FAQ

1. Co to jest akustyka?

Akustyka – dział fizyki oraz techniki zajmujący się powstawaniem, rozchodzeniem i wpływem fal akustycznych. Akustykę jako naukę można podzielić na kilka różnych działów, począwszy od akustyki ogólnej zajmującej się sprawami podstawowymi po akustykę stosowaną, którą stosuje się do praktycznego rozwiązywania zjawisk akustycznych. Wśród różnych pojęć związanych z akustyką rozróżniamy geoakustykę zajmującą się rozchodzeniem fal akustycznych w skorupie ziemskiej i hydroakustykę badającą rozchodzenie się dźwięku w wodzie.

Bezpośrednimi pojęciami związanymi z człowiekiem jest akustyka słuchu zajmująca się tym jak człowiek słyszy oraz budową układu słuchowego, a także akustyka foniczna. Nauka ta obejmuje badanie zakresu częstotliwości słyszalnych przez człowieka. Zakres ten jest dla każdego różny i najczęściej zawiera się od 20 do 22 000 Hz. Dźwięki poniżej 20 Hz nazywamy infradźwiękami, a powyżej 22 000 Hz ultradźwiękami, są to częstotliwości niesłyszalne dla człowieka, ale słyszalne przez niektóre zwierzęta np. psa.

Akustyka w znaczeniu ogólnym najczęściej związana jest z tym jak słyszymy. Często bowiem w ocenie danego pomieszczenia lub sprzętu grającego określamy go czy posiada dobrą czy złą akustykę. O dobrej akustyce mówimy np. gdy słowa mówiącej do nas osoby docierają bez zniekształceń i przebarwień, z odpowiednią głośnością. Podobnie jest z muzyką, gdy brzmi ona czysto, słychać dobrze wszystkie instrumenty czy scena muzyczna jest dobrze rozróżnialna. Wszystkie te czynniki związane są z akustyką wnętrz.

Z punktu widzenia naszej firmy najważniejsza jest dla nas właśnie akustyka wnętrz i środowiska (akustyka architektoniczna, budowlana, urbanistyczna). Do uzyskania jak najlepszej jakości akustyki przy nagrywaniu i słuchaniu muzyki oraz zrozumiałości mowy należy już na etapie projektowania, a potem budowy dokonać niezbędnych obliczeń oraz doboru materiałów i sposobu wykonania prac budowlanych. Często błędy popełnione już na tym etapie są trudne, a czasem wręcz niemożliwe do zniwelowania lub wymagają ogromnych nakładów finansowych. Szacuje się bowiem, iż nawet w 90% za jakość muzyki odtwarzanej w danym pomieszczeniu odpowiada ono samo, a za pozostałe 10% odpowiada wyposażenie techniczne tj. odtwarzacze, głośniki itd.

2. Pogłos - co oznacza to pojęcie?

Pogłos - pod tym tajemniczym pojęciem kryje się po prostu określenie echa. Pogłos jest związany ze zjawiskiem stopniowego zanikania energii dźwięku po ucichnięciu źródła, to występowanie dużej liczby odbitych fal od powierzchni pomieszczenia. Dlatego w pomieszczeniu, w którym jest echo ludzkie ucho, dzięki zjawisku pogłosu, odczuwa tak jakby dźwięk się przedłużał. Zjawisko to najłatwiej zaobserwować w pustych pomieszczeniach o dużych powierzchniach odbijających dźwięk.

Na pogłos składają się dźwięki pochodzące z pierwszych odbić, a także wczesne odbicia pochodzące od sufitu i podłogi oraz ścian bocznych. Za wszystkimi tymi odbiciami ciągnie się ogon pogłosowy składający się nawet z późniejszych 2000 odbić, które docierają do ucha słuchacza po pierwszych odbiciach.

