Затухание октавных фильтров
1, 2, 3-го классов точности
Таблица 3
Затухание третьоктавных фильтров 1, 2, 3-го классов точности
Черт. 1
Черт. 2
Таблица 4
|
Относительная частота |
Затухание, дБ, третьоктавных фильтров классов точности |
||
|
1-го |
2-го |
3-го |
|
|
0,125 |
От +60,0 до оо |
От +60,0 до оо |
|
|
0,2 |
От +75,0 до оо |
—W |
От +49,5 до оо |
|
0,25 |
От +68,0 до оо |
От +50,0 до оо |
От +45,0 до оо |
|
0,5 |
От +45,0 до оо |
От +28,0 до оо |
От +26,0 до оо |
|
0,7937 |
От +14,0 до оо |
От +13,0 до оо |
От +10,0 до оо |
|
0,8909 |
От —0,5 до +6,0 |
От —0,5 до +6,0 |
От —1,0 до +6,0 |
|
0,9439 |
От —0,5 до +1,0 |
От —0,5 до +1,0 |
От —1,0 до +1,0 |
|
1,0000 |
От —0,5 до +0,5 |
От —0,5 до +1,0 |
От —0,5 до +1,0 |
|
1,0595 |
От —0,5 до +1,0 |
От —0,5 до +1,0 |
От —1,0 до +1,0 |
|
1,1225 |
От —0,5 до +6,0 |
От —0,5 до +6,0 |
От —1,0 до +6,0 і |
|
1,2599 |
От +14,0 до оо |
От +13,0 до оо |
От +10,0 до оо |
|
2 |
От +45,0 до оо |
От +28,0 дд оо |
От +26,0 до оо |
|
4 |
От +68,0 до оо |
От +50,0 до оо |
От +45,0 до оо |
|
5 |
От +7Ь,0 до оо |
|
От +49,5 до оо |
|
>8 |
— |
От +60,0 до оо |
От +60,0 до оо |
Отклонение 6е в процентах эффективной ширины полосы пропускания фильтра от номинального значения ширины полосы Ьо не должно превышать значений, приведенных в табл. 5.
л 8г=-^--100, (1)
ГДЄ />0==-^Ь—;
1т
fm= VK77
ft, h — граничные частоты полосы пропускания фильтра;
f т — средняя геометрическая частота полосы пропускания;
Ье— эффективная ширина полосы пропускания реального фильтра, который пропускает такую же мощность на белом шуме, как и идеальный П-образный фильтр с тем же основным затуханием.
Таблица 5
|
Вид фильтра |
Номинальное значение (ширины полосы) Ьо |
Отклонение эффективной ширины полосы про пускания фильтра от номинального значения ширины полосы б , %, для классов точности |
||
|
1-го |
2-го |
3-го |
||
|
Октавный |
0,7071 |
8 |
10 |
15 |
|
Третьоктавный |
0,2316 |
8 |
10 |
15 |
Пример вычисления эффективной ширины полосы пропускания приведен в справочном приложении 3.
Входное полное сопротивление фильтра (модуль) должно быть не менее 10 кОм.
Выходное полное сопротивление фильтра (модуль) должно быть не более 300 или 600 Ом.
Выходное полное нагрузочное сопротивление фильтра (модуль) должно быть 600 Ом или более 10 кОм.
Входное и выходное полные сопротивления (модуль) не должны отклоняться от номинального значения более чем на ±5% для фильтров 1 и 2-го классов и на ± 10% — для фильтров 3-го класса.
Номинальное эффективное значение входного напряжения фильтра должно составлять 1 В.
Номинальное эффективное значение выходного напряжения фильтра должно составлять 1 В.
Максимальное амплитудное значение входного напряжения фильтра должно быть не менее четырехкратного значения номинального эффективного входного или выходного напряжения.
Уровень собственных шумов на выходе фильтра относительно номинального эффективного напряжения сигнала на выходе фильтра не должен превышать значений, приведенных в табл. 6.
Таблица 6
|
Вид фильтра |
Уровень собственных шумов на вьпАде фильтра L2(Лин), дБ, для классов точнЖгти |
||
|
1-го |
2-го |
3-го |
|
|
Октавный |
—70 |
-65 |
—45 |
|
Третьоктавный |
-80 |
—65 |
—65 |
Затухание фильтров, имеющих частотную характеристику «Лин» (линейная) в частотном диапазоне комплекта фильтров от 0,7 j т нижнего фильтра комплекта до 1,5 fm верхнего фильтра комплекта при включении этой характеристики не должно отличаться от основного номинального затухания комплекта фильтров более чем на ±0,5 дБ.
При подаче неискаженного синусоидального сигнала с номинальным значением входного напряжения на вход фильтра измеренная на выходе разность уровней между основным сигналом на выходе и любой создаваемой в фильтре гармонической составляющей должна быть больше, чем затухание фильтра на частоте этой гармонической составляющей.
Погрешность основного затухания при изменении температуры в рабочем диапазоне температур должна быть не более ±0,5 дБ. При превышении этого значения следует указать возможность коррекции этой погрешности в рабочем диапазоне температур от —10 до ±50°С.
Для фильтров необходимо указать рабочий диапазон относительной влажности воздуха, в пределах которого фильтры сохраняют свои технические характеристики.
Для фильтров, предназначенных для эксплуатации вне зданий, ■основное затухание не должно изменяться более чем на ±0,5 дБ при относительной влажности воздуха от 65 до 90% и при температуре до плюс 40°С или соответствующем парциальном давлении водяного пара в воздухе до 4 кПа в зависимости от того, какое требование является менее жестким.
Для фильтров необходимо указать эффективное выходное напряжение в диапазоне частот от 20 до 1000 Гц, вызываемое синусоидальной вибрацией с эффективным значением ускорения 10 м/с~2, действующим в направлении максимальной чувствительности, при отсутствии виброизолирующих средств.
Для фильтров необходимо указать максимальное эффективное напряжение в диапазоне частот от 31,5 до 8000 Гц, вызываемое синусоидальным звуковым давлением с уровнем 100 дБ, при отсутствии звукоизолирующих средств.
Для фильтров следует указать максимальное эффективное выходное напряжение, вызываемое переменным магнитным полем напряженностью 80 А/м, частотой 50 или 60 Гц, в направлении максимальной чувствительности к магнитному полю.
Для фильтров, имеющих питание от внутренней батареи, должен быть предусмотрен контроль напряжения питания при номинальном значении потребляемого тока.
На фильтре должны быть нанесены следующие данные: вид фильтров;
класс точности фильтров;
наименование предприятия-изготовителя;
обозначение фильтров;
заводской номер;
обозначение входных и выходных зажимов фильтров и органов управления фильтров.
Хранение и транспортирование фильтров — по ГОСТ 22261—76.
Фильтры должны сопровождаться паспортом. Содержание паспорта на фильтры приведено в справочном приложении 4.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Испытание фильтров на соответствие требованиям настоящего стандарта должно проводиться при нормальных внешних условиях по ГОСТ 22261—76.
Подключение фильтра при испытаниях к источнику напряжения и к вольтметру должно проводиться непосредственно при соблюдении условий пп. 1.11; 1.12; 1.13 или через дополнительные сопротивления, выполненные в виде активных резисторов.
Среднюю геометрическую и граничные частоты фильтра (п. 1.5) следует проверять путем сравнения паспортных данных с приведенными в табл. 2.
Основное номинальное затухание комплекта фильтров проверяют путем сравнения паспортных данных с требованиями п. 1.7.
Затухание фильтра Да в соответствии с п. 1.9 следует измерять при номинальном, на 30 дБ меньшем, чем номинальное, и максимально допустимом напряжениях на входе фильтра по схеме черт. 3. При этом измерения следует проводить до уровней, на 5 дБ превышающих уровни помех.
1—генератор; 2; 6—вольтметры эффективного значения; 4—испытываемый фильтр; 3; 5—дополнительные сопротивления Rt и R?, если это необходимо
Черт. 3
Измерение затухания фильтра проводят также методом сравнения с образцовым магазином затухания и путем записи затухания на самописце уровня.
Затухание фильтра Да на данной частоте следует вычислять по формуле
Аа=201^^- - (4>
где 77] и U2— эффективные напряжения на входе и выходе фульт- ра;
N„ — номинальное основное затухание комплекта фильтров.
Затухание комплекта фильтров следует измерять от частоты, в. три раза меньшей средней геометрической частоты самого низкочастотного фильтра из комплекта fm, до частоты, в три раза превышающей среднюю геометрическую частоту самого высокочастотного фильтра.
В диапазоне частот от ’/г/т, до 2 погрешность измерения не должна превышать ±0,3 дБ, в остальном диапазоне ± 1,0 дБ.
Результаты измерений затухания фильтра не должны превышать значений, приведенных в табл. 3 и 4.
Отклонение эффективной ширины полосы пропускания фильтра от номинального значения ширины полосы бе должно определяться по формуле (1) п. 1.10.
