Yleistä äänestä. Ääni aaltoliikkeenä. (lähde

Samankaltaiset tiedostot
Mitä tulisi huomioida ääntä vaimentavia kalusteita valittaessa?

Akustiikka ja toiminta

Kuuloaisti. Korva ja ääni. Melu

FYS03: Aaltoliike. kurssin muistiinpanot. Rami Nuotio

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

LUT CS20A0650 Meluntorjunta 1. Tsunamin synty LUT CS20A0650 Meluntorjunta

Akustointiratkaisujen vaikutus taajuusvasteeseen

Luento 15: Ääniaallot, osa 2

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

6. Äänitasomittauksia Fysiikka IIZF2020

16 Ääni ja kuuleminen

Ilmanvaihdon äänitekniikan opas

Yleistä. Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet. Tentit. Kurssin hyväksytty suoritus = Harjoitustyö 2(2) Harjoitustyö 1(2)

3. AUDIOTEKNIIKAN PERUSTEITA

- Akustiikka, äänenvaimennus, jälkikaiunta-aika. - Akustik, Ijudabsorption, efterklangtid. - Acoustics, soundabsorption, reverberation time.

Äänen eteneminen ja heijastuminen

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta.

RAKENNUSAKUSTIIKKA - ILMAÄÄNENERISTÄVYYS

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Selainpohjainen suunnitteluohjelma avotoimistojen akustiikkasuunnittelua varten. v

ILMANVAIHTOLAITOKSEN ÄÄNITEKNIIKKAA

ERITTÄIN JOUSTAVAA MUKAVUUTTA AKUSTOINTIIN

TUULIKIERTUE HAMINA TUULIVOIMAMELU CARLO DI NAPOLI PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA TEHOKKUUS- JA MITTAUSPALVELUT

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA

THE audio feature: MFCC. Mel Frequency Cepstral Coefficients

Pilkku merkitsee, että kysymyksessä on rakennusmittaus (in situ) R W (db) vaaka/pysty. L n,w (db) Rakennus

1. Perusteita Äänen fysiikkaa. Ääniaalto. Aallonpituus ja amplitudi. Taajuus (frequency) Äänen nopeus

, tulee. Käyttämällä identiteettiä

Aaltoliike ajan suhteen:

Toimivat, esteettömät työtilat Esken verkostoseminaari IIRIS

Ihmiskorva havaitsee ääniaallot taajuusvälillä 20 Hz 20 khz.

Gyptone alakatot 4.1 Johdanto akustiikkaan

Viemäreiden äänitekniikka asuinrakennuksissa

Opetustiloista. Ääniympäristöpalvelut, TTL Turku. Valtteri Hongisto

Suunnitteluopas. Äänenvaimennus leijuvat akustiikkakentät vai täysin peittävä alakatto

Infraäänimittaukset. DI Antti Aunio, Aunio Group Oy

Uutta: Gyptone BIG-sarjaan ainutlaatuinen Sixto-kuvio ja uudet suuremmat tarkastusluukut. Harmoninen akustinen alakatto ilman näkyviä saumoja

YLEINEN AALTOLIIKEOPPI

a s k e l ä ä n i e r i s t e

ö ø Ilmaääneneristävyys [db] 60 6 mm Taajuus [Hz]

3.1 PITKITTÄISEN AALLON NOPEUS JA ENERGIA

Kenttäteoria. Viikko 10: Tasoaallon heijastuminen ja taittuminen

Siirtoilmalaite BYSE/BYSO

Hajotin vapaaseen asennukseen

havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä

Esimerkki - Näkymätön kuu

SAVONLINNASALI, KOY WANHA KASINO, KONSERTTISALIN AKUSTIIKKA. Yleistä. Konserttisali

Kuulohavainnon perusteet

Radioyhteys: Tehtävien ratkaisuja. 4π r. L v. a) Kiinteä päätelaite. Iso antennivahvistus, radioaaltojen vapaa eteneminen.

Kuten aaltoliikkeen heijastuminen, niin myös taittuminen voidaan selittää Huygensin periaatteen avulla.