Z pojęciem pogłosu wiąże się także pojęcie opóźnienia początkowego: skrót ITDG (z ang. Initial Time Delay Gap). Jest to różnica w czasie w jakim dociera do słuchacza dźwięk pierwotny i dźwięk z pierwszego odbicia. Czasami początkowych opóźnień zajmował się naukowiec Beranek według niego wynika, iż czas ITDG (t1) powinien zawierać się w czasie od 15 do 30 milisekund. W przypadku czasu pierwszego odbicia przekraczającego 50 do 70 milisekund słuchacz ma wrażenie przebywania w dużej przestrzeni. Wszystkie pozostałe odbicia docierające powyżej 100 milisekund zmysł słuchu odbiera jako echo. Za wczesne odbicia uznaje się odbicia znajdujące się w zakresie 80 milisekund.

Z pojęciem pogłosu jest nieodzownie związane pojęcie czasu pogłosu. Czas pogłosu to czas po jakim od wyłączenia źródła dźwięku poziom ciśnienia akustycznego spada o 60 dB. Jest to odpowiednik 1 tysięcznej wartości dźwięku początkowego. Czas pogłosu to jeden z głównych kryteriów oceny akustycznej wnętrz, gdyż czas pogłosu nie powinien być zbyt duży ani też za mały, abyśmy nie czuli się, że przebywamy w pomieszczeniu „martwym akustycznie”. Wyjątkiem od reguły są tzw. komory bezechowe, gdzie zależy nam na jak najkrótszym czasie pogłosu poprzez likwidację odbić, jak największe pochłonięcie i rozproszenie dźwięku.

Czas pogłosu zależy od wielu czynników: wielkości i kształtu pomieszczenia, rodzaju i sposobu rozmieszczenia materiałów, z którego pomieszczenie jest zbudowane, temperatury, wilgotności oraz częstotliwości dźwięku. Na obliczanie czasu pogłosu istnieje wiele wzorów matematycznych. Jednym z najbardziej popularnych jest wzór Sabine’a, inne wzory to np. wzór Eyringa czy Millington-Sette'a.

3. Co to jest dźwięk - podstawowe pojęcia z nim związane

Dźwięk – to wrażenie słuchowe jakie dociera do słuchającego, spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym. Takim ośrodkiem może być ciało stałe, ciecz, gaz. W próżni dźwięk się nie rozchodzi. Dobrym „przewodnikiem” dźwięku są metale. Zakres częstotliwości słyszalnych przez ludzi zawiera się w granicy od ok. 16 Hz do 20-22 kHz. Pewne częstotliwości słyszlne są lepiej przez zwierzęta, a niektóre zaś przez ludzi. Niezależnie od tego ludzie i zwierzęta odbierają dźwięk przy pomocy zmysłu słuchu. Skala głośności uwzględniająca to jak dobrze słyszymy jest wyskalowana w fonach.

Do opisywania dźwięku stosuje się pojęcie natężenia dźwięku, które można wyjaśnić w postaci powierzchniowej ilości mocy w przeliczeniu na jednostkę powierzchni. Powszechniejszym sposobem opisu jest podawanie poziomu natężenia dźwięku w dB opisywanego przy pomocy skali logarytmicznej.

Cechy dźwięku:

  • barwa – jest to cecha dźwięku pozwalająca rozróżnić brzmienia różnych instrumentów lub głosu człowieka od siebie; barwa danego dźwięku jest zależna od tonów składowych, ich natężenia, ilości i rodzaju,
  • czas trwania dźwięku,
  • wysokość dźwięku – uzależniona od częstotliwości drgań ciała wydającego dźwięk; im częstotliwość drgań wyższa tym wyższy dźwięk, a im niższa tym dźwięk niższy,
  • głośność – cecha wrażenia słuchowego pozwalającego odróżnić dźwięki ciche od głośniejszych.

