де Lw — рівень звукової потужності випробного джерела шуму, дБ;

Lp — середній рівень звукового тиску в камері, дБ;

А - еквівалентна площа звукопоглинання камери, м2; = 1 м2;

Ао - сумарна площа поверхні ревербераційної камери, м2;

V - об'єм камери, м3;

f - середня частота смуги, у якій проводять вимірювання, Гц;

c - швидкість звуку за температури G:с = 20,05 7273 + 0, м/с;

θ - температура, °С;

P - атмосферний тиск, Па;

P’o = 1,013-Ю5, Па (нормальний атмосферний тиск).

Примітка 1. У формулі (11) введено додатковий член 4,34 A/S, дБ, який враховує звукопоглинання у повітрі випробовувальної камери (див. [16]).

Примітка 2. У формулі (11) член, що враховує температуру 6 і тиск Р, розраховують за фактичними метеорологічними умовами в місці проведення вимірювань. Цей член формули застосовують для приведення виміряних значень рівня звукової потужності до значень, які відповідають метеорологічним умовам, за яких характеристичний (хвильовий) опір складає pv = 400 Н-С/М3.

Еквівалентну площу звукопоглинання камери А розраховують для кожної частотної смуги за формулою Сабіне відповідно до часу реверберації (див. ISO 354):

де A — еквівалентна площа звукопоглинання камери, м2;

Трев — час реверберації для певної частотної смуги, с;

V — об'єм ревербераційної камери, м3.

Час реверберації Трев вимірюють згідно з ISO 354, але користуватися треба лише часом згасання рівня відбитого сигналу на перші 10 дБ або 15 дБ, позначеним відповідно як 7~10і Т"^. Для вимірювань у третинооктавних смугах від 6300 Гц до 10 кГц треба проводити таку саму кількість вимірювань, як і для третинооктавної смуги з центральною частотою 5000 Гц.

8.4.2 Метод визначання рівня звукової потужності з використовуванням еталонного джерела звуку з відомим рівнем звукової потужності (порівняльний метод)

8.4.2.1 Розміщення еталонного джерела звуку

Еталонне джерело звуку розміщують на підлозі на відстані не менше ніж 1,5 м від стінок ревербераційної камери і випробного джерела шуму. Якщо вимірювання проводять для кількох положень джерела шуму, переносити еталонне джерело звуку у різні місця нема потреби.

8.4.2.2 Визначання середнього рівня звукового тиску в камері

Середній рівень звукового тиску, що створюється в камері еталонним джерелом звуку, визначають відповідно до 8.3. Оскільки рівень звукового тиску, створюваного еталонним джерелом звуку, має бути щонайменше на 15 дБ вище рівня фонового шуму у всіх частотних смугах розглядуваного діапазону частот, поправок на фоновий шум вносити не треба,

8.4.2.3 Визначення середнього рівня звукової потужності випробного джерела

Рівень звукової потужності випробного джерела визначають за наведеною нижче формулою з використовуванням рівнів звукового тиску, що створюється в камері еталонним джерелом звуку і випробним джерелом.

де Lw — рівень звукової потужності випробного джерела у третинооктавній смузі, дБ;

Lwr— рівень звукової потужності у третинооктавній смузі еталонного джерела звуку, відкаліброваного в метеорологічних умовах, що відповідають характеристичному опорові

pv = 400 Н-с/м3;

Lp — середній рівень звукового тиску в третинооктавній смузі, створюваний в камері випробним джерелом шуму і визначений відповідно до 8.1, 8.2 і 8.3, дБ;

Lpr — середній рівень звукового тиску в третинооктавній смузі, створюваний в камері еталонним джерелом звуку і визначений відповідно до 8.3, дБ.

Примітка. Для визначання нормалізованих значень рівнів звукової потужності порівняльним методом використовують значення, калібровані відповідно до метеорологічних умов, за яких характеристичний опір pv = 400 Н-с/м3. У калібрувальні величини еталонного джерела звуку поправки на фактичні метеорологічні умови в місці проведення випробовування не вносять.

8.5 Визначання Л-зваженого рівня звукової потужності джерела шуму

За необхідності визначання Д-зваженого рівня звукової потужності джерела звуку треба користуватися методикою, наведеною в додатку F.

9 ІНФОРМАЦІЯ, ЩО МАЄ БУТИ ЗАФІКСОВАНА

Необхідна для проведення вимірювань інформація, про яку йдеться в 9.1 — 9.4, повинна бути зібрана і зафіксована під час будь-яких вимірювань, що їх проводять відповідно до цього стандарту.

9.1 Випробне джерело шуму

Повинна бути записана така інформація:

опис випробного джерела (включаючи розміри);

режими роботи;

умови монтування;

розміщення джерела шуму в випробовувальному приміщенні;

розміщення еталонного джерела звуку в випробовувальному приміщенні.

