Pojęcia i definicje: Ćwiczenia 3b. 1. Amplituda Największa wartość

Pojęcia i definicje: Ćwiczenia 3b.
1. Amplituda
Największa wartość A0 osiągana przez wielkość fizyczną A, zmieniającą się w czasie t w
sposób harmoniczny, tj. proporcjonalnie do sin (ωt+j0), gdzie ω – częstotliwość kątowa,
j0 – początkowa faza drgań. Pojęcie amplitudy wprowadza się też dla wielkości
zmieniających się okresowo, lecz nieharmonicznie. W tych przypadkach przez amplitudę
najczęściej rozumie się największą (co do wielkości bezwzględnej) wartość różnicy danej
wielkości i jej wartości średniej.
2. Chwilowe natężenie dźwięku
Wartość chwilowa strumienia energii akustycznej przepływającej przez jednostkową
powierzchnię w kierunku chwilowej prędkości akustycznej w tym miejscu. Jest to
wielkość wektorowa, która jest równa iloczynowi chwilowego ciśnienia akustycznego w
punkcie i chwilowej prędkości akustycznej.
3. Częstotliwość dominująca
Częstotliwość, której odpowiada globalne maksimum energetycznego lub amplitudowego
widma drgań o różnych częstotliwościach.
4. Częstotliwość rezonansowa
Częstotliwość przy, której zachodzi rezonans drgań układu.
5. Decybel [dB]
Względna logarytmiczna jednostka natężenia dźwięku. Decybelami określa się natężenie
dźwięków odbieranych przez ucho ludzkie.
6. Długość fali
W okresie czasu o długości T fala akustyczna rozprzestrzeniająca się w danym ośrodku z
prędkością c przebywa odległość równą λ. Odległość tę można określić ze wzoru
λ = c · T, [m]
7. Drgania akustyczne
Są to drgania polegające na ruchu cząsteczek środowiska sprężystego względem
położenia równowagi. Środowiskiem tym może być powietrze i wtedy drgania takie
nazywamy drganiami akustycznymi powietrznymi.
8. Drgania mechaniczne (wibracje)
Zespół zjawisk występujących na stanowiskach pracy, polegających na przekazywaniu
energii ze źródła drgań od organizmu człowieka oraz przez określone części ciała będące
w kontakcie z drgającym źródłem w czasie wykonywania czynności zawodowych.
9. Drgania harmoniczne (sinusoidalne)
Drgania, w których wartość wielkości, charakteryzującej drgania, zmienia się w czasie
zgodnie z funkcją
Asin(ωt + φ)
gdzie:
t – czas
ωt + φ – faza
φ – faza początkowa
ω – częstotliwość kołowa
A – amplituda wielkości zmiennej
10. Drgania samowzbudne
Okresowe drgania układu wywołane siłami sterowymi przez sam ruch drgający
11. Dźwięk
Zmiana ciśnienia (w powietrzu lub innym ośrodku) odczuwalna przez ucho ludzkie.
Drgania akustyczne słyszalne dla człowieka są zawarte w paśmie między
częstotliwościami granicznymi ok. 16 i 16000 Hz.
12. Poziom ekspozycji na hałas
odniesiony do 8-godzinnego dobowego wymiaru pracy:
LEX,8h = LAeq,Te + 10 lg(Te/To)
odniesiony do tygodnia pracy:
LAeq,Te - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla czasu ekspozycji Te, w dB
To - czas odniesienia = 8h = 28800 s
i - kolejny dzień roboczy w rozważanym tygodniu
n - liczba dni roboczych w rozważanym tygodniu (może być różna od 5)
13. Fon
Jednostka poziomu głośności wyrażona w skali decybeli, 1 fon odpowiada poziomowi
głośności dźwięku o częstotliwości równej 1 kHz i o poziomie ciśnienia akustycznego 1 dB
(1 fon = 1 dB, przy 1kHz).
14. Głośność
Wielkość charakteryzująca subiektywne odczuwanie natężenia dźwięku przez człowieka
(stanowi podstawę dla zróżnicowań dynamiki, czyli siły brzmienia w utworze
muzycznym). Głośność zależy od natężenia i częstotliwości dźwięku. Przy stałym
natężeniu jako najgłośniejsze odbierane są dźwięki o częstotliwości 3-4 kHz, zaś jako
najmniej głośne dźwięki o częstotliwości poniżej 100 Hz oraz powyżej 10000 Hz.
Jednostką głośności jest son.
15. Hałas
Każdy dźwięk, który może doprowadzić do utraty słuchu albo może być szkodliwy dla
zdrowia lub niebezpieczny z innych względów.
16. Hałas impulsowy
Hałas składający się z jednego lub wielu zdarzeń dźwiękowych każde o czasie trwania
mniejszym niż 1 s.
17. Hałas infradźwiękowy
Hałas, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach infradźwiękowych od 1
do 20Hz i niskich częstotliwościach słyszalnych.
