Experimenteerruimte: toelichting

Home ] Experimenteerruimte ]

 

De applet laat toe de invloed van de absorptiecoëfficiënten, de afmetingen van de ruimte en de positie van de bron op de respons van een rechthoekige ruimte na te gaan.  Het algoritme bij de berekening maakt gebruik van het spiegelbronnenmodel.
Het is mogelijk de nagalmtijd volgens Sabine te berekenen, de geluiddrukniveaus per octaafband, de globale waarde van de geluiddruk, de respons per microfoon, per frequentie en per tijdpunt, de spraakverstaanbaarheid (RASTI) en de NR-waarde.  Alle grootheden worden berekend in het voor het menselijk gehoor belangrijkste gebied, nl. 125 Hz tot 4000 Hz.
Deze berekende waarden kunnen vervolgens in een blad worden geprint met behulp van de knop 'toon resultaten'.  De resultaten kan je vervolgens copiëren naar een excel-blad waar je de verdere verwerking kan doen.

 

Oriëntatie en oorsprong assenkruis:

Wanneer we spreken van de hoogte van de ruimte, bedoelen we de afmeting in de z-richting. Het xy-vlak staat daar loodrecht op. De x- en y-as zijn evenwijdig aan een zijde van de ruimte.
Posities van bronnen en microfoons worden bepaald t.o.v. de linkerbenedenhoek van de ruimte.  Dat noemen we de positie (0,0,0).

Bron:

De bronpositie wordt ingegeven t.o.v. het punt (0,0,0).  Je kan meerdere bronnen tegelijkertijd opgeven.  Hierbij kan je kiezen voor een raster van bronnen of voor een aantal bronnen op willekeurige posities.

Bronraster:

Hoe worden de positie van de bronnen volgens een raster bepaald?

1. Eerst wordt de stap (= de afstand tussen de bronnen) in elke richting berekend door de afmeting van de ruimte in die richting te delen door het aantal bronnen in die richting plus 1.
2. Vervolgens wordt de positie van de eerste bron bepaald op de plaats stap van de wand.
3. De tussenafstand tussen de volgende bronnen is gelijk aan de stap.
4. De hoogte van de bronnen in het raster is voor alle bronnen dezelfde.
5. De nummering van de bronnen gebeurt dan zoals in de tekening hieronderaangegeven.

Als je voor de x- en de y-richting 1 invult, kan je de positie van de bron daar rechtstreeks invullen.

Het vermogen is voor alle bronnen hetzelfde en kan worden opgegeven per octaafband door te klikken op de knop 'Bronvermogen'.
Een bronraster kan bijvoorbeeld zijn de inblaasmonden in het plafond van een airconditioning.

raster2.jpg (12777 bytes) Aantal bronnen in de x-richting: 3

stapx = Lx/4

Aantal bronnen in de y-richting: 2

stapx = Lx/3

Willekeurige posities:

Wanneer je klikt op bronnen volgens een willekeurige positie, opent zich een scherm waarin je de positie van de verschillende bronnen kan opgeven.  Voor elk van de bronnen kan je een ander vermogen opgeven.  Op deze manier kunnen er maximaal 10 bronnen worden ingegeven.

Microfoonraster:

Wanneer je meerdere microfoonposities wilt bekijken, kan je het aantal microfoons in de x- en de y-richting opgeven.  De applet bepaalt dan zelf een raster van microfoonposities.   Deze microfoons liggen allemaal op dezelfde hoogte t.o.v. de vloer van de ruimte.
Hoe wordt de positie van deze microfoons bepaald?

1. Eerst wordt de stap (= de afstand tussen de microfoons) in elke richting berekend door de afmeting van de ruimte in die richting te delen door het aantal microfoons in die richting.
2. Vervolgens wordt de positie van de eerste microfoon bepaald op de plaats stap/2 van de wand.
3. De tussenafstand tussen de volgende microfoons is gelijk aan de stap.
4. De hoogte van de microfoons in het raster is voor alle microfoons dezelfde.
5. De nummering van de microfoons gebeurt dan zoals in de tekening aangegeven.