2.2 Ääni aaltoliikkeenä

Tv-äänisuunnittelu. Antti Silvennoinen Tel

AKUSTINEN SUUNNITTELU HUONETYYPIN PERUSTEELLA

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen

Pyöreä hajotin avoimeen asennukseen

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

Kokonaisuus 11: Ääni Kirjallinen esitys

Luento 14: Ääniaallot ja kuulo

MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1)

RAKENTAMISEN TEKNIIKAT AKUSTIIKKA AKUSTIIKKA

Mono- ja stereoääni Stereoääni

Luento 14: Ääniaallot ja kuulo

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut


Ecophon Focus Ds. Äänenvaimennus: Testitulokset EN ISO 354 mukaan. Ääneneristys: D n,f,w

Toisessa fysiikan jaksossa käsitellään Aalto-oppia. Oppikirja s

Alapuolisen asunnon asukkaan vastine kuulemiseen

Äänitiedostoista. 1 Äänen tallentaminen

Ääniratkaisut suunnittelusta toteutukseen. Esitys

Petri Hänninen YLIVIESKATALO AKUSTIIKAN STUDION AKUSTINEN ARVIOINTI

HUONEAKUSTIIKKA. Ohjeita standardin SFS 5907 mukaisen huoneakustiikan toteutukseen. Korvaa Ecophon hinnaston 12/

MITEN ÄÄNTÄVAIMENTAVAT AKUSTIIKKALEVYT TEKEVÄT PORRASKÄYTÄVÄSTÄ PAREMMAN KUULOISEN.

Mittauspöytäkirja. Lindab Oy. Jäähdytyspaneelin Atrium Plana ääniabsorption määritys kaiuntahuoneessa Työ

KAIRAKONEEN AIHEUT- TAMA MELU VAIKUTUS KALOIHIN

Puhetilojen akustiikka. Henrik Möller Johtava akustiikkakonsultti DI, FISE AA

Terveydenhuollon tilojen akustiikka

TONI AROLA MELUNTORJUNTARATKAISUN PARAMETRINEN SUUNNITTELUMALLI. Diplomityö

Lego Mindstorms NXT. OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1

Ecophon Wall Panel C. Ääneneristys: Ei mittaustulosta Yksityisyys: AC=240 standardien ASTM E 1376 ja E 1110 mukaan. Wall Panel C -levyjen sauma

1. Ääntävaimentavat leijuvat sisäkattoelementit

SWEPT SINE MITTAUSTEKNIIKKA (NOR121 ANALYSAATTORILLA)

Tuulivoimaloiden matalataajuinen melu

Ääneneristys ja akustiikka. Eija Halme-Salo Arkkitehtitoimisto Alpo Halme Oy

IVK-Tuote Oy Jani Saarvo Äänenhallinnan esitelmä JYVÄSKYLÄN ROTARYKLUBI

Huoneakustiikan yhteys koettuun meluun avotoimistoissa

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /6 Laskuharjoitus 6 / Siirtojohdot ja transientit häviöttömissä siirtojohdoissa

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 3 Kevät E 1 + c 2 m 2 = E (1) p 1 = P (2) E 2 1

Sinin muotoinen signaali

Nelikulmainen tuloilmahajotin

Puheenkäsittelyn menetelmät

DRS/DRS-T LÖV-R. Pyöreät säätö- ja sulkupellit

TUULIVOIMALAMELU. Tuulivoimalan tavoiteseminaari Denis Siponen Teknologian tutkimuskeskus VTT

Luento 16: Ääniaallot ja kuulo

22. MELU JA SEN TORJUNTA

TUOTE- JA JÄRJESTELMÄTIEDOT JÄRJESTELMÄN TIEDOT. Industry Modus TAL -järjestelmä. -järjestelmä. YKSITYISYYS: Ei mittaustulosta.

AV-muotojen migraatiotyöpaja - ääni. KDK-pitkäaikaissäilytys seminaari / Juha Lehtonen

Poistoilmahuuva JLI

Mikonkeitaan tuulivoimaloiden matalataajuinen melu

Ääni vai melu, riippuu näkökulmasta

Transkriptio:

