Original title:
Návrh akusticky pohltivých konstrukcí s použitím děrovaných desek
Translated title:
Design of Acoustic Absorbers Using Perforated Boards
Authors:
Jun, David ; Stejskal, Pavel (referee) ; Kalousek, Lubor (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2021
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební Abstract:
[cze][eng]
Děrované desky jsou jedním z nejčastěji používaných prvků pro konstrukce akustických rezonátorů ve formě předstěn nebo podhledů. Tato diplomová práce se zaměřuje na některé aspekty návrhu těchto děrovaných rezonátorů. Hlavním posuzovaným faktorem byl tvar otvorů v desce a jeho vliv na měřený průběh činitele zvukové pohltivosti a také na jeho predikci běžně dostupnými metodami. Prvním z aspektů návrhu rezonátoru je měření činitele zvukové pohltivosti. V rámci práce jsou zevrubně porovnány běžné metody měření a detailněji představena metoda dozvukové místnosti, která je dále použita pro měření zhotovených vzorků. Pro účely této části je také vyvinuto vlastní hardwarové i softwarové řešení měřící sestavy. Obslužné skripty byly napsány v programovacím jazyku Python. Druhým aspektem návrhu řešeném v této práci je volba porézní výplně rezonátoru na základě jeho hodnoty měrného odporu proti proudění vzduchu. Tato hodnota je zde zjišťována metodou stejnosměrného proudění vzduchu a na základě příslušných norem bylo pro tyto účely vyvinuto vlastní měřící zařízení. Toto zařízení bylo zhotoveno převážně metodou FDM 3D tisku a bylo obsluhováno skripty v jazyku Python. Třetím a posledním ze zde popsaných aspektů návrhu je predikce průběhu činitele zvukové pohltivosti děrovaných rezonátorů. V této části je představena metoda elektro-akustické analogie spolu s metodou přenosové matice, jak jsou popsány v odborné literatuře, která je dále doplněna o zavedení ekvivalentního poloměru zahrnujícího do výpočtu vliv podlouhlosti otvorů. Výsledky získané výpočtem jsou na závěr porovnány s měřením a je navržena optimalizace výpočtu v podobě úpravy vztahu pro koncovou korekci a pro kombinaci akustických impedancí jednotlivých vrstev.
Perforated boards are one of the most commonly used elements for the construction of acoustic resonators in the form of walls or ceilings. This diploma thesis focuses on some aspects of the design of these perforated resonators. The main factor considered was the shape of the holes in the plate and its influence on the measured course of the sound absorption coefficient and also on its prediction by commonly available methods. The first aspect of resonator design is to measure the sound absorption coefficient. Within the work, common measurement methods are thoroughly compared and the reverberation room method, which is further used for measuring the produced samples, is presented in more detail. For the purposes of this part, our own hardware and software solution of the measuring set is also developed. Service scripts were written in the Python programming language. The second aspect of the design treated in this work is the choice of the porous infill of the resonator based on its value of airflow resistivity. This value is determined here by the static airflow method and based on the relevant standards, our own measuring device was developed for these purposes. This device was made mainly by FDM 3D printing and was operated by scripts in Python. The third and last of the design aspects described here is the prediction of the course of the sound absorption coefficient of perforated resonators. In this part, the method of electro-acoustic analogy is presented together with the transfer matrix method as described in the literature, which is further supplemented by the introduction of an equivalent radius including the effect of hole elongation in the calculation. The results obtained by the calculation are finally compared with the measurement and the optimization of the calculation is proposed in the form of adjusting the relationship for the end correction factor and for the combination of acoustic impedances of individual layers.
Keywords:
airflow resistivity; electro-acoustic analogy; Helmholtz resonator; reverberation room.; transfer matrix; dozvuková místnost.; electro-akustická analogie; Helmholtzův rezonátor; měrný odpor proti proudění vzduchu; přenosová matice
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/244866
guest ::