9.2 Акустичне середовище

Повинна бути записана така інформація:

опис випробовувального приміщення, включаючи розміри в метрах, характер поверхні стінок, підлоги і стелі, ескіз розташування у приміщенні джерела звуку та інших предметів;

температура повітря в градусах Цельсія, відносна вологість у відсотках, барометричний тиск у паскалях.

9.3 Вимірювальні прилади

Повинна бути записана така інформація:

опис вимірювального устаткування, включаючи назву, тип, серійний номер і виробника;

дата, місце і спосіб калібрування звукового калібратора і вимірювальної системи відповідно до 6.1 і, якщо проводили калібрування еталонного джерела звуку відповідно до 3.9, треба вказати на це.

9.4 Акустичні показники

Повинна бути записана така інформація:

розташування і орієнтація траєкторії руху мікрофона або кількох мікрофонів (у разі потреби додають ескіз) і опис переміщення мікрофона вздовж траєкторії;

усі поправки на фоновий шум у кожній смузі частот;

рівні звукової потужності в децибелах, наведені у вигляді таблиці, з точністю до 0,1 (бажано), 0,5 дБ (обов'язково), з доданою, за бажанням, графічною інтерпретацією записів; мають бути зазначені зважування за частотою та ширина частотної смуги;

дата і час проведення вимірювань.

Якщо обчислюють Д-зважений рівень звукової потужності, треба користуватися методикою розрахунків, наведеною в додатку F.

10 ІНФОРМАЦІЯ, ЩО МАЄ БУТИ НАВЕДЕНА В ЗВІТІ

У звіті треба навести лише ті дані, які мають бути зафіксовані (див. розділ 9) і є необхідними для проведення вимірювань (див. ISO 4871).

У звіті вказують, що наведені в ньому відомості щодо рівня звукової потужності одержані у повній відповідності до цього стандарту.

Значення Д-зваженого рівня звукової потужності у звіті наводять із точністю до 0,5 дБ,

Примітка. Згідно з ISO 9296 значення Д-зваженого рівня звукової потужності LWAd для комп'ютерів і канцелярського устатковання має бути виражене в белах, до того ж 1 Б = 10 дБ.

ДОДАТОК A
(обов'язковий)

МЕТОДИКА ПЕРЕВІРЯННЯ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ КАМЕРИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ДИСКРЕТНО-ЧАСТОТНИХ СКЛАДОВИХ

А.1 Вступ

Якщо звук, випромінюваний випробним устаткованням, містить значну частину дискретно-частотних складових, вимірювання може бути ускладнене через просторову нерівномірність звукового поля, яка залежить від відстані від джерела звуку і частотного зв'язку джерела звуку з параметрами ревербераційної камери; цей зв'язок для дискретно-частотних звуків значніший, ніж для широкосмугових.

У 8.1.5 — 8.1.7 цього стандарту викладено способи вирішення зазначених проблем для різних випадків. Альтернативою зазначених способів є оптимізація конструкції камери і перевіряння способів розміщення устатковання з метою проведення вимірювань у всіх частинах спектра з точністю, передбаченою в розділі 4 цього стандарту. Оскільки кількість значень акустичних показників для великої кількості конструкцій важко передбачити заздалегідь, у цьому додатку наводять методику експериментального визначання сумарного впливу всіх характеристик випробовувального устатковання (див. [19—26]).

На низьких частотах основною проблемою є мала кількість видів камер, придатних для вимірювань на цих частотах. Цю проблему можна вирішити шляхом збільшення розмірів камери і оптимізації її пропорцій (див. D.3) і введення додаткового звукопоглинання в камері для розширення смуги частот, на які вона реагує (ширини смуги, що залежить від конструкції камери) (див. D.4). Відповідності вимогам до звукового поля на низьких частотах (див. таблицю А.1) можна досягнути застосовуванням об’єктових розсіювачів, типи яких описано в додатку В.

На високих частотах обмежувальним чинником є кількість положень мікрофона, що їх використовують. Якщо є можливість, треба користуватися сіткою точок розміщення мікрофона разом із застосовуванням ефективного обертового розсіювача, проте частіше застосовують рух мікрофона, підвішеного на достатньо довгій траверсі, з наступним просторовим усередненням показників. Pyx пo круговим траекторіям забезпечує більший інтервал переміщення мікрофона у просторі, ніж лінійний рух, до того ж легше застосовувати автоматизацію.

