Виявлення впливу округлих шумозахисних екранів зі скінченною звукоізоляцією на акустичне поле довкола лінійних джерел звуку

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 1 No. 5 (109) (2021): Applied physics; 16-22
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 5 (109) (2021): Прикладная физика; 16-22
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 5 (109) (2021): Прикладна фізика; 16-22
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper reports studying the reduction of traffic noise by rounded noise protection screens with finite sound insulation, that is, those that can pass sound. Almost all models of acoustic screens, which are examined by analytical methods, are either direct or such that disregard the passage of sound through the screen, that is, it is assumed that the screen sound insulation is non-finite. This approach made it possible to solve the problem for a simplified model analytically but made it impossible to analyze the required sound insulation of noise protection screens. In the current paper, the problem of investigating an acoustic field around the screen whose sound insulation is finite has been stated, that is, it was taken into consideration that a sound wave propagates through the body of the screen. In addition, a given problem considers a rounded screen, rather than vertical, which is also used in different countries. Such a problem was solved by the method of partial domains. This method has made it possible to strictly analytically build a solution to the problem by simplifying it to solving an infinite system of algebraic equations, which was solved by the method of reduction. The screen model was set by the values of the density and speed of sound in the screen material. This approach has made it possible to change the acoustic impedance of the screen material and thereby change the sound insulation of the screen. That has made it possible to quantify the effect of screen sound insulation on its effectiveness. It has been shown that the efficiency of noise protection screens with finite sound insulation is approaching the efficiency of acoustically rigid screens, provided that the screen's natural sound insulation is 13–15 dB greater than the estimated efficiency of the rigid screen. The study results could make it possible to more accurately assess the effectiveness of noise protection screens. Determining the screen acoustic efficiency would make it possible to set requirements for its sound insulation characteristics. That could make it possible to select the designs of noise protection screens with minimal physical parameters, such as thickness, weight, etc.
Исследовано снижение шума транспортных потоков округлыми шумозащитными экранами, имеющими конечную звукоизоляцию, то есть такими, которые могут пропускать через себя звук.Почти все модели акустических экранов, которые исследуются аналитическими методами, являются или прямыми, или прохождение звука через экран не учитывается, то есть считается, что экраны имеют бесконечную звукоизоляцию. Такой подход позволял проводить аналитическое решение задачи для упрощенной модели, однако делал невозможным проводить анализ необходимой звукоизоляции шумозащитных экранов.Сделана постановка задачи об исследовании акустического поля вокруг экрана, имеющего конечную звукоизоляцию, то есть учтено то, что звуковая волна распространяется сквозь тело экрана. Кроме того, в данной задаче рассмотрен не вертикальный экран, а экран округлой формы, который также применяется в разных странах.Решение такой задачи выполнено методом частичных областей. Данный метод позволил строго аналитически построить решение задачи, упростив ее к решению бесконечной системы алгебраических уравнений, которая была решена методом редукции.Модель экрана было задано значениями плотности и скорости звука в материале экрана. Такой подход позволил менять акустический импеданс материала экрана и тем самым изменять звукоизоляцию экрана. Это позволило количественно определить влияние звукоизоляции экрана на его эффективность.Было показано, что эффективность шумозащитных экранов с конечной звукоизоляцией приближается к эффективности акустически жестких экранов при условии, что собственная звукоизоляция экрана на 13–15 дБ больше расчетной эффективности жесткого экрана.Результаты таких исследований позволят более точно оценивать эффективность шумозащитных экранов. Определение акустической эффективности экрана позволит выдвигать требования к его звукоизоляционным характеристикам. Это позволит подбирать конструкции шумозащитных экранов с минимальными физическими параметрами, такими как толщина, масса и тому подобное.
Досліджено зниження шуму транспортних потоків округлими шумозахисними екранами, що мають кінцеву звукоізоляцію, тобто такі, що можуть пропускати крізь себе звук. Майже всі моделі акустичних екранів, що досліджуються аналітичними методами, є або прямими, або проходження звуку крізь екран не враховується, тобто вважається, що екрани мають нескінченну звукоізоляцію. Такий підхід дозволяв проводити аналітичний розв’язок задачі для спрощеної моделі, однак робив неможливим проводити аналіз необхідної звукоізоляції шумозахисних екранів. Зроблено постановку задачі про дослідження акустичного поля довкола екрану, що має кінцеву звукоізоляцію, тобто враховано, що звукова хвиля розповсюджується крізь тіло екрану. Крім того, в даній задачі розглянуто не вертикальний екран, а екран округлої форми, що також застосовується в різних країнах. Розв’язання такої задачі виконано методом часткових областей. Даний метод дозволив строго аналітично побудувати розв’язок задачі спростивши її до розв’язання нескінченної системи алгебраїчних рівнянь, що була розв’язана методом редукції. Модель екрану було задано значеннями густини та швидкості звуку в матеріалі екрану. Такий підхід дозволив змінювати акустичний імпеданс матеріалу екрана і тим самим змінювати звукоізоляцію екрана. Це дозволило кількісно визначити вплив звукоізоляції екрану на його ефективність. Було показано, що ефективність шумозахисних екранів зі скінченною звукоізоляцією наближається до ефективності акустично жорстких екранів за умови, що власна звукоізоляція екрану на 13–15 дБ більша за розрахункову ефективність жорсткого екрану. Результати таких досліджень дозволять більш точно оцінювати ефективність шумозахисних екранів. Визначення акустичної ефективності екрану дозволить висувати вимоги щодо його звукоізоляційних характеристик. Це дозволить підбирати конструкції шумозахисних екранів з мінімальними фізичними параметрами, такими як товщина, маса тощо.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: