Versuch 1 - im Fachbereich Maschinenbau

Fachbereich Maschinenbau
Fachgebiet Kraft- u. Arbeitsmaschinen
Fachgebietsleiter Prof. Dr.-Ing. B. Spessert
April 2016
Praktikum Grundlagen der Technischen Akustik Versuch 1
Geräuschemission eines Staubsaugers
(Messung im Fernfeld)
1. AUFGABENSTELLUNG:
Ein Staubsauger ist akustisch zu analysieren. Als Messraum stehen ein reflexionsarmer
Halbraum und ein Hallraum zur Verfügung:
 Messen Sie für die maximale Drehzahl den Schalldruckpegel Lp als A-bewerteten
Gesamtpegel sowie die A-bewerteten Oktavspektren an fünf Messpositionen im
Abstand R = 1 m (nach EN 60704 -1, 12/2010).
 Berechnen Sie das Oktavspektrum und den Gesamtpegel Lprundum des RundumSchalldruckpegels.
 Berechnen Sie das Oktavspektrum und den Gesamtpegel Lw des
Schallleistungspegels.
 Führen Sie eine analoge Messung mit drei Messpositionen im Hallraum durch
(nach DIN EN ISO 3741, 1/2011).
 Berechnen Sie anschließend den mittleren Schalldruckpegel Lp sowie den
Schallleistungspegel LW nach dem Direktverfahren. Vergleichen Sie die
ermittelten Pegel.
2. MESSTECHNIK
Alle Messungen werden mit dem Handmessgerät zur Schalldruckpegelbestimmung
Svantek Svan 912 A mit einem ½“ Freifeldmikrofon durchgeführt:




Frequenzbereich: 2 Hz bis 20 kHz
Messbereich: 12 dB bis 136 dB (RMS)
Genauigkeitsklasse 1, Messgenauigkeit: ± 0,3 dB
Schmalband-, Oktav- und Terzspektren
Die Messzeit beträgt 10 s.
Vor Beginn der Messung ist das Messsystem zu kalibrieren. Ein akustischer
Kalibrator vom Typ SV 03A steht zur Verfügung:




Frequenz: 1.000 Hz
Pegel: 94 dB
Abweichung: 0,3 dB
Genauigkeitsklasse 1
Praktikum GL Technische Akustik, Geräuschemission Staubsauger, Fernfeld
Datum:
…………......……….
Beobachter: ……………..……….
Messobjekt: ……………..……….
3. MESSWERTE UND BERECHNUNG:
Schalldruckpegel Lp und Schallleistungspegel LW im reflexionsarmen Halbraum
Messposition
Oktavmittenfrequenz (Hz)
250
500
1.000 2.000 4.000
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
8.000 Gesamtpegel
Lp
(dB(A))
(dB(A))
2
4
6
8
10
Lprundum
LS
LW
Lprundum - Rundum-Schalldruckpegel, LS - Flächenpegel, LW - Schallleistungspegel
Schalldruckpegel Lp und Schallleistungspegel LW im Hallraum
Messposition
Oktavmittenfrequenz (Hz)
250
500
1.000 2.000 4.000
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
(dB(A))
1
2
3
Lp(ST)
KH
LW
Lp(ST) – gemittelter Schalldruckpegel, KH - Korrektur Hallraum
Vergleichen und interpretieren Sie alle Ergebnisse!
Praktikum GL Technische Akustik, Geräuschemission Staubsauger, Fernfeld
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8.000 Gesamtpegel
Lp
(dB(A))
(dB(A))
ANHANG A)
Mikrofonpositionen im reflexionsarmen Messraum
nach EN 60704-1, 12/2010, S. 28
Verwenden Sie aus Zeitgründen nur die Positionen 2, 4, 6, 8 und 10, R = 1 m
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ANHANG B)
Ermittlung des Schalleistungspegels im Hallraum mittels Direktverfahren
nach DIN EN ISO 3741, 1/2011, S. 25f
Um den Schallleistungspegel LW einer Geräuschquelle mit dem Direktverfahren zu
ermitteln, ist theoretisch nur eine Messung der Schalldruckpegel notwendig. Zur
Berechnung der Schallleistungspegel werden u.a. die äquivalenten Schallabsorptionsflächen A verwendet. Folgende Gleichung zeigt den mathematischen
Zusammenhang bei Vernachlässigung der meteorologischen Korrektur:
LW  L p ( ST )  K H
(1)


A
A
S c
K H  10  log dB  4,34  10  log1 
A0
S
 8 V  f



dB  6dB 


(2)
Die Werte der äquivalenten Schallabsorptionsflächen A kann aus den gemessenen
Nachhallzeiten Trev berechnet werden:
A  0,163
Lp(ST)
KH
A
A0
S
V
c
f
Trev
s V

m Trev
(3)
der Schalldruckpegel der zu untersuchenden Schallquelle, gemittelt über die
Mikrofonpositionen
Korrektur Hallraum
die äquivalente Schallabsorptionsfläche des Raumes
Bezugsfläche: 1m²
die Gesamtoberfläche des Hallraumes:
das Volumen des Raumes
die Schallgeschwindigkeit
die Mittenfrequenz des interessierenden Terzbandes
Nachhallzeit
Der Abstand von Schallquelle und Mikrofon sowie der Abstand zwischen mehreren
Mikrofonpositionen sollten mindestens einen Meter betragen. Weiterhin ist eine
Mindestentfernung zur Wand von 1,5 m einzuhalten.
Daten für Hallraum EAH Jena:
V = 106,2 m³
S = ca. 180 m² (mit Diffusoren)
c = 340 m/s
Oktavmittenfrequenz
f in Hz
250
500
1.000
2.000
4.000
8.000
Trev in s
5,2
5,3
5,6
3,8
2,3
0,9
A in m²
3,3
3,2
3,1
4,5
7,6
18,5
KH in dB
0,4
-0,3
-0,7
0,8
3,1
7,2
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