slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Melu PowerPoint Presentation
Download Presentation
Melu

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 38

Melu - PowerPoint PPT Presentation


  • 221 Views
  • Uploaded on

Melu. Ääni on ilmanpaineen vaihtelua, jonka ihmisen korva aistii. Melu on ääntä, joka voimakkuuden, sävyn, keston tai muun syyn takia koetaan häiritsevänä. Subjektiivista! Nimitys ilmaääni ( air born sound ) korostaa äänen etenemistä ilmassa pitkittäisenä aaltoliikkeenä.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Melu' - janina


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
Melu

Ääni on ilmanpaineen vaihtelua, jonka ihmisen korva aistii.

Melu on ääntä, joka voimakkuuden, sävyn, keston tai muun syyn takia koetaan häiritsevänä. Subjektiivista!

Nimitys ilmaääni (air born sound) korostaa äänen etenemistä ilmassa pitkittäisenä aaltoliikkeenä.

Pitkittäinen aalto esiintyy muissakin väliaineissa, esim. vedessä.

Runkoääni (structure born sound) on äänitaajuista värähtelyä, joka etenee rakenteissa varsinkin poikittais-aaltona. Se säteilee tapauksesta riippuen ilmaääntä.

slide2
Melu

Yleensä äänet sisältävät monia taajuuksia ja aika-akselilla esitettynä näyttää kaoottiselta.

Kuitenkin korva erottaa yliäänet ja tunnistaa lähteen: soittimen, koneen, puhujan.

taajuus
Taajuus

Painevaihtelun taajuus kuullaan äänen korkeutena. Tässä käytetään logaritmista asteikkoa. Oktaavia ylempi ääni merkitsee taajuuden kaksinkertaistumista.

Perusäänen intervalleista oktaavi ‘soi kauniisti’. Kauniisti soivat myös terssi ja kvintti. Soittimille on ominaista, että perusäänen ohella soi muita värähtelevän kielen ominaistaajuuksia ja kaikupohjan korostamia intervalleja.

Häly ja muu häiritsevä ääni sisältävät ‘rumia’ intervalleja. Useimmat sisältävät satoja taajuuksia. Puhdas taajuus syntyy yleensä keinotekoisesti, esim. sähköinen piippaus.

Taajuusanalyysi näyttää koordinaatistossa yhtä kaoottiselta kuin histogrammi.

nenvoimakkuus
Äänenvoimakkuus

Myös paineen amplitudi (äänenvoimakkuus) esitetään logaritmisella SPL- (Sound Pressure Level) asteikolla,

L1 = 20 Log10 (p/po) ; jossa po 0 dB on 20 Pa

Painetason kaksinkertaistuminen vastaa 3 dB lisäystä, 10-kertaistuminen 10 dB lisäystä.

Äänen intensiteetti esitetään myös logaritmisella (Sound Intensity Level) asteikolla.

I1 = 20 Log10 (I/Io) ; jossa Io 0 dB on 10-12 W/m2

standardit
Standardit

Äänen intensiteetin referenssitaso

Io = 10-12 W/m2

Äänenpaineen referenssitaso

po = 2 10-5 Pa

Värähtelynopeuden referenssitaso

uo = 2 10-9 m/s

soivan kielen ominaistaajuus
Soivan kielen ominaistaajuus

Pelkkä kieli ilman aksiaalista jännitystä.EI sekä m/l ovat vakiot. Kokonaispituus L

ω1 = π2 √ (EI/mL4)

ω2 = 4 π2√ (EI/mL4)

ω3 = 9 π2√ (EI/mL4)

natural frequencies of a vibrating spring
Natural frequencies of a vibrating spring

Pure spring without axial tension.EI and m/l are constant. Length L.