Yleistä äänestä (lähde www.paroc.fi) Ääni aaltoliikkeenä Ilmaääntä voidaan ajatella paineen vaihteluna ilmassa. Sillä on aallonpituus, taajuus ja voimakkuus. Ääni etenee lähteestä kohteeseen väliainetta pitkin. Kun energia törmää väliaineen molekyyleihin, molekyylit alkavat värähdellä edestakaisin. Tämä muodostaa äänienergiaa välittävän aallon. Äänen nopeus riippuu väliaineesta. Kiinteä aine välittää ääntä erinomaisesti, neste melko huonosti ja kaasut kaikkein huonoimmin. Esimerkiksi ilmassa ääni etenee lähes 340 metriä sekunnissa, mutta teräksessä se voi edetä noin 5200 metriä sekunnissa. Koska ääniaalto muodostuu väliaineen läpi kulkevista toistuvista suuren ja pienen paineen alueista, sitä kutsutaan toisinaan paineaalloksi. Ääniaaltoja kuvataan usein oheisen kaltaisilla kuvaajilla. Niissä x-akseli kuvaa aikaa ja y-akseli painetta tai sen väliaineen tiheyttä, jonka läpi ääni kulkee. fysikaalin en arvo taajuus symbo li yksik kö f=1/t Hz=1/ s kaav a f=c/ λ aallonpitu us λ m λ=c/f aikajakso tai jaksonpituus T=1/f s T=λ/ c aallonnopeus c m/s c=λ xf Ihmiskorva on erittäin herkkä ja pystyy erottamaan hyvin heikkoja ääniä. Ihmisen kuuloalue ulottuu 0 desibelistä (kuulokynnys) 120 desibeliin (kipukynnys) taajuusalueella 20 20000 Hz. Kuuloalueen alapuolelle jääviä ääniä kutsutaan infraääniksi ja taajuudeltaan yli 20000 hertsin äänet ovat ultraääniä. Selkeän puheäänen taajuusalue on 300 3000 Hz. Melu ei yleensä ole taajuudeltaan puhdasta ääntä vaan koostuu laajan taajuusalueen kattavasta äänienergiasta. Keskitaajuudet on standardoitu kansainvälisesti. Oheisessa taulukossa esitetään muutamia standarditaajuusalueita.

Ihmisen korva reagoi äänenpaineeseen. Äänenpaineen yksikkö on Pa (N/m2). Yleensä ihmiskorva pystyy erottamaan noin 0,00002 Pa:n äänenpaineen, ja kipuraja on noin 200 Pa. Painealueen laajuuden takia lineaariasteikon käyttö olisi hankalaa. Siksi äänenpainetta kuvataan yleensä logaritmiasteikolla (yksikkönä db). Termit db ja beli (= 10 db) ovat matemaattisia termejä, eikä niitä käytetä pelkästään akustiikassa. Beli on kahden suureen välisen suhteen logaritmi. Eri ihmiset kokevat äänen eri tavoin. Yksi tuskin huomaa ääntä, joka toisen mielestä on hyvinkin ärsyttävä. Ihminen voi myös reagoida samaan ääneen eri tavoin mielialan mukaan. Yleensä korva kuulee äänenvoimakkuuden kaksinkertaistuvan, kun voimakkuus lisääntyy 10 desibeliä. Pienin korvan havaitsema muutos on 1 2 desibeliä.

Äänen kokeminen riippuu äänentasosta taajuudesta äänen lajista (jatkuva vai katkonainen) äänen miellyttävyyde stä (melua vai kaunista musiikkia) Desibelimatematiikkaa Kuten edellä todettiin, desibeli on logaritminen arvo. Sitä ei voida käyttää yhteen- ja vähennyslaskuissa kuten lineaarisia arvoja. Siksi laskutoimituksia varten on palattava lineaarisiin arvoihin (yksikkönä Pa). Sen jälkeen tulokset muunnetaan jälleen logaritmisiksi.

Lasketaan yhteen esimerkiksi seuraavat äänentasot: Lp 1 = 40 db Lp2=45 db Ensin yksikkö muunnetaan beliksi jakamalla 10:llä, ja sitten luvut muunnetaan lineaarisiksi yhteenlaskua varten: 104.0 + 104.5 = 10 000 + 31 622 = 41 622 Palataan logaritmisiin arvoihin ja saadaan tulokseksi log (41 622) = 4,62 bel joten Lp.tot = 46,2 db Samaan tulokseen voidaan päästä myös edellä esitetyn kuvion avulla. Matemaattisesti kahden identtisen äänilähteen yhteisvaikutus lisää äänentasoa 3 db, ja kymmenen identtisen lähteen yhteisvaikutus on 10 db. Tämä esitetään myös seuraavassa kuviossa.

