Titel - the Dept. of Mechanical Engineering at the Vrije Universiteit

Bestrijding van lawaai- en trillingshinder (BLH)
LES 1
Steve Vanlanduit
Toegepaste Mechanica, Gebouw Z
Tel : 02.629.28.05
E-mail : [email protected]
Andere contacten :
Patrick Guillaume ([email protected])
Marc Van Overmeire ([email protected])
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Introductie
Bestrijding van lawaaihinder:
 LES 1:
– Fysica
– Het gehoor
– Meten van het geluid
 LES 2:
– Geluidsbronnen
– Geluidsreductie : absorptie en isolatie
 LES 3:
– Wetgeving, normen
LES 4 + LES 5: bestrijding van trillingshinder
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Definitie en oorsprong van geluid
Definitie :
 Longitudinale golven
 Drukvariatie : over en onderdruk
 20Hz-20kHz
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Definitie en oorsprong van geluid
 Model:
 Drie fundamentele vragen:
– Toelaatbare geluidsniveau bij ontvanger?
– Geluidsemissie bij de bron?
– Geluidsoverdracht?
 Geluidsbronnen:
– Mechanisch
– Aerodynamisch
– Hydrodynamisch
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Definitie en oorsprong van geluid
Akoestische grootheden:
positie
snelheid
geluidsdruk
dichtheid
condensatie
golfgetal
frequentie golflengte
Voortplantingssnelheid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Definitie en oorsprong van geluid
De golfvergelijking
voor vlakke golven :
– Algemene oplossing:
– Harmonische oplossing :
– Verbanden:
– De geluidssnelheid
• Gassen
• Vloeistoffen
• Vaste stoffen
Materiaal
Lucht
Water
Staal
Geluidssnelheid (in m/s)
344
1460
5000
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Definitie en oorsprong van geluid
Voortplanting van geluid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Geluidsbronnen
Soorten geluidsbronnen:
- Vlakke bron: Vlakke geluidsgolf
- Lijnbron: Cilindrische geluidsgolf
- Puntbron: Sferische geluidgolven
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Geluidsbronnen
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Akoestische Impedantie
Electriciteit-akoestiek-trillingen analogie:
Electriciteit
Trillingen
Akoestiek
Spanning
Kracht
Druk
Stroom
Verplaatsing
Snelheid
Electrische
impedantie
Mechanische
impedantie
Akoestische
impedantie
Weerstand
Weerstand
Afstralingsweerstand
Inductie
Massa
Inertie
Capaciteit
Soepelheid
Capaciteit
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Akoestische Impedantie
Open Pipe
Closed Pipe
One End Closed
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
RMS waarde:
Het Fourierspectrum:
 Vereenvoudigde berekeningen
 Interpretatie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
dB schaal
Geluidsdrukniveau (SPL) :
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Bewerkingen:
1. Omrekenen naar lineare waarden
2. Grafisch
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Analyse van geluid
Superpositie van geluiden
Coherente en incoherente bronnen :
2
2
1
1
0
0
-1
-1
-2
0
0.005
0.01
Tijd, in sec
0.015
0.02
-2
0
0.005
0.01
Tijd, in sec
0.015
0.02
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Overzicht
Het menselijk gehoor en geluidsdoofheid
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Anatomie
Fysiologie
Pathologie
Audiogram
Invaliditeit
Objectieve parameters
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Anatomie
 Verloop in de stijfheid van het basilair membraan
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Fysiologie







Torso (+/- 2dB)
Schouders (+/-5dB)
Hoofd (+/- 15dB)
Buitenoor = resonator (caviteit van 3cm)
Middenoor = impedantiematch m.b.v. hefboom (factor 3)
Binnenoor : frequentie = fct van positie in cochlea
Bescherming:
– Buis v. Eustachius
– Trommelvliesperforatie
– Stapediusreflex (20dB na 10ms)
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Pathologie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Pathologie
 Geleidingsslechthorendheid vs perceptieslechthorendheid
–
–
–
–
Oorstop
Otosclerosis
Middenoorontsteking
Verkoudheid
–
–
–
–
Presbycusis
Trauma
Beroepsdoofheid
Tinitus
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Het audiogram
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Het audiogram
Audiometrie:
 Spraakaudiometrie
 Otoacoustic emmissie, cochleography, EEG,…
 Impedantie audiometrie (tympanometrie)
 Bekesy toonaudiometrie
– Testtonen 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Hz
– Continu of pulserend (260ms)
– Interpretatie
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Het audiogram
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Het audiogram
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Objectieve meetparameters
 Luidheidsniveau : Foon
Fletcher en Munson (1933)
ISO 226-1987
 Luidheid : Soon :
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Soorten:
 Piezoelectrische
 Condensatormicrofoon
 Electretmicrofoon
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Meetmicrofoons
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Frequentieweging van microfoonsignalen
 Octaaf en Tertzbanden
25
31,5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
6300
8000
10000
12500
16000
20000
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Frequentieweging van microfoonsignalen
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Frequentieweging van microfoonsignalen
 A, B, C en D filters
(40, 70, 100, 120 foon)
IEC 60651 (1979-01)
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
De sonometer
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
De sonometer
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Integrerende geluidsdrukniveaumeters
Meettoestellen:
 Sonometer
 Dosimeter
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Ijking van meetsystemen
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group
Ijking van meetsystemen
Vrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering - Acoustics & Vibration Research Group