6.1.3 Диффузность звукового поля

Спадающее (реверберирующее) звуковое поле в камере должно быть в достаточной степени диффузным. Для обеспечения удовлетворительной степени диффузности звукового поля независимо от формы камеры применяют стационарные или подвешенные рассеиватели, или вращающиеся лопасти (см. приложение А).

6.1.4 Площадь звукопоглощения

Эквивалентная площадь звукопоглощения камеры без образца А₁ вычисленная согласно 8.1.2.1 и определенная в третьоктавных полосах частот, не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Если объем камеры V отличается от 200 м³, то значения, приведенные в таблице 1, следует умножить на коэффициент (V/200 м³)^2/3.

Таблица 1 - Максимальные значения эквивалентной площади звукопоглощения камер объемом V = 200 м³

График зависимости эквивалентной площади звукопоглощения камеры без образца от частоты должен представлять собой гладкую кривую без спадов или подъемов, отличающихся не более чем на 15 % среднего значения для двух диапазонов, смежных с данной третьоктавной полосой.

6.2 Образцы для испытания

6.2.1 Плоские поглотители

6.2.1.1 Площадь образца для испытания должна быть от 10 до 12 м². Если объем камеры V превышает 200 м³, то верхнее значение площади образца должно быть увеличено на коэффициент (V/200 м³)^2/3.

Площадь образца выбирают в зависимости от объема камеры и предполагаемого звукопоглощения образца. Чем больше камера, тем больше должна быть площадь образца. Площадь образцов с небольшим коэффициентом звукопоглощения должна соответствовать верхнему пределу площади, указанной выше.

6.2.1.2 Образец должен иметь прямоугольную форму с отношением ширины к длине в интервале от 0,7 до 1. Образец устанавливают так, чтобы ни одна из его частей не находилась ближе 1 м от любой поверхности камеры. Минимально допустимое расстояние образца от любой поверхности камеры должно быть не менее 0,75 м. Предпочтительно, чтобы грани образца не были параллельны ближайшей стене камеры.

Если необходимо, то массивные образцы могут быть установлены вертикально вдоль стен камеры непосредственно на пол. При этом соблюдение требования в части минимально допустимого расстояния размещения образца 0,75 м не является обязательным.

6.2.1.3 Образец размещают в камере по одной из схем, приведенных в приложении В, если нет особых указаний со стороны производителя или потребителя, требующих другой схемы размещения образца. Время реверберации в камере без образца измеряют при отсутствии рамы или отражающих реек, закрывающих боковые грани образца, за исключением экрана в соответствии со схемой типа J (см. приложение В).

6.2.2 Дискретные звукопоглотители

6.2.2.1 Прямоугольные звукопоглощающие элементы или экраны должны размещаться в камере по схеме типа J, как указано в приложении В.

6.2.2.2 Дискретные объекты (например, стулья, свободно стоящие экраны или группы людей) устанавливают для испытания так же, как они будут находиться в помещении в условиях эксплуатации. Например, стулья или свободно стоящие экраны должны располагаться на полу на расстоянии не менее 1 м от любой другой поверхности камеры. Пространственные звукопоглотители устанавливают на расстоянии не менее 1 м от любой поверхности камеры или от рассеивателей и микрофона. Офисные экраны устанавливают как отдельные объекты.

6.2.2.3 Образец должен содержать такое число отдельных объектов (как правило, не менее трех), чтобы обеспечить изменение эквивалентной площади звукопоглощения камеры более чем на 1 м², но не более чем на 12 м². Если объем камеры V превышает 200 м³, то эти значения следует умножить на коэффициент (V/200 м³)^2/3. Отдельные объекты располагают произвольно на расстоянии 2 м друг от друга. Если образец содержит только один объект, то его испытывают не менее чем в трех различных точках камеры, находящихся на расстоянии не менее 2 м друг от друга; результаты измерений усредняют.

6.3 Температура и относительная влажность

Измерения в камере без образца и камере, содержащей образец, должны проводиться при постоянных значениях температуры и относительной влажности воздуха для исключения влияния на результаты измерений условий окружающей среды и получения скорректированных результатов измерений с поправками, обусловленными поглощением звука воздухом, не отличающихся в значительной степени друг от друга.

Относительная влажность воздуха в камере должна быть не менее 30 % и не более 90 %, температура - не ниже 15°С. Для всех измерений следует вводить поправки на изменение поглощения звука воздухом, как указано в 8.1.2.

До начала проведения измерений образец должен достичь состояния равновесия с температурой и относительной влажностью воздуха в камере.

7 Измерение времени реверберации

7.1 Общие положения

7.1.1 Введение

В настоящем стандарте приведены два метода измерения кривых спада звукового давления:

- метод прерываемого шума;

- метод интегрирования импульсных откликов.

Кривая спада, измеренная методом прерываемого шума, является результатом усреднения нескольких кривых спада или значений времени реверберации, измеренных при одном положении микрофона или громкоговорителя, что является обязательным условием для получения соответствующей повторяемости.

Интегрированный импульсный отклик в камере является детерминированной функцией и не связан со статистическими отклонениями, что не требует проводить усреднение. Для измерений необходимо применять более точные средства измерений и способы обработки данных, чем в случае метода прерываемого шума.

7.1.2 Микрофоны и их расположение

Микрофоны, применяемые для измерения, должны иметь ненаправленную характеристику приема. Измерения проводят при различном расположении микрофонов, находящихся на расстоянии не менее 1,5 м друг от друга, 2 м - от любого источника шума и 1 м - от любой поверхности камеры и образца. Кривые спада, измеренные в разных точках расположения микрофонов, могут не совпадать друг с другом.