Kun äänentasoa mitataan, korvan herkkyys otetaan huomioon erilaisten suodattimien avulla. Nämä suodattimet on nimetty tunnuksilla db(a), db(b) ja db(c). Yleisimmin käytetään A-painotettua suodatinta, joka jäljittelee ihmiskorvan äänensuodatusta. Katso oheinen kuvaaja (A-suodattimen vaimennuskäyrä).

Kuva: A-suodattimen vaimennuskäyrä Heijastuminen, äänenvaimennus ja ääneneristys Ääni voi absorboitua (imeytyä) materiaaliin, läpäistä sen tai heijastua siitä. Kun ääniaalto osuu huoneessa vaikkapa kattoon, lattiaan tai seinään, osa äänienergiasta heijastuu, osa absorboituu materiaaliin ja osa läpäisee materiaalin, kuten kuvasta nähdään.

Heijastuneen, absorboituneen ja läpäisseen äänienergian osuus riippuu ääniaallon kohtaaman materiaalin tai rakenteen muodosta sekä äänen taajuudesta. Tämän perusteella voidaan määritellä kolme akustista parametria. Absorptiokerroin, α = (absorboitunut ääni + läpäissyt ääni)/(tuloääni) Heijastuskerroin, ζ = (heijastunut ääni )/(tuloääni) Läpäisykerroin, τ = (läpäissyt ääni )/(tuloääni) Äänenabsorption luokittelu

Materiaalin kykyä vaimentaa ääntä kuvaillaan yleensä eri taajuuksilla mitatuilla absorptiokertoimilla. Käytännössä tämä tarkoittaa, että yhdellä materiaalilla on useita absorptiokertoimia äänen taajuuden mukaan. Tuotteen absorptioluokkaa määritettäessä tuote mitataan ensin EN ISO 354 -standardin mukaisesti. Mittauksen tuloksena saadaan absorptiokuvaaja, joka määrittää absorptiokertoimet kaikille kokeessa käytetyille taajuuksille. Painotettu äänenabsorptiokerroin (αw) saadaan standarditaajuuksien ääniabsorptiokertoimien arvojen ja ISO 11654:n mukaisen standardikuvaajan vertailusta. Kaikki eurooppalaiset alaslaskettujen kattojen toimittajat ilmoittavat αw:n, koska se on alaslaskettujen kattojen CEmerkinnän peruste. EN ISO 11654 -standardia käytetään myös ääniabsorptiomateriaalien luokitteluun mitattujen absorptiokäyrien perusteella luokkiin A E. Luokka A absorboi ääntä parhaiten ja E heikoiten. Materiaalin ominaisuuksien ohella asennusmenetelmä vaikuttaa suuresti lopputulokseen. Tämän luokittelujärjestelmän avulla suunnittelijat pystyvät vertailemaan eri absorptiomateriaaleja keskenään ja valitsemaan sopivat eri tarkoituksiin. Kivivillapohjaiset akustiikkalevyt ovat yleensä parasta A-luokkaa. Esimerkki: vertaillaan eri tuotteita absorptioluokan perusteella. Tuotteen 1 absorptioluokka on A ja tuotteen 2 absorptioluokka on C. Asennusmenetelmä on sama. Tällöin tuotteen 1 absorptiokerroin on noin 50 prosenttia parempi kuin tuotteen 2. Tehtävänä on suunnitella päiväkodin leikkihuone, jonka jälkikaiunta-aika on 0,6 sekuntia. Lasketaan tarvittavan absorptiomateriaalin määrä ja todetaan huoneen mittojen perusteella, että tuotteella 1 on peitettävä huoneen koko katto ja suuri osa seinäpinta-alasta, jotta saataisiin tarvittava jälkikaiunta-aika. Tuotteella 2 samaan jälkikaiunta-aikaan tarvittaisiin puolitoistakertainen määrä materiaalia tuotteeseen 1 verrattuna. Käytännössä tuotetta 2 pitäisi asentaa enemmän kuin huoneen seiniin ja kattoihin mahtuu. αw Absorptioluokka 1.00 0.95 0.90 A 0.85 0.80 B 0.75 0.70 0.65 0.60 C 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 D 0.25 0.20 0.15 E 0.10 0.05 0.00 Ei luokiteltu