4. Hałas i jego wpływ na organizm człowieka

Hałas – to wszelkiego rodzaju dźwięk niepożądany lub szkodliwy dla zdrowia i życia człowieka. W zależności od jego typu możemy podzielić hałas na ciągły i impulsowy. Hałas ciągły to hałas o niewielkich zmianach natężenia i widma częstotliwości w czasie np. szum. Hałas impulsowy jak sama nazwa mówi to hałas pochodzący od jakiś zewnętrznych impulsów np. strzały z broni. Szkodliwość hałasu zależy od paru czynników: czasu narażenia na hałas, natężenia, widma częstotliwości, sposobu zmian w czasie.

Miara hałasu to hałaśliwość, której jednostką jest Noys. Tak jak można mierzyć pomiar głośności dźwięku tak też można mierzyć pomiar poziomu hałaśliwości.

Hałas można podzielić ze względu na miejsce jego występowania, źródło hałasu itd. I tak możemy rozróżnić: hałas przemysłowy, drogowy, komunikacyjny, bytowy, osiedlowy itd. W zależności od częstotliwości może to być hałas niskoczęstotliwościowy lub wysokoczęstotliwościowy.

Niekorzystny wpływ hałasu na człowieka objawia się poczuciem dyskomfortu, zaburzeniem wydajności i skuteczności pracy. Hałas o dużym natężeniu wpływa destrukcyjnie na narząd słuchu, niszczy układ nerwowy i organy wewnętrzne człowieka.Doprowadza do zmęczenia fizycznego i psychicznego, człowiek czuje się ociężały, mogą pojawiać się bóle głowy i rozdrażnienie. Hałas może wywoływać zaburzenia snu. Należy pamiętać, iż hałas powyżej 80 dB może powodować uszkodzenia chwilowe lub trwałe obniżenie ostrości słuchu.

Poziomy hałasu:

35 dB i mniej – brak stwierdzonej szkodliwości dla człowieka, niemniej u jednostek wrażliwych może wywoływać uczucie rozdrażnienia,

35 do 70 dB – długotrwały hałas o tej wartości może wpływać negatywnie na układ nerwowy człowieka, powodować ogólne zmęczenie i trudności z zasypianiem, spada zrozumiałość mowy,

70 do 85 dB – długotrwały powoduje zmniejszenie wydajności pracy, osłabienie słuchu, negatywnie wpływa na układ nerwowy

85 do 130 – taki hałas uszkadza słuch, powoduje zaburzenia układu krążenia, zaburza zmysł równowagi, znacznie zaburza zrozumiałość mowy nawet z niewielkiej odległości,

130 do 150 dB – pobudza do drgań narządy wewnętrzne człowieka, tworzy trwałe schorzenia łącznie ze znacznym osłabieniem słuchu i jego uszkodzeniem

150 i więcej – taki hałas może trwale zaburzać działanie organizmu ludzkiego, powoduje mdłości, utratę równowagi, ludzie pracujący w takich warunkach zapadają bardzo często na nieuleczalne choroby, także zdradzają objawy chorób psychicznych.


Hałas tak jak śmieci czy ścieki uznaje się za czynnik zanieczyszczający środowisko, ponad połowa mieszkańców Polski żyje w regionach zagrożonych nadmiernym hałasem. Na hałas i niekorzystny jego wpływ najbardziej narażeni są mieszkańcy dużych miast i ośrodków przemysłowych, a także ludzie mieszkający w pobliżu dużych ciągów komunikacyjnych, dworców lotnisk itd. Z hałasem można walczyć na kilka sposobów m.in. poprzez jego ograniczanie, eliminacje, zmianę procesów technologicznych na cichsze, adaptację akustyczną domów, szkół i miejsc pracy, stosowanie zbiorowych lub osobistych ochron słuchu.

