Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 43. 25 november 1950 - Konstruktion av ekofria akustiska mätrum, av Ove Brandt och Torsten Hagman
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 november 1950
1087
Konstruktion
av ekofria akustiska mätrum
Civilingenjör Ove Brandt och
ingenjör Torsten Hagman, Stockholm
534.62
Placerar man en ljudkälla, t.ex. en högtalare, i ett
vanligt rum, får man i var och en av rummets punkter en
ljudnivå, som bestämmes dels av det ljud, som
fortplantar sig direkt från källan till punkten — direktljudet —.
dels av det ljud, som når punkten först efter en eller
flera reflexer mot rummets begränsningsytor och
reflekterande föremål i rummet — reflexljudet eller
efterklangsljudet. .
Med kännedom om ljudkällans akustiska egenskaper kan
man beräkna direktljudet i rummets olika punkter.
Däremot är det praktiskt taget omöjligt att genomföra en
fullt riktig beräkning av den komponent, som härstammar
från reflexljudet. När man därför vid vissa slag av
mätningar — t.ex. kalibreringar av mikrofoner och högtalare
— behöver exakt kännedom om ljudfältet kring
ljudkällan, måste man helt eliminera reflexljudet och enbart
basera sina mätningar på direktljudet.
Ett tillvägagångssätt är att utföra mätningarna utomhus,
t.ex. på taket av höga friliggande byggnader, men det är
även i sådana fall svårt att undvika störande reflexer. En
allvarlig nackdel är också den inskränkning av
mätmöjlig-heterna, som klimatet skulle medföra vid sådana
utom-husmätningar här i landet. Man föredrar därför att
inreda speciella mätrum, vilka man betecknar som ekofria.
Här skall framläggas de allmänna principerna för
konstruktionen av ekofria rum och speciellt av de två
mätrum, som färdigställdes på K. Tekniska Högskolan i
början av 1950. Arbetet har i sin helhet utförts vid KTH:s
laboratorium för byggnadsakustik.
Teori
Betecknar man för en punkt i ett slutet rum
energitätheten, som härstammar från ljudkällans direktljud, med
Ed, och från reflexljudet med Er, har man1
Er _ 16 n (1 — <xm)
Ea S • otm
där r är avståndet mellan den valda punkten och
ljudkällan, S rummets totala väggyta, och <xm
begränsningsytornas medelabsorptionskoefficient, definierad genom
— OCn-Sn £(Xn’Sn
am=~T&T = s
Man söker således att göra förhållandet Er/Ed så litet
som möjligt genom att: göra rummet stort dvs. S stort;
klä begränsningsytorna med kraftigt absorberande
material. dvs. 1; hålla ljudmottagaren i närheten av
ljudkällan, dvs. r litet.
Genom att i möjligaste mån göra rummet stort uppnår
man — förutom ett stort arbetsfält — att lägre fordran
kan ställas på absorptionsbeklädnaden och att man icke
nödvändigtvis måste hålla sig alldeles intill ljudkällan
vid frifältsmätningar. Man kan sålunda få en plan
ljudvåg ned till lägre frekvenser, vilket för många mätningar
är en nödvändighet.
Absorbenttyper för ekofria rum
Till beklädnad av begränsningsytorna i ekofria rum
använder man tjocka porösa skikt. Absorptionen hos sådana
beklädnader beror på totaltjockleken hos skiktet samt på
materialets porositet och strömningsresistans. Absorptions-
Fig. 1. Ljudabsorbent i kil form; absorptionen har bestämts
för ljud, som faller vinkelrätt mot väggytan.
skiktets funktion kan sägas vara att utjämna övergången
mellan luftens låga och väggytans höga akustiska
impedans, vilken impedansskillnad är den egentliga orsaken
till, att ljudet reflekteras från vägytan. Härav följer, att
ju större tjocklek man kan disponera för skiktet, desto
lättare har man att anordna ett reflexionsfritt
impedans-utjämnande skikt. För ett skikt av viss tjocklek måste
man anpassa porositet och strömningsmotstånd så, att
impedansen ökar jämnt från "luftsidan" till "väggsidan".
För en given tjocklek L hos skiktet har man blott
möjlighet att åstadkomma en hög absorption för ljud med
våglängder under ca 4 L. Ett givet skikt är med andra ord
blott användbart som absorbent för frekvenser över en
viss gränsfrekvens, bestämd av ovannämnda våglängd.
Sålunda behöver man t.ex. för att få hög absorption vid
frekvenser ända ned till 100 p/s en skikttjocklek på
omkring 340/485 cm. I ett rum, som skall kunna
användas ned till låga frekvenser, upptar därför
absorptions-materialet en avsevärd del av rummets volym.
De första ekofria rummen utfördes med tjocka homogena
lager av porös vadd, filt o.d. Nästa konstruktionstyp
utgjordes av kombinationer av tunna tygskikt, uppspända
på olika avstånd framför rummets ytor, således den typ
som utfördes på Bell-laboratoriet i USA och Lydteknisk
Laboratorium i Köpenhamn. År 1939 lancerade tyskarna
en helt ny princip i ett rum, som utfördes i Berlin2. Man
klädde här ytorna med pyramidformade muslinhöljen, som
stoppades med stenull och som vände spetsarna inåt
rummet. Orsaken till att man får så bra resultat med en sådan
konstruktionstyp är att söka i, att formen ger en jämn
impedansökning för ljud, som faller mot ytan, vilket för
en homogen beklädnad blott skulle kunna åstadkommas
genom att jämnt öka materialets strömningmotstånd från
luften till väggen. Dessutom har en sådan absorbenttyp
bättre egenskaper för ljud, som träffar väggen under snett
infall, än en homogen beklädnadstyp.
Denna konstruktionstyp utvecklades vidare i USA under
andra världskriget. Omfattande mätningar utfördes här-
Få/. 2. Samband mellan
ström-ningsmotstånd och volymvikt
för Rockwool; variationer på
upp till ± 30 % från
medelvärdet kan förekomma.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