ω1 = π2 √ (EI/mL4)

ω2 = 4 π2√ (EI/mL4)

ω3 = 9 π2√ (EI/mL4)

ilma net

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Ilmaäänet

Välitön kuulovaurio uhkaa

Suihkumoottori 5m päästä

‘Safe labour’ raja 8 h / päivä

Lp dB re 20 Pa

Henkilöauto 120 km/h nopeudella

Hiljainen huone-tila yöaikaan

Kuulo-kynnys

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

ilma ni

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Ilmaääni

‘nolla’-taso

Lp dB re 20 Pa

Painotuskäyrä dB(A) weighting curve =‘A-filter’

Kuulo-kynnys

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

ilma ni1

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Ilmaääni

Lp dB re 20 Pa

Painotuskäyrä dB(A) weighting curve =‘A-filter’

Naisen puheääni

Miehen puheääni

Kuulo-kynnys

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

slide12

Ilmaääni

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Noise rating NRstandardikäyrät: lukema 5dB alempi kuin dB(A)

Lp dB re 20 Pa

NR 50

dB(A) painotus = ‘A-suodatin’

Kuulo-kynnys

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

tyypillinen melun taajuusspektri
Tyypillinen melun taajuusspektri

Lopputulos riippuu analyysikaistan leveydestä. Tutkimuksissa käytetään oktaavin lisäksi 1/3-oktaavia, 1 Hz ja sitäkin kapeampaa kaistaleveyttä.

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

Jopa tällaisesta ääninäytteestä ihmiskorva voi tunnistaa laitteen tai puhujan.

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

tyypillinen melun taajuusspektri1
Tyypillinen melun taajuusspektri

Standardisoitu taajuussuodatin näkee vain oman oktaavikaistansa äänet ja laskee geometrisellä yhteenlaskulla oktaavikohtaisen dB-lukeman.

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

melun perusk sitteit 1
Melun peruskäsitteitä 1

ETÄISYYDEN VAIKUTUS VAPAASSA KENTÄSSÄ (free field)

Melunlähde ei ole pistemäinen, siksi on etäisyyden vaikutus pienempi äänilähteen lähellä

1m 2m 4m 8mdB 100 94 88 82

Lähellä seinämää kaiku (echo) kohottaa äänitasoa. Jälkikaiunta (reverberation) riippuu seinämän ja koko tilan pintojen absorptiosta.

Free field = vapaakenttä

Lähialue

Kaiku-alue

melun perusk sitteit 2
Melun peruskäsitteitä 2

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

YHTEENLASKU

100dB 103dB

2 4 6 8 Erotus dB

melun perusk sitteit 3
Melun peruskäsitteitä 3

6

5

4

3

2

1

TAUSTAMELUN EROTUS

100dB 93dB 99dB

2 4 6 8 Erotus dB

db a lukema saadaan summana
dB(A) – lukema saadaan summana

dB(Lin) –lukema on laskusäännön mukaan yksittäisten oktaavikaistojen lukemien summa. dB(A)-lukemaa varten ne painotetaan A-suodattimen mukaan

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

summaksi tulee 111 dB(Lin) ja 109 dB(A)

dB(A) painotus-käyrä ‘kuulee herkimmin’ turboahtimen

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

laivamelu
Laivamelu

Useita melunlähteitä. Päämoottorit ja potkuri hallitsevat.

Konehuoneen melutaso 95 … 105 dB(A). A60eristää hyvin ilmaääntä: laipion takana45 … 60 dB alempi taso  no problem.

Runkoääni vaatii huomiota: Teräksellä huono vaimennus 100 … 400 Hz taajuuksilla. Siksi keskinopeat moottorit asennetaan joustavasti. Hidaskäyntiset eivät sitä tarvitse.

Yleinen meluntorjuntasuunnitelma tehdään ennen kuin päätetään vaimennusratkaisut. Dieselmoottorien lisäksi moni muu äänilähde vaikuttaa melutasoon.