Z punktu widzenia naszej firmy z hałasem walczymy poprzez ograniczanie jego rozprzestrzeniania się projektując i budując ekrany oraz bariery akustyczne lub zwiększając izolacyjność przegród akustycznych. Do celów walki z hałasem łączymy często wytłumianie i wyciszanie. Najpierw staramy się ograniczyć hałas w miejscu jego występowania odpowiednią adaptacją akustyczną (wytłumianie), likwidując odbicia i rezonanse oraz zwiększając chłonność akustyczną pomieszczenia (np. stosowanie specjalnych pianek technicznych pochłaniających dźwięk). Następnie poprzez np. zwiększenie izolacyjności ścian (wytłumianie) czy dołożenie dodatkowych okładzin ściennych izolujących powodujemy ograniczenie wydostającego się hałasu na zewnątrz. Każdorazową adaptację warto poprzedzić odpowiednim pomiarem akustycznym.

5. Co to jest wyciszanie i wytłumianie?

Wyciszanie i wytłumianie to często mylone ze sobą dwa różne pojęcia dotyczące akustyki. O wyciszaniu mówimy wtedy, gdy mamy do czynienia z ograniczeniem przenikania dźwięku np. z jednego pomieszczenia do drugiego przez ściany czy sufit. Wyciszanie polega na podniesieniu izolacyjności akustycznej danej przegrody. O wyciszaniu możemy mówić także np. w przypadku hałasujących maszyn przemysłowych, w których wyciszamy np. obudowy w celu zwiększenia izolacyjności.

W zależności od rodzaju częstotliwości niektóre dźwięki można wyciszyć łatwiej inne trudniej. Najtrudniej wyciszyć dźwięki o niskich częstotliwościach typu basowego (zakres od ok. 20 do 200 Hz), najłatwiej dźwięki o wysokich częstotliwościach. Najczęstszymi dźwiękami są te o częstotliwości średniej, należy do nich także mowa ludzka.

Wytłumianiem nazywamy natomiast adaptację akustyczną wewnątrz samego pomieszczenia. Powoduje skrócenie czasu pogłosu oraz obniżenie poziomu dźwięku co w efekcie przekłada się także na obniżenie poziomu dźwięku wydostającego się na zewnątrz. Podobnie jak z wyciszaniem, najtrudniej wytłumić dźwięki o niskich częstotliwościach, a znacznie łatwiej te o częstotliwościach wysokich. O wytłumianiu mówimy więc przy budowie np. studia radiowego, nagraniowego, pokoju odsłuchowego itd.

6. Co to jest rezonans?

Rezonans to szkodliwe zjawisko w akustyce, z jednej strony prowadzi do wzmocnienia i podbicia dźwięków dla danych częstotliwości, a z drugiej strony powoduje przekłamania i zaburzenia. W konsekwencji prowadzi to do tego, iż dźwięk jest zniekształcony a głos wokalisty niezrozumiały itp.

7. Co to jest izolacja akustyczna?

Izolacja akustyczna ma za zadanie nie dopuścić do przenikania dźwięku z jednej strony na drugą lub obniżenie przenikającego dźwięku do akceptowalnego poziomu. Zastosowanie izolacji akustycznej ma na celu ochronę przed hałasem.

Poziom strat w transmisji dźwięku poprzez przegrodę jest właśnie miarą jak dana przegroda skutecznie tłumi dźwięk. Skuteczność w tym ograniczaniu przenoszenia dźwięku z jednej strony na drugą określa się przy pomocy wskaźnika R – izolacyjności akustycznej.

Izolacyjność akustyczną można podzielić na dwie kategorie: izolacyjność od dźwięków powietrznych (czyli od dźwięków rozchodzących się w powietrzu np. mowa) i izolacyjność od dźwięków uderzeniowych (czyli od dźwięków, które przenoszą się konstrukcją budynku np. stukanie, odgłosy kroków itp.). Współczynnikami izolacyjności od dźwięków powietrznych opisujemy najczęściej przegrody pionowe typu ściany, a od dźwięków uderzeniowych podłogi i stropy. Wyróżniamy ponadto pojęcie izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej R’.