Таблиця А.1

Максимально допустимі значення стандартних відхилів, sf


Центральні частоти

октавних смуг частот,

Гц

Центральні частотам

третинооктавних смуг частот,

гц

Максимально допустимі стандартні відхили, дБ

125

від 100 до 160

3,0

250

» 200 » 315

2.0

500

» 400 » 630

1,5

1000 І2000

» 800 » 2500

1,0

А.2 Загальні положення

Викладена в цьому додатку методика дозволяє визначити верхню межу похибки вимірювання на дискретних частотах звуків у конкретній ревербераційній камері з заданим положенням джерела звуку, визначеними точками розміщення мікрофона або визначеною траєкторією його переміщення, Якщо одержані значення стандартного відхилу у всіх смугах частот не перевищують значень, наведених у таблиці А.1, випробовувальне устатковання, місце (місця) розміщення джерела шуму, вимірювальні прилади, обертовий розсіювач (якщо його застосовують), точки розміщення або траєкторію руху мікрофона вважають такими, що відповідають вимогам до проведення вимірювань шуму, частотний спектр якого містить значну дискретно-частотну складову. У цьому випадку додаткові розрахунки (про які йдеться в 8.1.5) не потрібні незалежно від виду випробного устатковання.

Методика перевіряння звукового поля камери ґрунтується на тому, що наявність чистого тонального сигналу є найскладнішим випадком, за якого одержані за цією методикою значення стандартних відхилів будуть дорівнювати або перевищувати величину відхилу відтворності під час випробовування будь-якого реального джерела шуму.

А.З Вимірювальні прилади

Додатково до вимірювальних приладів та визначання точок розміщення або траєкторії руху мікрофона відповідно до розділів 6 і 8 для перевіряння звукового поля випробовувальної камери необхідні:

гучномовець діаметром не більше ніж 200 мм, задня сторона якоґо розміщена в повітронепроникній оболонці;

генератор чистих тонів, синтезатор частот або випромінювач, частотомір або аналізатор частот, за допомогою якого можна визначити частоту, а також підсилювач і вольтметр.

Може виникнути необхідність вибрати одну з кількох моделей гучномовців, яка має досить рівну частотну характеристику відповідно до критеріїв, наведених у А.4.

Генератор сигналів, синтезатор частот або випромінювач повинні бути здатними генерувати один або кілька синусоїдних сигналів на певних частотах із допусками, зазначеними в таблиці А.2, мати стабільність у межах ± 0,1 Гц у розглядуваному діапазоні частот і загальний рівень гармонічних спотворень менше 0,1 %.

Точність частотоміра або аналізатора частот повинна становити близько ± 0,05 Гц у розглядуваному діапазоні частот.

Підсилювач потужності, що подає сигнал на гучномовець, повинен мати на виході повний електричний опір, близький до повного електричного опору гучномовця, і повинен бути оснащений регулятором допустимої потужності (див. А.4).

Вольтметр має бути достатньо точний для того, щоб забезпечити контроль напруги на клемах гучномовця з точністю в межах ± 1 % на всіх частотах, на яких проводять випробовування, відповідно до таблиці А.2.

А.4 Випробовування гучномовця

Гучномовець розміщують дифузором догори у будь-якому зручному місці на твердій, звуковідбивальній підлозі напівзаглушеного приміщення. Мікрофон тієї самої моделі і того самого виробника, що й мікрофони, розміщені у ревербераційній камері, встановлюють так, щоб їхня діафрагма була горизонтальною і перебувала на відстані від 10 мм до 20 мм над поверхнею гучномовця співвісно з ним. За допомогою того самого вимірювального приладу і частотного аналізатора, які використовують під час визначання звукової потужності (див. 6.1), визначають і записують рівні звукового тиску на частотах вимірювань, наведених у таблиці А.2, з точністю до найближчого напівдецибела.

Треба відзначити, що під час випробовування гучномовця для одержання його амплітудно-частотної характеристики вимірювання проводять у безпосередній близькості до нього. Це обумовлено тим, що рівень звукового тиску у безпосередній близькості від невеликого джерела звуку з однобічним полем співвідноситься з рівнем звукової потужності так, що одержані значення практично не залежать від частоти, оскільки основна частина повної акустичної провідності такого джерела фактично не залежить від частоти.

Гучномовець вважають придатним, якщо рівні звукового тиску на суміжних частотах відрізняються не більше ніж на 1 дБ.

А.5 Випробовування камери

Гучномовець установлюють так, щоб його горизонтальні і вертикальні координати відповідали точці (точкам) розміщення джерела шуму, він має бути спрямований в протилежну сторону від найближчої поверхні камери (в тому числі підлоги).

Мікрофон може рухатися по траєкторії або встановлюватись у фіксованих точках визначеної низки положень, сигнал на виході вимірюють так само, як під час визначання рівня звукового тиску (див. В.З). Якщо використовують розсіювач звуку, що коливається або обертається, він має в цей час працювати.

Визначають усереднені в часі і просторі значення рівня звукового тиску на частотах вимірювання, наведених у таблиці А.2. Напруга на вході гучномовця має бути такою самою, як під час випробовування гучномовця (див. А.4).