Ses Nedir?

Compressor Installations Sound Compressed Air Wiki Compressors Basic Theory Physics of Air Compressors

Tüm makineler ses ve titreşim oluşturur. Ses, elastik bir ortam olan havada uzunlamasına dalgalar şeklinde yayılan bir enerji biçimidir. Ses dalgası ortam havasının basıncında küçük değişikliklere neden olur. Bu da basınca karşı hassas bir ölçüm cihazı (örneğin mikrofon) ile kaydedilebilir.

Ses gücü ve ses basıncı nedir?

Ses kaynakları ses gücü yayar ve bu da havadaki ses basıncının dalgalanmasına neden olur. Bunun nedeni ses gücüdür. Ses basıncı ise etkidir. Şu benzetmeyi düşünebilirsiniz: elektrikli bir ısıtıcı ısıyı odaya yayar ve sıcaklık değişikliği olur. Odadaki sıcaklık değişimi, elbette odanın kendisine bağlıdır. Ancak radyatör aynı elektrik gücü girişi ile aynı gücü yayar, bu da neredeyse ortamdan bağımsız bir değerdir. Ses gücü ile ses basıncı arasındaki ilişki de buna benzer. Duyduğumuz şey ses basıncıdır ancak bu basınç ses kaynağının ses gücünden kaynaklanır. Ses gücü Watt cinsinden ifade edilir. Ses gücü seviyesi, desibel (dB) cinsinden belirtilir. Bu standartlaştırılmış bir referans değerine göre logaritmik bir ölçektir (dB ölçeği):


LW = ses gücü seviyesi (dB)
W = mevcut ses gücü (W)
W0 = referans ses gücü (10–12 W)

Ses basıncı Pa cinsinden ifade edilir. Ses basıncı seviyesi aynı şekilde desibel (dB) cinsinden ifade edilir. Bu standartlaştırılmış bir referans değerine göre logaritmik bir ölçektir (dB ölçeği):

Lp = ses basıncı seviyesi (dB)
p = mevcut ses basıncı (Pa)
p0 = referans ses basıncı (20 x 10-6 Pa)

Gözlemlediğimiz ses basıncı, kaynak ile aradaki mesafeye ve ses dalgasının içinde yayıldığı akustik ortama bağlı olarak değişir. Bu nedenle iç mekanda sesin yayılması odanın büyüklüğüne ve yüzeylerin sesi emme özelliğine bağlıdır. Bu yüzden bir makinenin yaydığı gürültü yalnızca ses basıncını ölçerek tam olarak ölçülemez. Ses gücü ortamdan neredeyse bağımsızdır ancak ses basıncı ortama bağlı olarak değişir.

Bu nedenle ses basıncı seviyesi ile ilgili bilgilerin her zaman ek bilgiler ile desteklenmesi gerekir: ölçüm yapılan noktanın ses kaynağından uzaklığı (belirli bir standarda göre belirlenir) ve ölçümün yapıldığı odanın Oda Sabiti. Aksi halde odanın sınırsız olduğu (açık bir alan gibi) kabul edilir. Sınırları olmayan bir odada ses dalgalarını yansıtacak bir duvar olmadığı için ölçüm bundan etkilenir.

Sesin emilimi ne anlama gelir?

Ses dalgaları bir yüzeye temas ettiğinde, dalgaların bir kısmı yansıtılır ve bir kısmının yüzey malzemesi tarafından emilimi gerçekleşir. Bu nedenle belirli bir anda gerçekleşen ses basıncı her zaman kısmen ses kaynağının ürettiği sesten ve kısmen çevredeki yüzeylerden yansıtan (bir veya daha fazla yansımadan sonra) sesten oluşur. Bir yüzeyin sesin ne kadar etkili bir şekilde emilimini sağlayacağı, oluştuğu maddeye bağlıdır. Bu genellikle bir emilim katsayısı olarak ifade edilir (0 ile 1 arasındadır, 0 tamamen yansıtıcı ve 1 tamamen emilimi anlama gelir).

Oda sabiti nedir ve nasıl hesaplanır?

Bir odanın ses dalgalarının yayılması üzerindeki etkisi, Oda Sabiti ile belirlenir. Birden fazla yüzeyi, duvarları ve başka iç yüzeyleri olan bir odanın Oda Sabiti, çeşitli yüzeylerin boyutları ve sönümleme özelliklerini dikkate alarak hesaplanabilir. Burada uygulanacak olan denklem şudur:

Yankı

Oda Sabiti ölçülen yankılanma süresini kullanarak da belirlenebilir. Yankılanma süresi T, ses kaynağı kesildikten sonra ses basıncının 60 dB'e düşmesi için gereken süreyle belirlenir. Farklı yüzey malzemeleri için emilim katsayıları frekansa bağlıdır ve bu nedenle elde edilen yankılanma süresi ve oda sabitine bağlıdır. Odanın ortalama sönümleme katsayısı şu şekilde hesaplanabilir:

V = odanın hacmi (m3)
T = yankılanma süresi (sn)

Oda Sabiti K, şu eşitlik ile elde edilir:

A = odanın toplam yüzey alanı (m2)

Ses gücü seviyesi ile ses basıncı seviyesi arasındaki ilişki nedir?