Do określania parametrów przegród używamy wskaźników takich jak wskaźniki oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’A1 oraz R’A2. Nie powinno się już określać izolacyjności przy pomocy współczynnika RW wyrażonego jednoliczbowo opisującego izolacyjność od dźwięków powietrznych poprzez porównanie izolacyjności akustycznej właściwej R’ z krzywą odniesienia. Współczynniki te wyrażane są w decybelach.

R’A1 – współczynnik służący do określania izolacyjności przegród takich jak ściany wewnętrzne, stropy, drzwi wewnętrzne, okna wewnętrzne,

R’A2 – współczynnik służący do określania izolacyjności przegród takich jak ściana zewnętrzna, stropy bez okien lub z oknami, okna w przegrodzie zewnętrznej.

Do określania izolacyjności od dźwięków uderzeniowych stropów stosuje się np. ważony wskaźnik poziomu uderzeniowego znormalizowanego przybliżonego L’n,w .

Izolacyjność przegrody nieodzownie związana jest z prawem masy dla konstrukcji jednowarstwowych typu lita ściana (np. ściana wylewana z betonu). Im dana przegroda jest cięższa, bardziej masywna tym taka przegroda posiada większą izolacyjność. W przypadku lekkich konstrukcji przegród wielowarstwowych mamy do czynienia z układem masa-sprężyna.

8. Klasy izolacji akustycznej okien

Wskaźnikiem oceny izolacji akustycznej okien jest zgodnie z PN-B-02151-3:1999 jest wskaźnik RA2 = Rw + CtrdB, który jest używany do określenia podstawowego źródła hałasu  zewnętrznego jakim jest komunikacja drogowa  w mieście.

W przypadku występowania innych hałasów zewnętrznych np. hałasu lotniczego ww. norma przewiduje stosowanie wskaźnika  oceny izolacyjności akustycznej właściwej RA1. Zakwalifikowanie okna do danej klasy akustycznej następuje na podstawie laboratoryjnych  wskaźników RA2 lub RA1.

Tab.1  Podział klas akustycznych okien wg klasyfikacji podstawowej.

                    Symbol klasy akustycznej                                                             Wartości laboratoryjne RA2 na

                                                                                                                             podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                             okno do danej klasy akustycznej                                                                                                 

                                  OK2 - 20                                                                                          22 – 24
                                  OK2 - 23                                                                                          25 – 27
                                  OK2 - 26                                                                                          28 – 30
                                  OK2 - 29                                                                                          31 – 33
                                  OK2 - 32                                                                                          34 – 36
                                  OK2 - 35                                                                                          37 – 39
                                  OK2 - 38                                                                                          40 – 42
 

Tab.2  Podział klas akustycznych okien wg klasyfikacji dodatkowej (np. hałas lotniczy).

                     Symbol klasy akustycznej                                                                   Wartości laboratoryjne RA1 na

                                                                                                                                   podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                                   okno do danej klasy akustycznej

                                                                                                                                    
                                  OK1 - 20                                                                                                22 – 24
                                  OK1 - 23                                                                                                25 – 27
                                  OK1 - 26                                                                                                28 – 30
                                  OK1 - 29                                                                                                31 – 33
                                  OK1 - 32                                                                                                34 – 36
                                  OK1 - 35                                                                                                37 – 39
                                  OK1- 38                                                                                                 40 – 42
 

Ponieważ nadal zdarza się stosowanie przez niektórych projektantów i inwestorów wskaźnika Rw stosowanego w normie PN-87/B-02151/03 zamieszczamy poniżej tabelę z klasyfikacją z uwzględnieniem tego współczynnika.

 

 Tab.3  Podział klas akustycznych okien wg klasyfikacji dodatkowej.

