Energetika, áramlások, kontinuitási egyenletek. ELTE IV. Környezettudomány 2007/2008 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS ELTE IV. Környezettudomány 2008/2009 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Energetika, áramlások, kontinuitási egyenletek. Összefüggések, levezetések III. 9. (IV. 23-30) A hang terjedése, törése, visszaverődése, elnyelődése. Huygens elv, fázisillesztés. Hangterek hasonlósága, Helmholtz szám. Reflexió, hangtükrök, fókuszálás. Irányított terjedés. Pont-, vonal- és dipólsugárzók. Sugárzók iránykarakterisztikája. Terjedés inhomogén térben /hőmérséklet, szél/, Fermat elv. Különleges jelenségek. Doppler effektus, lökéshullám.

Hangterek hasonlósága, Helmholtz szám. Helmholtz szám ≡ akusztikai hasonlósági szám

Reflexió Pontforrás Irányítási tényező:D D=1 -teljes gömb ; D=2 –félgömb-féltér; D=4 -negyedgömb ; D=8 -nyolcad gömb Térszögarány

Az hangintenzitásszint ill Az hangintenzitásszint ill. a hangnyomásszint távolságfüggésének a mérése! A hangszint változása a forrástól távolodva. A mérést ne végezzük a közeltérben és az utózengési térben sem!

Felületi és vonal sugárzók (inkoherens) Vonal sugárzók. Felületi sugárzók: -Kör alakú és -Négyszögletes sugárzók Feltételezzük, hogy egyenletesen elosztott független pontszerű független pontszerű zajforrásokból állnak és az energiát véletlenszerű fázisban gömb- vagy félgömb-szerűen sugározzák! Gömbszerű sugárzás

Kör alakú felületi sugárzók P' – az egységnyi felületre eső hangteljesítmény, R – kör sugara, d – távolság a zajforrás középpontjából. Félgömbszerű pontsugárzás

Mekkora az intenzitás és a hangnyomásszint egy Feladat Mekkora az intenzitás és a hangnyomásszint egy 17 W teljesítményű zajforrástól 65 m távolságban? Egy lánctalpas traktor hangteljesítményszintje: LW= 103 dB. Mekkora lesz a pillanatnyi hangnyomásszint (Lp =?) 520 m távolságban?

Műveletek szintekkel (több forrás) Teljesítményszintek Ha a Pi teljesítmények adottak: Ha a teljesítményszintek adottak: Két forrás esetén:

Műveletek szintekkel Hangnyomásszintek (gyakoribb) Feladat Egy hangteret három üzemelő zajforrás hoz létre, melyek közel azonos helyen kerültek telepítésre. A zajforrások külön-külön 62-74-81 dB hangnyomásszintet keltenek. Mekkora lesz az eredő hangnyomásszint?

Dipól forrás Akusztikus rövidzár Hangfal Doboz-reflektor Irányítás Akusztikus rövidzár Hangfal Doboz-reflektor Kis frekvencián Mélynyomók 2 Pontforrás (egyfázisú)

Doboz-reflektor

Vonalegységre vonatkoztatott Koherens sugárzó Vonalforrás Henger hullám P* Vonalegységre vonatkoztatott hangteljesítmény Inhoherens

Henger hullám Vonalsugárzó Irányítás Hangnyalábolás (nagyfrekvencián) A közutak és vasútvonalak vonalsugárzónak tekinthetők, de vonalsugárzó lehet egy csővezeték is.

„Hangoptika” Szócső Sztetoszkóp Reflektor Irányítási tényező: D= 4 / Az elért hatásfok 25% körüli, ami lényegesen több a tölcsér nélküli 1-2%-hoz képest. Szónoki emelvény, lovagterem Parabola Ellipszis

Parabola Ellipszis Hiperbola

Doppler effektus (1842) Doppler eltolódás Hullámforrás mozog: + uf, Egy jobbra mozgó, 0.7 c sebességű fényforrás. A frekvencia magasabb a jobb oldalon, alacsonyabb a balon. Doppler eltolódás Hullámforrás mozog: + uf, megfigyelő áll: vm = 0 Észlelt hullámhossz: Észlelt frekvencia: Hullámforrás áll: uf, = 0 megfigyelő mozog: vm Időegységre eső észlelt hullámok számából az észlelt frekvencia:

A forrás mozog: uf, A megfigyelő mozog: vm, Doppler eltolódás A sebességeknek a másik felé mutató komponense számít!

Szuperszónikus terjedés Hangrobbanás Szubszónikus terjedés Mach-féle kúpszög: sinα = c/v