Эффективную ширину полосы пропускания определяют также методом сравнения на белом шуме испытываемого фильтра с образцовым фильтром, эффективная ширина полосы которого известна с погрешностью не более ±3%.
Вычисленное значение отклонения не должно превышать значений, приведенных в табл. 5.
Входное полное сопротивление фильтра jzi| (модуль) (л. 1.11) следует измерять на частотепо схеме черт. 4.
Вычисление следует проводить по формуле
I 2i I = Ui-u3’ (5}
где U, U2 — показания вольтметра при замкнутом и разомкнутом выключателе К соответственно;
R — активное сопротивление, равное номинальному полному входному сопротивлению фильтра (модулю).
/—генератор; 2—дополнительное сопротивление /?,; 3—испытываемый
фильтр; 4—вольтметр; К—выключатель.
Черт. 4
Выходное сопротивление генератора не должно превышать 0,1 кОм.
Величина |ziI не должна превышать значений, указанных в п. 1.14.
Выходное полное сопротивление фильтра jz2| (модуль) (п. 1.12) следует измерять на частоте /отпо схеме черт. 5.
Вычисление следует проводить по формуле
I Z11 (6)
где U, U2— показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом выключателе К, соответственно;
— активное сопротивление, равное номинальному полному выходному сопротивлению фильтра (модулю).
1—генератор; 2—испытываемый фильтр; 3~ дополнительное сопротивление
4—вольтметр; К—выключа
тель
Черт. 5
Напряжение на генераторе 1 должно быть выбрано так, чтобы при включении нагрузки Т?2 искажения сигнала на выходе не превышали 1-н5%.
Влияние выходного нагрузочного сопротивления на затухание фильтра следует определять по схеме черт. 3 по методике, указанной в п. 2.5, при сопротивлении /?2=Ю кОм. При этом следует измерять затухание фильтра на частотах, указанных в табл. 3 и 4. Результаты измерений не должны выходить за пределы, установленные в табл. 3 и 4.
Уровень собственных шумов на выходе комплекта фильтров (п. 1.18) следует измерять при подключении ко входу фильтров активного сопротивления 100 Ом, а к выходу фильтров — измерительных приборов с равномерной частотной характеристикой в диапазоне частот от ’/2'fmt до 2 f т,, где fmt и fm2 — средние геометрические частоты крайних фильтров комплекта.
Отклонение затухания для частотной характеристики «Лин» относительно основного номинального затухания комплекта фильтров следует измерять по схеме черт. 3, включив характеристику «Лин» на частотах >fm всех фильтров комплекта, а также на третьоктавных частотах между 0,7 >fi и 1,5 f2, где fi и f2 — граничные частоты характеристики «Лин».
Отклонения измеренного затухания не должны превышать требований п. 1.19.
Измерения по п. 1.20 должны проводиться по схеме черт. 3, где вольтметр 6 заменен узкополосным анализатором.
При этом погрешность измерения затухания не должна превышать ±0,5 дБ.
Требования п. 1.20 должны выполняться при любом входном напряжении, вплоть до максимально допустимого напряжения, определенного вп. 1.17, когда на выходе фильтра измеряется суммарное напряжение (включающее составляющие, появляющиеся в результате искажений).
Погрешность основного затухания фильтра при изменении температуры должна определяться при помещении фильтра в камеру тепла или холода и измерения затухания фильтра по методике п. 2.5, по схеме черт. 3 на частоте f т. Измерения должны проводиться при граничных температурах рабочего диапазона. Разность измеренных основных затуханий для нормальной температуры (20±1)°С и граничных температур не должна превышать требований п. 1.21.
Погрешность основного затухания фильтра в рабочем диапазоне относительной влажности должна определяться при помещении фильтра в камеру влажности и измерении аналогично п. 2.13. Погрешность основного затухания не должна превышать требований п. 1.22.
Выходное напряжение фильтра, вызываемое вибрацией, должно определяться при установке фильтра на вибростенде. Ко входу фильтра должно быть подключено активное сопротивление, равное модулю полного входного сопротивления фильтра с допустимым отклонением ±5%. К выходу фильтра следует подключить вольтметр. На непрерывных частотах в диапазоне от 20 до 1000 Гц следует установить эффективное ускорение, равное 10 мс~;!.
Выходное напряжение, вызываемое уровнем звукового давления 100 дБ, должно определяться при помещении фильтра в свободное звуковое поле на непрерывных частотах в диапазоне 50—8000 Гц. Должно определяться максимальное эффективное значение напряжения при различных ориентациях фильтра относительно звукового поля.