                      Symbol klasy akustycznej                                                                      Wartości laboratoryjne Rw na

                                                                                                                                       podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                                       okno do danej klasy akustycznej


                              RW  - 25 dB                                                                                                  25 – 29
                              RW  - 30 dB                                                                                                  30 – 34
                              RW  - 35 dB                                                                                                  35 – 39
                              RW  - 40 dB                                                                                                  40 – 44
                              R - 45 dB                                                                                                  45 – 49

9. Klasy izolacji akustycznej drzwi

Izolacyjność akustyczną drzwi od dźwięków powietrznych opisuje się przy pomocy normy PN-EN ISO 717-1:1999 następującymi wskaźnikami Rw (C, Ctr) lub R’w (C, Ctr) gdzie:

Rw - ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej

dB R’w – ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej w budynku dB

C, Ctr – widmowe wskaźniki adaptacyjne uwzględniające widmo hałasu wewnętrznego bytowego (C) oraz ulicznego (Ctr).

W zależności od typu drzwi opisuje się je następującymi wskaźnikami:

  • wewnętrzne RA1 dla wyników badań laboratoryjnych lub R’A1 dla badań drzwi w budynku, gdzie: RA1 = Rw + C [dB], R’A1 = R’w + C [dB]
  • zewnętrzne RA2 dla wyników badań laboratoryjnych lub R’A2 dla badań drzwi w budynku gdzie: RA2 = Rw + C [dB], R’A2 = R’w + C [dB]

Zgodnie z normą PN-B-02151-3:1999 przyjęto, że wynik pomiaru izolacyjności w laboratorium jest równy wynikowi pomiarowi w  budynku (RA1’ = RA1, RA2’ = RA2). Od stosowanych przy projektowaniu wartości wskaźników wyznaczonych w laboratorium odejmuje się 2 dB i oznacza odpowiednio RA1R dla drzwi wewnętrznych oraz RA2R dla drzwi zewnętrznych.

Tab.1  Podział klas akustycznych drzwi wewnętrznych.

        Symbol klasy akustycznej                  Wartości projektowe wskaźnika RA1R            Wartości laboratoryjne RA1 na

                                                                                                                                                  podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                                                  drzwi do danej klasy akustycznej


                 D1 - 20                                                    20 - 24                                                                       22 – 26
                 D1 - 25                                                    25 - 29                                                                       27 – 31
                 D1 - 30                                                    30 - 34                                                                       32 – 36
                 D1 - 35                                                    35 - 39                                                                       37 – 41
                 D1 - 40                                                    40 - 44                                                                       42 - 46
 

 

Tab.2  Podział klas akustycznych drzwi zewnętrznych

       Symbol klasy akustycznej                    Wartości projektowe wskaźnika RA2R            Wartości laboratoryjne RA2 na

                                                                                                                                                    podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                                                    drzwi do danej klasy akustycznej

                   D2 - 20                                                   20 - 24                                                                       22 – 26
                   D2 - 25                                                   25 - 29                                                                       27 – 31
                   D2 - 30                                                   30 - 34                                                                       32 – 36
                   D2 - 35                                                   35 - 39                                                                       37 – 41
                   D2 - 40                                                   40 - 44                                                                       42 - 46
 

Ponieważ zdarza się podawanie jeszcze klas akustycznych drzwi przy pomocy starego współczynnika Rw klasy izolacyjności drzwi wartości odpowiadające poszczególnym klasom zawarte są w tabeli 3.

Tab. 3 Podział drzwi na klasy akustyczne wg współczynnika RW

                             Symbol klasy akustycznej                                                   Wartości laboratoryjne RW na

                                                                                                                             podstawie, których zaliczamy

                                                                                                                             drzwi do danej klasy akustycznej
                                       

                                        RW - 22                                                                                        22 - 26
                                        RW - 27                                                                                        27 - 31
                                        RW - 32                                                                                        32 - 36
                                        RW - 37                                                                                        37 - 41
                                        RW - 42                                                                                        42 i więcej