Järkevä yleisjärjestely = suunnitelman ensimmäinen kohta

dieselmoottorin ilma ni
Dieselmoottorin ilmaääni

Mitattuna 1 m etäisyydellä moottorista täydellä teholla

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

1000 rpm moottori

W46

RTA76

dB(A) painotus-käyrä ‘kuulee herkimmin’ turboahtimen

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

muiden laitteiden ilma ni
Muiden laitteiden ilmaääniä

Mitattuna 1 m etäisyydellä nimellisteholla

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

Apudiesel-moottori

Isotehoinen keskipakois-puhallinen

Mäntä-kompressori

Hydrauli-pumppu-yksikkö

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

runko nitaso
Runkoäänitaso

Runkoääni on siis rakenteen värähtelyä kuulotaajuudella

Nopeustaso mitattu moottorin rungosta nimelliteholla ja -nopeudella

LV dB re 5 10-8 m/s (jos re 2 10-9 m/s, lisää 31 dB lukemiin)

110

100

90

80

70

60

50

ZA40S

WV46

RTA76

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

perinteinen dieselmoottorin joustava asennus
Perinteinen dieselmoottorin joustava asennus

Käyttäen moottorin pituista välialustaa!

C.O.G. of engine and raft

Centre of support reactions

Crankshaft CL

Engine bolted to raft

Intermediate raft

Steel chocks or cast resin chock

Sandwich rubber element engine

Reamed bolts to the foundation

Girder beam

uudentyyppiset joustavat asennustavat
Uudentyyppiset joustavat asennustavat

Kallistettuun kumiin saadaan edullinen leikkausmuodonmuutos. Kumielementit ovat lujat. Rajoitin on tarpeen vain putkien suojaksi.

Voidaan käyttää myös teräsjousta tai vaakasuoraa.Kuvan bolted-on elementeissä yhdistyy joustoelin ja rajoitin.

Sandwich-kumielementit vulkanoitu teräs-kappaleisiin

Diesel-moottorin runko

Perustus

j oustavat asennustavat
Joustavat asennustavat

Kumin viruminen (laskeuma, ‘creep’) ajan mukana pitää ottaa huomioon kytkimen linjauksessa ja putkistoissakin.

Creep, mm

Esim. 15mm laskeuma 2 päivässä

Aika, logaritminen asteikko

joustavasti asennetun moottorin liikkeet
Joustavasti asennetun moottorin liikkeet

Voimanottokytkin, pakoputki ja kaikki putkiliitokset mitoitettava näiden mukaan

Turboahdin värähtelee + 0.3 mm käynnin aikana. Jopa + 15 mm käynnistyksessä ja pysäytyksessä

Vauhtipyörä värähte-lee + 0.1 mm käynnin aikana. Jopa + 5 mm käynnistyksessä ja pysäytyksessä

joustava asennus
Joustava asennus

Yawing

Joustavasti ripustetulla jäykällä kappaleella (moottori) on 6ominaismuotoa ja 6 -taajuutta.

Niitä voidaan muutella (kumi-) elementtien jäykkyydellä, sijoituksella ja kallistuskulmalla.

Puhtaiden muotojen sijasta ne ovat käytännössä yhdistettyjä!

Axial

Pitching

Transversal

Vertical

Rolling

Pure rolling Pure transversal Combined 1 Combined 2

joustava asennus1
Joustava asennus

Moottorin heräte ei normaalikäyttönopeuksilla saisi osua ominaistaajuuksille. Normaalisti kertalukujen 0.5, 1, 2 heräte on kuitenkin merkityksetön.

Rolling saavuttaa suuret liikkeet moottorin startissa ja pysäytyksessä.

Elementtien kulma muuttaa ominaistaajuuksia (90 ast. = vaakasuorat palat)

Kallistuskulma ast.

35

40

45

50

Axial Transversal Vertical

Yawing Pitching Rolling

Kertaluvun 0.5 heräte

Kertaluvun 1 heräte

100 150 200 250 300 350 rpm Moottorin käyntinopeus

joustavan asennuksen hy ty
Joustavan asennuksen hyöty

Tyypillinen hyöty 25dB

Runkoäänitaso mitattuna koneen rungossa ja perustassa

LV dB re 5 10-8 m/s

110

100

90

80

70

60

50

40

Joustavasti asennettu moottori

Jäykästi asennettu moottori

Laivan puolella joustavasti asen- netun moottorin

tapauksessa

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

ilma nitaso
Ilmaäänitaso

Mitattuna 1 m etäisyydellä

Lp dB re 20 Pa

120

110

100

90

80

70

60

50

1000 rpm moottori

W46

RTA76

RTA76 Pakoputkesta 15m päässä

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

ilma nitaso matkustajalaivan hyteiss
Ilmaäänitaso matkustajalaivan hyteissä

Lp dB re 20 Pa

100

90

80

70

60

50

40

30

Huono hytti 62 dB(A), NR 60

Hyvä hytti48 dB(A), NR 45

16 32 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Oktaavikaistan keskitaajuus Hz

