp 20 un 20 000 Hz. Tas diezgan lielā mērā ir arī atkarīgs no vecuma.
Viļņu garums (l)
gaisā mainās no 20 m līdz 20 mm. Viļņu garuma un frekvences attiecība ir L = c / f,
kur:
L = viļņu garums
C = skaņas ātrums
F = frekvence
Augstāka skaņa nozīmē īsāku viļņa garumu nekā zemākā skaņa, kad ātrums ir vienāds.
Troksnis ir traucējoša skaņa, un tā nav saistīta tikai ar skaļumu, bet arī ar frekvenci. Augstas skaņas bieži vien ir traucējošākas par zemām skaņām. Skaņa var sastāvēt no viena toņa vai vairākiem toņiem ar dažādām skaļuma pakāpēm. Troksnis sastāv no daudziem dažādiem toņiem ar dažādām skaļuma pakāpēm un frekvencēm.
Skaņu atstaro tāpat kā gaismu
Atstarojums rodas tikai tad, kad atstarojuma laukums ir pietiekami liels salīdzinājumā ar viļņu garumu. Ja tā nav, atstarojums nerodas. Kad atstarojuma laukums ir pietiekami liels, tas veido nojumi skaņai aiz tā, kur skaņas skaļuma pakāpe ir mazāka. Šo parādību izmanto skaņas samazināšanā (piemēram, trokšņu barjeras pie lielceļiem).
Skaņa lūzt atvērumos un caurumos
Kad skaņa sastop atvērumus, vibrāciju enerģija pāriet otrā pusē. Ja atvērums ir liels salīdzinājumā ar viļņa garumu, skaņa iet tieši cauri atvērumam kā gaisma. Ja caurums ir mazs salīdzinājumā ar viļņa garumu, skaņa virzās caur atvērumu un veido it kā jaunu skaņas avotu. To sauc par lūzumu. Augstas frekvences gaisā pārvietojas taisni, nemainot savu virzienu atverēs. Zemām frekvencēm patiesībā nav virziena. Tās pārvietojas, apiet stūrus, izplatās visos virzienos.
Skaņas spiediena izmaiņas dzirdamībā mainās no 20 – 20 000 Hz lielām līdz 0,00002 – 20 N / m2. Šīs lielās amplitūdas dēļ skaņas skaļums sākas kā skaņas spiediena līmenis, Lp.
Lp = 10 10 log P 2 / P02
Lp = skaņas spiediena līmenis
P = skaņas spiediens N / m2
P0 = vismazākais dzirdamais spiediens. 0,00002 N / m2.
Tas nozīmē, ka 10 dB skaļums ir 10 reizes skaļāks par 1 dB skaļumu, 20 dB ir 100 reizes skaļāks, 30 dB ir 1000 reizes skaļāk utt. Ja skaņas spiediena pakāpe samazinās par 10 dB, skaļums samazinās uz pusi.
Cilvēka auss visjūtīgākā ir frekvenču amplitūdā no 1000 līdz 4000 Hz. Spēja dzirdēt skaņu ir atkarīga no frekvences, līdz ar to zemas frekvences ir vieglāk izturēt. Mērot troksni, tiek ņemts vērā auss jutīgums ar tā saucamajiem adjustment filters (pielāgošanas filtriem?) (A, B, C). Visbiežāk izmanto standartizēto A filtru. Tādēļ arī vienība ir dB (A).
Skaņas izolācija
Trokšņu piesārņojums ēkās acīmredzot ir atkarīgs no traucējošu trokšņu avotu klātbūtnes.
Starpsienām jābūt atbilstoši izturīgām pret skaņu, tas ir, pietiekami jāaizsargā no traucējošiem trokšņiem. Traucējumus var radīt gaisa vai saskares skaņa, kas rodas no darbībām citās istabās. Troksni var radīt arī citās istabās novietoto ierīču darbināšana.
Gaisa skaņas izolācija ir saistīta ar izplatīšanos, ar ko skaņa liek atdalošajām konstrukcijām vibrēt gaisa ietekmē: cilvēki runā, mūzika utt.
Trieciena skaņas pārraide notiek, kad avots ir dinamisks spēks, kas izdarīts tieši pret konstrukciju: nokrīt objekti, krēslus pārvieto, cilvēki staigā pa grīdu, sanitārās ierīces pie sienām un grīdām, skaļruņi pie sienām utt.
Aizsardzības pakāpi pret starpsienu konstrukciju skaņu ir gaisa skaņas izolācijas un /vai trieciena skaņas izolācijas pakāpe.
Gaisa skaņas izolācija tiek izteikta dB (standartizēts) skaņas spiediena pakāpes atšķirībā. Atšķirību izsaka dažādos reģistros (parasti no 100 līdz 3150 Hz). Vispārējo efektivitāti uzrāda kā vispārējo indeksu, iekļaujot svērto frekvenci: zemie toņi tiek sliktāk uztverti nekā augstie, skaņas izolācijas lielumi pirmajiem var būt salīdzinoši nedaudz zemāki nekā pēdējiem. Šie vispārējie indeksi dažādās valstīs ir atšķirīgi, piemēram, Ilu (NEN) kategorija (NBN) utt. ... Taču CEN ietvaros ir nolemts pieņemt Rw (din, ISO) kā vispārīgo standartu.
Strādājot ar skaņas izolācijas lielumu izveidoto in-situ, izmanto rādītāju R’w. Uzsvars norāda uz iespējamo (lasi: varbūtējo) citu līdzekļu nevis starpsienu pārraides ietekmi, piemēram, pārraide pa netiešajiem ceļiem, pārraide pa sānu ceļiem, noplūde utt.
Šeit par indeksiem mēs izmantosim Rw un R’w.
Šajā tabulā redzama starpsienu konstrukciju dažādu R=w lielumu subjektīvā uztvere.
R'w (dB) Subjektīvais iespaids blakus istabā
62 Radio pilnā ir nedzirdams
57 Radio normālā skaļumā ir nedzirdams, pilnā skaļumā var dzirdēt
52 Radio normālā skaļumā ir dzirdams
47 Skaļas balsis tikai mazliet dzirdamas, melodijas var atpazīt
42 Parasta saruna ir tikai mazliet dzirdama
37 Parasta saruna ir ļoti labi dzirdama
32 Kā radio, kas maigi skan uztveršanas zonā
Skaņas izolācija praksē
Starpsienu salaiduma vietas ar apkārtesošo konstrukciju var ietekmēt rezultātu. Atvērumi un caurumi izolāciju vienmēr padara vāju. Ventilācijas sistēmā vienmēr nepieciešami slāpētāji.
Dzīvokļos vienmēr vajag elastīgus cauruļvadu posmus un vārstus. Lai viss atbilstu skaņas izolācijas prasībām, nepieciešama labs projekts un rūpīgs darbs.