Bazı koşullarda, ses gücü seviyesi ile ses basıncı seviyesi arasındaki ilişki benzer bir şekilde ifade edilebilir. Ses yansıtıcı yüzeyleri olmayan bir oda içinde veya hiçbir duvarın ses kaynağına yakın olmadığı bir açık alanda noktaya benzer bir ses kaynağından yayıldığında, ses tüm yönlere eşit olarak yayılır ve ölçülen ses şiddeti ses kaynağından aynı uzaklıktaki tüm noktalarda aynı olacaktır. Böylece ses kaynağının çevresindeki küresel bir yüzeyin tüm noktalarında ses seviyesi aynıdır.

Kaynağa olan mesafe iki katına çıktığında, bu uzaklıktaki küresel yüzey dört katına çıkar. Buradan ses basıncı seviyesinin ses kaynağına olan mesafe her iki katına çıktığında 6 dB kadar düşeceğini çıkarabiliriz. Ancak odanın sert, yansıtıcı duvarları varsa bu durum geçerli değildir. Bu durumda duvarların yansıttığı ses hesaba katılmalıdır.

Lp = ses basıncı seviyesi (dB)
Lw = ses gücü seviyesi (dB)
Q = yön katsayısı
r = ses kaynağına uzaklık

Q için ampirik değerler kullanılabilir (ses kaynağının konumu farklıysa Q değeri tahmin edilmelidir):
Q=1 Ses kaynağı büyük bir odanın ortasına asılıysa.
Q=2 Ses kaynağı sert ve yansıtıcı bir duvarın ortasına yakındaysa.
Q=4 Ses kaynağı iki duvarın kesiştiği yere yakınsa.
Q=8 Ses kaynağı bir köşeye yakındaysa (üç duvarın kesişimi).

Ses kaynağı sınır yüzeylerin tüm sesi sönümlemediği bir odaya yerleştirilirse ses basıncı seviyesi yankılanma etkisi nedeniyle artacaktır. Bu artış Oda Sabiti ile ters orantılıdır:

Güç kaynağına yakında, mesafe her iki katına çıktığında ses basıncı seviyesi 6 dB kadar düşer. Ancak kaynaktan uzaklaşıldığında ses basıncı seviyesi büyük oranda yansıyan sesten etkilenir ve bu nedenle uzaklık arttığında azalma miktarı çok düşük olur. Sesi gövdelerinden veya şasilerinden aktaran makineler, gözlemci makinenin merkezinden makinenin en büyük boyutundan 2-3 kat daha küçük bir uzaklıktaysa noktasal kaynak gibi davranmazlar.

Sesi nasıl ölçeriz?

bir kompresör sisteminin ürettiği sesi ölçmek

İnsan kulağı, farklı frekanslardaki sesleri farklı verimlilik ile algılar. Düşük veya çok yüksek frekanslar, 1000-2000 Hz civarındaki frekanslara göre daha düşük şiddetle algılanır. Farklı standartlaştırılmış filtreler, insan kulağının ses duyma kabiliyetini taklit etmek için ölçülen seviyeleri düşük ve yüksek frekanslarda ayarlar. Mesleki ve sanayi ortamlarındaki gürültüyü ölçerken genellikle A filtresi kullanılır ve ses seviyesi dB (A) olarak ifade edilir.

Birden fazla ses kaynağı birbiriyle etkileşime girdiğinde ne olur?

Birden fazla ses kaynağı aynı gözlemciye ses gönderdiğinde, ses basıncı artar. Ancak ses seviyesi logaritmik olarak ifade edildiği için cebirsel olarak toplama işlemi yapılamaz. İkiden fazla ses kaynağı varsa ilk olarak ikisi toplanır ve sonraki birincinin toplamına eklenir ve bu şekilde devam edilir. Hatırlamanız için, aynı seviyede iki ses kaynağı birbirine eklendiğinde sonuçta 3 dB artış görülür.

Arka plan sesi farklı bir durumdur ve çıkarma işlemi yapılmasını gerektirir. Arka plan sesi ayrı bir ses kaynağı olarak değerlendirilir ve bu değer ölçülen ses seviyesinden çıkarılır.

İlgili yazılar

Kompresör Sistemlerindeki Ses

Kompresörler de tüm makineler gibi ses ve titreşim üretir. Kompresörlerin ürettiği ses ve bunun nasıl azaltılacağı hakkında daha fazla bilgi alın.

Dimensioning Compressor Installations

A number of decisions must be made when dimensioning compressed air installation for it to suit different needs, provide maximum operating economy and be prepared for future expansion. Learn more.

Dimensioning Compressor Installations

A number of decisions must be made when dimensioning compressed air installation for it to suit different needs, provide maximum operating economy and be prepared for future expansion. Learn more.