18. Hałas nieustalony
Hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu, mierzony przy włączonej
charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas
obserwacji więcej niż o 5 dB.
19. Hałas ultradźwiękowy
Hałas, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach słyszalnych i niskich
ultradźwiękowych - od 10kHz do 40kHz.
20. Hałas ustalony
Hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu, mierzony przy włączonej
charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas
obserwacji nie więcej niż o 5 dB
21. Maksymalny poziom dźwięku A
(LAmax) maksymalna wartość skuteczna poziomu dźwięku A.
22. Moc akustyczna [Puzyna 74, s. 16]
W polu fali bezpośredniej całkowitą moc akustyczną źródła dźwięku o kulistej
charakterystyce kierunkowości można określić ze wzoru
Na = I · S [W]
gdzie:
S – pole powierzchni pomiarowej prostopadłej do kierunku rozprzestrzeniania się fali w
m2
23. Natężenie dźwięku
Uśredniony w czasie wektor I(t) w stacjonarnym polu akustycznym
24. Okres drgań T
Najmniejszy przedział czasu po którym powtarzają się te same stany okresowych drgań
akustycznych. Dla drgań sinusoidalnych między częstotliwością f i okresem T zachodzi
zależność:
oraz Hz
gdzie:
f – częstotliwość drgań, jednostka to herc Hz
T – okres drgań w sekundach
ω – prędkość kątowa w radianach na sekundę (rad/s)
25. Pochłanianie dźwięku
Zjawisko pobierania energii akustycznej z rozpatrywanego obszaru środowiska bądź
przenoszenie jej poza ten obszar, bądź zamianę na energię cieplną
26. Poziom dźwięku
Jest to korygowana (ważona) poziomu ciśnienia akustycznego rozpatrywanego dźwięku,
otrzymana za pomocą miernika dźwięku, o umownie przyjętych charakterystykach
ważenia.
Rozróżniamy poziomy dźwięku:
- LA – w [dB], poziom ciśnienia akustycznego skorygowany według charakterystyki
częstotliwościowej A
- LC – w [dB], poziom ciśnienia akustycznego skorygowany według charakterystyki
częstotliwościowej C
27. Poziom ciśnienia akustycznego (Lp)
10 logarytmów przy podstawie 10 ze stosunku kwadratu ciśnienia akustycznego do
kwadratu ciśnienia akustycznego odniesienia. Ciśnienie akustyczne odniesienia wynosi 20
mPa.
28. Poziom mocy akustycznej [Puzyna 74, s. 17]
Moc akustyczną danego źródła można wyznaczyć wartością poziomu mocy akustycznej ze
wzoru (po uproszczeniu):
LN = L + 10lg S [dB]
gdzie:
L – poziom natężenia dźwięku
S – pole powierzchni pomiarowej prostopadłej do kierunku rozprzestrzeniania się fali w
m2
29. Poziom tła
Poziom dźwięku A, dźwięków zakłócających występujących w czasie badania ochronnika
słuchu lub odpowiadające mu poziomy ciśnienia akustycznego w tercjowych lub
oktawowych pasmach częstotliwości mierzone w czasie nieobecności słuchacza lub przy
usuniętym urządzeniu do pomiaru tłumienia wtrącenia, w punkcie odniesienia, kiedy nie
jest emitowany sygnał testowy.
30. Prędkość drgań
Wielkość wektorowa – pierwsza pochodna przemieszczenia drgań względem czasu
31. Przyspieszenie drgań
Wielkość wektorowa – pierwsza pochodna prędkości drgań względem czasu
32. Rezonans
Zjawisko zachodzące w układach drgających, polegające na szybkim wzroście amplitudy
drgań układu, gdy częstotliwość zewnętrznych drgań wymuszających jest równa lub
bliska częstotliwości drgań własnych układu.
33. Szum biały
Dźwięk złożony, którego gęstość widmowa mocy akustycznej nie zależy od częstotliwości.
Poziom ciśnienia akustycznego w pasmach oktawowych dla szumu białego rośnie ze
wzrostem częstotliwości środkowej pasma 3 dB na oktawę.
34. Szum różowy
Dźwięk złożony, którego gęstość widmowa mocy akustycznej jest odwrotnie
proporcjonalna do częstotliwości. Poziom ciśnienia akustycznego w tercjowych
(oktawowych) pasmach częstotliwości nie zależy od częstotliwości środkowej pasma.
35. Tłumienie dźwięku
Różnica w dB między progiem słyszenia z ochronnikiem słuchu i bez niego dla badanego
słuchacza i danego sygnału testowego
36. Ton
Dźwięk prosty, monochromatyczna harmoniczna fala akustyczna opisywana funkcją
sinus. Złożenie tonów o różnych amplitudach i częstościach daje dźwięk, a proporcje tych
amplitud i częstości określają tzw. barwę dźwięku.
37. Współczynnik pochłaniania dźwięku
Miara pochłaniania dźwięku, określona jako stosunek akustycznej przeniesionej w głąb
materiału do energii padającej na jego powierzchnię.