melun erist minen
Melun eristäminen

TIIVIS KOTELOINTI

  • Väliseinän laatu
  • 6 mm teräs
  • - “ -, 50 mm mineraalivilla
  • 1+1 mm, - “ - välissä
  • kaksoispaneli ilmaraolla
  • Nämä tulokset edellyttävät ilmatiivistä rakennetta!
  • Ulkopuolella Lp
  • 50 dB
  • 45 dB
  • 75 dB
  • 58 dB

Sisällä Lp 100 dB

ep tiivis kotelointi
Epätiivis kotelointi

Kun tuuletuksen tms. takia vaaditaan aukkoja, tarvitaan labyrintti, jonka villalla (ja reikälevyllä) vuoratut pinnat tappavat ulospyrkivän äänen.

Sisällä Lp 100 dB

Ulkona Lp 75 dB, ilman labyrinttiä 95 dB

Yksinkertainen äänimuuri on varsin tehoton, sen ympäri kiertävät erityisesti matalataajuiset äänet.

ilma neneristysindeksi i a
Ilmaääneneristysindeksi Ia
  • määritetään mittamaalla 1/3-oktaavikaistoin lähde- ja vastaanottotilojen ilmaäänitasojen erotus. Korjaus kaikuvuuden ja väliseinän pinta-alan mukaan. Tulosta verrataan referenssikäyrään, niin että ’negatiivisten poikkeamien summa ei ylitä raja-arvoa eikä suurin yksittäinen ylitä rajaa.

Rerefenssikäyrän muoto on kehitetty käytännön tarpeisiin.

Lähdehuone Lp dB

Vastaanotto-huone Lp dB

alue 31,5 ... 3200 Hz

runko nen erist minen
Runkoäänen eristäminen

Laivan teräsrungossa 250 Hz taajuudella

4 dB/kansi92 dB 0.7 dB / kaariväli

Matala 100 Hz ääni ‘kuolee’ 50 % hitaammin, korkea 1000 Hz ääni taas 100 % nopeammin kuin esimerkin 250 Hz ääni

96

100

melutaso ulkolaidan hyteiss
Melutaso ulkolaidan hyteissä

dB(A) Itämeren autolautassa

Jäykästi asennetut päämoottorit. Nykyinen standardi (2000+) tuottaa alempia melutasoja ravintoloissa ja pahimmissa hyteissä

65 60 55 60 65 65 60 55 50 45 dB

Sisälaivan suunnassa seuraava hytti on 2 … 5 dB hiljaisempi.

melutaso matkustajalautan alemmilla kansilla
Melutaso matkustajalautan alemmilla kansilla

Jäykästi asennetut päämoottorit. Nykystandardi tuo alempia tasoja ravintoloissa ja pahimmissa hyteissä

dB(A)

Pumppu-huone

Varasto (terässeinät)

Hyttiosasto (huono taso)

90

95

105

90

80

62

85

95

65

85

57

Peräsinkone-huone

Kone-valvomo

Työpaja

Osaston keskellä oleva hytti (huono standardi)

melutaso matkustajahyttikannella ravintoloiden alla
Melutaso matkustajahyttikannella (ravintoloiden alla)

Jäykästi asennetut päämoottorit. Nyky-standardilla alemmat tasot ravintoloissa ja pahimmissa hyteissä

dB(A)

50

48

67

67

64

55

65

57

63

65

48

52

46

65

50

Hallitsee potkurienmelu

Hallitsee pää-moottorien melu

Hallitsee ilmastointimelu