7.1.3 Расположение источника шума

Шум в реверберационной камере должен создаваться ненаправленным источником звука. Источник звука следует располагать в разных точках, находящихся на расстоянии не менее 3 м друг от друга.

7.1.4 Число точек расположения микрофонов и громкоговорителей

Число пространственно независимых измеренных кривых спада должно быть не менее 12. Число точек расположения источников звука (громкоговорителей), умноженное на число точек расположения микрофонов, должно быть не менее 12. Минимально допустимое число точек расположения микрофонов должно быть не менее трех, источников звука - не менее двух. Допускается использовать одновременно более одного источника звука при условии, что мощность излучаемой ими энергии находится в пределах границ допусков, составляющих 3 дБ для каждой третьоктавной полосы. При применении для создания звукового поля в камере более одного источника звука число пространственно независимых измеренных кривых спада может быть снижено до шести.

7.2 Метод прерываемого шума

7.2.1 Формирование звукового поля в камере

При проведении измерений методом прерываемого шума в качестве источника звука применяют громкоговоритель, на который подают широкополосный шум или шум, ограниченный по полосе частот и обладающий постоянным спектральным составом. При применении широкополосного шума и анализатора реального времени спектр шума должен быть таким, чтобы разность в уровнях звукового давления в камере в смежных третьоктавных полосах была не более 6 дБ. При использовании шума, ограниченного по полосе частот, ширина полосы должна быть не менее одной трети октавы.

Сигнал возбуждения должен быть достаточно длинным, чтобы обеспечить стабильный уровень звукового давления во всех частотных полосах до того, как сигнал будет выключен. Для создания стационарного режима время возбуждения должно составлять не менее половины ожидаемого времени реверберации.

Уровень измерительного сигнала перед началом спада звукового давления должен быть достаточно высоким, чтобы нижний уровень полезного сигнала в рассматриваемом диапазоне частот не менее чем на 10 дБ превышал уровень фона (см. 7.4.1).

Если используют сигнал с шириной полосы, превышающей одну треть октавы, то времена реверберации, имеющие различную длительность в смежных частотных полосах, могут оказывать влияние на нижнюю часть кривых спада. Если времена реверберации в смежных полосах отличаются более чем в 1,5 раза, то кривые спада в этих частотных полосах с наиболее коротким временем реверберации должны быть измерены отдельно с использованием фильтра соответствующей третьоктавной полосы, установленным в тракте источника звука.

7.2.2 Усреднение результатов измерений

Результаты нескольких измерений, проведенных при одном положении микрофона или громкоговорителя в соответствии с 7.1.1, должны быть усреднены для снижения неопределенности измерений, вызываемой статистическими отклонениями. Число средних значений должно быть не менее трех. Если необходимо, чтобы требуемая повторяемость результатов измерений находилась в тех же пределах, что и повторяемость, достигаемая при проведении измерений методом интегрирования импульсных откликов, то число средних значений должно быть не менее десяти (см. 8.2). Для усреднения допускается применять следующие методы:

- усреднение кривых спада, зарегистрированных при одном положении микрофона или громкоговорителя («усреднение по ансамблю»), по формуле

где

L_p(t) - усредненный уровень звукового давления в момент времени t, вычисленный для общего числа N спадов;

L_pn(t) - уровень звукового давления n-го спада в момент времени t;

- оценка единичных кривых спада и вычисление среднеарифметического значения на основе полученных значений времени реверберации (метод применяют в случае, если невозможно «усреднение по ансамблю»). Кривые спада, зарегистрированные в разных положениях микрофона или громкоговорителя, не усредняют.

Примечание - При лабораторных измерениях результаты усреднения значений времени реверберации аналогичны результатам «усреднения по ансамблю». При использовании ЭВМ «усреднение по ансамблю» следует применять в любом случае.

7.2.3 Регистрирующая система

Результаты измерений регистрируют при помощи самописца (регистратора уровней) или другой аналогичной системы, включающей в себя необходимые усилители и фильтры и обеспечивающей получение среднего наклона кривой спада соответствующего времени реверберации.

В системе регистрации изображения и/или обработки кривых спада уровня звукового давления допускается использовать:

a) устройство экспоненциального усреднения с формированием непрерывного выходного сигнала или

b) устройство экспоненциального усреднения с последовательными дискретными выборками из непрерывного усредненного выходного сигнала или

c) устройство линейного усреднения с выводом последовательных дискретных линейных средних значений.

Постоянная времени усреднения устройства экспоненциального усреднения [или аналогичного оборудования (см. примечание 2)] должна быть менее Т/20 и по возможности приближаться к этому значению.

Постоянная времени усреднения устройства линейного усреднения должна быть менее Т/12.

Для устройства, в котором кривую спада записывают как последовательность дискретных точек, интервал времени между точками в записи должен быть менее усредненного времени реверберации, полученного для данного устройства (≤ Т/12).

При визуальной оценке кривой спада масштаб времени спада звукового давления необходимо выбирать так, чтобы угол наклона кривой спада по возможности приближался к 45°.

Примечания

1 Регистраторы уровня, в которых уровень звукового давления отображается в виде графика зависимости от времени, должны быть приблизительно эквивалентны устройствам экспоненциального усреднения.

2 Если используют устройство экспоненциального усреднения, то преимущество в установке времени усреднения менее Т/20 будет незначительно. Если используют устройство линейного усреднения, то не следует устанавливать интервал между точками измерения менее Т/12. В случае последовательных измерений целесообразно устанавливать время усреднения в соответствии с выбранной частотной полосой. В других случаях рекомендуется использовать время усреднения или интервал времени, выбранный с учетом наименьшего времени реверберации во всех частотных полосах.

Фильтры с третьоктавными полосами частот, используемые в описанных устройствах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 17168.

7.3 Метод интегрирования импульсных откликов