mak 4026 ses ve gÜrÜltÜ kontrolÜ

MAK 4026SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ

10. HaftaŞartlandırılmış Akustik Odalardaki Ölçümler

Yankısız ve Yarı-Yankısız odalarda yapılabilecek ölçümler

• Yankısız ve yarı-yankısız odalarda, ses gücü düzeyi ve kaynağın yönselliği ölçülebilir.

1. Ses Gücünün Belirlenmesi

• Yankısız veya yarı-yankısız odalarda ses gücü düzeyinin belirlenmesi, oda içerisinde yankı alanının oluşmadığı kabulüne dayanır.

• Ölçüm alınacak olan alan mutlaka ses kaynağının akustik uzak alanında konumlandırılmalıdır.

• Ölçümde kullanılacak mikrofon sayısı, istenilen ses gücü düzeyi hassasiyet derecesine ve kaynağın yönselliğine bağlıdır.

a.)Yarı-yankısız odada ses gücünün belirlenmesi

• Yarı-Yankısız odada ses gücü düzeyi ölçümü ISO 3744 standardına göre yapılabilir.

• Bu standart da ölçüm alanlarının gerektirdiklerini, mikrofonların konumlarını belirtmiştir.

• Yarım küre veya dikdörtgenler prizması ölçümleri yapılabilir.

• Ölçüm alınırken hiçbir mikrofon odanın sınırlarına çeyrek dalga boyundan yakın olmamalıdır.

• Yarım küre ölçümleri yapılırken, yarım kürenin yarıçapı, numunenin en büyük uzunluğunun iki katı veya ortalama yüksekliğinin dört katı kadar olmak zorundadır.

Mikrofon konumları ilgili standarttan alınabilir.

Örnek olarak ISO 3744 standardına göre ölçüm noktaları:

• Ses Gücü Düzeyi [dB] (W0 = 10-12 W):

Dlog1010Slog10Li

10/LiW

pi Burada,Lw: Ses gücü düzeyi,Si: i’nci yüzey alanıLpi: i’nci yüzey bölgesindeki ses basınç düzeyidir.

400/cp/cWD 2ref0

• Eğer ölçüm alanı küp ise her bir Si birbirine eşittir ve olarak alınırsa Ses Gücü Düzeyi:0Dlog10

W p s0

SL = L +10log

S

Burada, : ortalama ses basınç düzeyi,S0 : 1 m2’dir.

spL

ISO 3744’e göre Yarı-yankısız odada Ses Gücü Düzeyinin belirlenmesi:

• Ölçüm alınan laboratuvarlar teoride kabul edildiği gibi ideal olamayacağından, odanın özelliklerine göre bazı düzeltme faktörleri kullanılarak doğru ses gücü düzeyi bulunur:

1. Arka plan gürültüsü için düzeltme faktörü:0.1

1 10log(1 10 )LK

ISO 3744’e göre Yarı-yankısız odada Ses Gücü Düzeyinin belirlenmesi (dvm):

L = Ses gücünün belirlenmesinde hesaba katılan tüm ses basınç düzeylerinin ortalaması ile arka plan gürültü düzeyi arasındaki fark1) L>6 dB ise ISO3744 geçerlidir. 2) L>15 dB ise düzeltme yapılmaz3) 6dB<L<15 dB arasında ise belirtilen düzeltme yapılır.4) Düzeltme her frekans bandı için yapılır.

1 2w Düzeltilen w HesaplananL L K K

2. Çevresel düzeltme faktörü:

ASK /41log102 Burada;A=α.Sv’dir.Sv: Oda sınırlarının toplam alanıdır.

ISO 3744’e göre Yarı-yankısız odada Ses Gücü Düzeyinin belirlenmesi (dvm):

1) K2<2 dB ise ISO3744 geçerlidir.

2) 2dB’yi geçmemek koşulu ile S/A oranına göre her durumda düzeltme uygulanır.

Diğer Ses Gücü Ölçüm Standartlarının Sınırları

b) Tam yankısız odada ses gücünün belirlenmesi

• Yüksek hassasiyette bir ses gücü düzeyi ancak tam bir akustik serbest alanda ölçülebilir.

• Bu da ses kaynağının alt kısmında yansıtıcı yüzey olmayan tam-yankısız odalarda mümkündür.

• Yönsellik ölçümlerinde yankısız odalar tercih edilmelidir.

• Bu tipteki odalarda ses gücü düzeyi ölçümü yukarıda anlatıldığına benzer küresel bir ölçüm yüzeyine yerleştirilen mikrofonlar aracılığıyla yapılmaktadır.

• Bu yerleşimler ISO 3745 standardında belirtilmiştir. • Yarım küre, küresel veya dikdörtgenler prizması

ölçümleri de gerçekleştirilebilir.