Onderstaande tekening toont het principe.

raster1.jpg (16263 bytes)

 

Aantal microfoons in de x-richting: 4

stapx = Lx/4

Aantal microfoons in de y-richting: 3

stapx = Lx/3

In totaal hebben we dus een raster van 3 x 4 = 12 microfoons.

Keuze van de materialen en afmetingen van de ruimte:

Wanneer je met de muis op een wand van de ruimte gaat staan, licht deze wand op.  Klik je daarop, dan opent er een blad waarin je de afmetingen van de wand kunt veranderen en een materiaal voor die wand kiezen.  Hiernaast is dit blad weergegeven.
Wanneer je de afmeting van 1 wand wijzigt, wijzigen de afmetingen van de andere wanden op dezelfde manier mee.
Voor elke wand kan een materiaal worden gekozen.  De absorptiecoëfficiënten per octaafband worden daaronder weergegeven.
plafond.gif (5111 bytes)

Dynamiek

Het is duidelijk dat de berekening slechts kan worden uitgevoerd voor een beperkte looptijd van het geluid.  De dynamiek bepaalt in feite deze looptijd en dus onrechtstreeks het aantal spiegelbronnen dat wordt meegerekend.

het resultatenwindow

Wat kan er zoal worden berekend?

  1. de impulsresponsie t.g.v. de aanwezige bron en voor elke microfoonpositie.
    In het resultatenwindow moet eerst de microfoon worden gekozen, vervolgens kan met de knop impulsresponsies de responsie (voorgesteld als p²/p0²  (p0 is de referentiedruk)) van die microfoon worden getoond.  De impulsresponsie wordt gegeven per tijdpunt en per frequentieband.  Tevens wordt per tijdpunt het werkelijke tijdstip aangeduid.  Klikken op het icoontje hiernaast, toont het resultatenwindow.
  2. het geluiddrukniveau in de ruimte per octaafband en globaal.
    Deze globale waarde houdt een gewone optelling in, zondere enige weging. Wil je het A-gewogen geluiddrukniveau, dan moet de weging nog apart worden uitgevoerd.
  3. de nagalmtijd, berekend volgens Sabine
  4. de spraakverstaanbaarheid per microfoonpositie.
    Deze drukken we uit in de vorm van de RASTI-waarden.
  5. de NR-waarden 

Wanneer je geen gegevens hebt gewijzigd, zal er ook geen herberekening gebeuren.   Deze mededeling wordt dan ook op het scherm weergegeven.

Resultaten weergeven

Een klik op de knop Toon resultaten opent een venster waarin de resultaten van de verschillende berekeningen kunnen worden getoond.  Links vind je knoppen die aangeven welk resultaat je wilt weergeven.  Nadat je gekozen hebt welk resultaat je in het window wilt laten zien, druk je op de knop toevoegen.  De resultaten worden dan rechts in het venster geschreven.   Deze resultaten kan je vervolgens kopiëren naar bv. een excel-blad en verder bewerken.

de experimenteerruimte

Na deze uitleg kan je zelf wat gaan experimenteren.  Wat gebeurt er als je bv. de afmetingen van de ruimte verandert?   Hoe is de verdeling van het geluiddrukniveau over de ruimte?  Bekijk ook eens de respons van een 'ruimte' met 1 perfect reflecterende wand en alle andere wanden perfect absorbererend.  Wat verwacht je als ook de tegenoverliggende wand perfect reflecterend is?

© Laboratorium Bouwfysica, K.U.Leuven

 

Vorige Home

logo.jpg (4554 bytes)       auteurs: Gerrit Vermeir
             Ivan Bosmans
             Veerle Meerbergen

review: Raoul Meuldermans

gewijzigd op 04/10/00