2. Ses Yönselliğinin belirlenmesi

Yönsel olmayan ses kaynağı Yönsel ses kaynağı

• Oda içerisinde üç boyutta çeşitli uzaklıklardan ses basınç düzeyleri ölçülerek kaynakların ses yönselliklerinin şekilleri belirlenebilir.

• Bunun için de kaynaktan yayınan sesin geri dönmemesi istendiğinden genellikle sadece tam serbest alan koşulunun sağlandığı tam yankısız odalarda yapılan ölçümler kullanılır.

Ses Yönsellik Şekilleri

Yönsel olmayan ses kaynağı

Yönsel ses kaynağı

Yönsellik Faktörü (Qθ):

10/)LL(10/L

10/L

S

PSP

PS

P

1010

10

P

PQ

Burada,Lpθ: W gücündeki bir ses kaynağının r mesafesinde θ

açısındaki ses düzeyiLpS: yönsel olmayan W gücündeki bir ses kaynağının

r mesafesinde ses düzeyi

Yönsellik İndeksi:

dB)Qlog(10DI

Yankı odasında Ses Gücünün belirlenmesi

• Yankı odasında ses gücü düzeyinin belirlenmesinde çeşitli yöntemler vardır.

Bu yöntemlerden iki tanesi sıklıkla kullanılmaktadır:

1-Karşılaştırma yöntemi (Comparision Method),2- Direkt yöntem (Direct Method)

• Bu yöntemlerin kullanılması için oda içerisinde yayılı alanın koşulların sağlanması gerekmektedir.

1. Karşılaştırma Yöntemi:• Bu yöntemde, ses gücü, bilinen referans bir kaynak

yardımıyla belirlenir.

• Güç düzeyi bilinen referans kaynak odada duvarlara ve ölçüm noktalarına uzak, uygun bir yere konumlandırılmalıdır.

• Her frekans bandında ortalama ses basıncı düzeyi

çeşitli noktalara konumlandırılan bir çok mikrofonla belirlenmelidir.

• Referans kaynak için yapılan ses basınç ölçümlerinin ardından, ses gücü öğrenilmek istenilen kaynak, referans kaynakla aynı noktaya konularak ses basınçları ölçülmelidir.

• Belirli bir frekans için ses gücü düzeyi LW şu şekilde bulunur:

W Wr p p rL L L L

Burada,LW : ölçülen kaynağın 1/3 oktav bandında ses gücü

düzeyi,: ölçülen kaynağın 1/3 oktav bandında ortalama

ses basıncı düzeyi, : referans kaynağın 1/3 oktav bandında güç

düzeyi, : referans kaynağın 1/3 oktav bandında

ortalama ses basıncı düzeyidir.

pL

WrL

p rL

1) Karşılaştırma Yöntemi (dvm):

1) Karşılaştırma Yöntemi (dvm):Ölçüm sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar:

• Mikrofon konumları oda içerisindeki herhangi bir yüzeye 1.0 m’den daha yakın olmamalıdır.

• Mikrofon konumları ses kaynağına dmin’den daha yakın olmamalıdır.

20/)(min 104.0 prWr LLd

• Mikrofonlar arasındaki uzaklık en az λ/2 olmalıdır.

• λ ses kaynağının yaydığı en düşük 1/3 merkez bant frekansının dalga boyudur.

6

273

273

400

427log25

81log1034.4log10

00 B

B

fV

cS

S

A

A

ALL pW

: ses gücü düzeyi : ortalama ses basıncı düzeyi A : odanın eşdeğer yüzey alanı

=(55.26/c)(V/T60), m2

V : oda hacmi, m3

T60 : f frekansı için yankı süresi, s A0 : referans yutma alanı, 1 m2

S : odanın toplam yüzey alanı, m2

f : frekans, Hz c : θ sıcaklığındaki ses hızı,

m/s θ : sıcaklık, ºC B : atmosfer basıncı, Pa B0 : 1.013 × 105 Pa V0 : 1 m3

T0 : 1 s

WLPL

• Buna göre,

• Ölçümler sırasında mikrofonlar ve mikrofon ile kaynak arasındaki uzaklık en az:

0

0min /

/08.0

TT

VVd olmalıdır.

2. Direkt Yöntem: Odanın her frekans değeri için yankı süresinin bilinmesi gerekmektedir.

Ortalama Ses Basıncı: Oda içerisindeki farklı noktalardan alınacak olan ses basınçlarının ortalamasıdır.

mind

>1m

>1m

>0.5 m

Mikrofon

Kaynak

Sabit Yansıtıcı

Dönel yansıtıcılar

Bir yankı odası ve kaynak mikrofon uzaklıkları