Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение А
(обязательное)
Проверка пригодности камеры для измерения шума с дискретными частотными составляющими
А.1. Введение
Если шум содержит существенные дискретные частотные составляющие, возникают трудности при проведении измерений, так как пространственное изменение звукового поля и изменения взаимодействия машины как источника шума с модами звуковых колебаний в ревереберационной камере в пространственной и частотной областях для дискретно-частотного шума много больше, чем для широкополосного шума.
В 8.1.5 - 8.1.7 настоящего стандарта указаны способы преодоления этих трудностей.
Альтернативным подходом является оптимизация конструкции реверберационной камеры, выбор места расположения испытуемой машины и положения точек измерения для достижения необходимой точности измерений в соответствии с разделом 4 настоящего стандарта для шума с любым спектром.
Поскольку невозможно количественно предсказать влияние на акустические характеристики различных конструктивных решений, используемых при оптимизации, в настоящем приложении описан экспериментальный метод оценки пригодности камеры, позволяющий определить совокупную эффективность всех мер по совершенствованию камеры как испытательной установки [15] - [22].
На низких частотах основная проблема заключается в малом количестве собственных мод колебаний в камере, которые могут быть возбуждены на данной частоте. Этот недостаток может быть устранен увеличением объема камеры, оптимизацией ее пропорций (см. D.3) и увеличением звукопоглощения для расширения частотной характеристики моды (модальной ширины) (см. D.4). Однако возможно, что критерии пригодности (см. таблицу А.1) на низких частотах могут быть соблюдены только применением большого вращающегося рассеивателя звука, описанного в приложении В.
На высоких частотах ограничительным фактором является число точек измерения. Можно использовать совокупность дискретных точек измерения при условии применения эффективного вращающегося рассеивателя звука, но часто необходимо непрерывное пространственное усреднение с использованием длинной траектории сканирования микрофона. Сканирование по окружностям обеспечивает большую длину пути в заданном пространстве, чем по линейным траекториям, и оно легче может быть автоматизировано.
Максимально допустимые среднеквадратичные отклонения выборки
Таблица А.1
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
Среднегеометрическая частота третьоктавной полосы, Гц |
Максимально допустимое среднеквадратичное отклонение, дБ |
125 |
От 100 до 160 |
3,0 |
250 |
" 200 " 315 |
2,0 |
500 |
" 400 " 630 |
1,5 |
1000 и 2000 |
" 800 " 2500 |
1,0 |
А.2. Общие положения
Описываемый в настоящем приложении метод позволяет обеспечить в данной реверберационной камере неопределенность измерений шума с дискретными частотными составляющими, не выходящую за верхний предел при определенном месте или местах расположения испытуемой машины и данных положениях точек измерения или траектории микрофона.
Если среднеквадратичные отклонения не превышают значений, приведенных в таблице А.1, то испытательная установка [если понимают под этим камеру, место(а) расположения испытуемой машины, средства измерений, вращающийся рассеиватель звука (при его наличии), совокупность точек измерения или траекторию микрофона] удовлетворяет требованиям для измерений шума с дискретными частотными составляющими любой машины и не требуется никаких дополнительных оценок (как по 8.1.5).
Приведенный в настоящем приложении метод проверки пригодности с использованием сигнала чистого тона является наихудшим случаем с точки зрения достижения воспроизводимости измерений. Поэтому среднеквадратичные отклонения воспроизводимости, полученные в результате такой проверки, будут равны или более тех, что имеют место при испытании на шум любой реальной машины.
Примечание - Из-за сложности и трудоемкости метода проверку пригодности обычно выполняют специализированные организации при аттестации реверберационной камеры.
Разрешенные места установки испытуемой машины и положения точек измерения указывают в аттестате и/или, если возможно, отмечают в камере.
А.3. Средства измерений
В дополнение к указанным в разделе 6 настоящего стандарта средствам измерений и при положениях точек измерения или траектории микрофона согласно разделу 8 необходимы:
a) громкоговоритель диаметром 200 мм или менее, помещенный в герметичный корпус;
b) генератор сигналов или частотный синтезатор; генератор-частотомер или анализатор спектра; усилитель и вольтметр.
Возможно, потребуется испытать несколько моделей громкоговорителей, чтобы выбрать модель, имеющую достаточно гладкую частотную характеристику, удовлетворяющую требованиям к громкоговорителю по А.4.
Генератор сигналов или частотный синтезатор должен выдавать один или несколько синусоидальных сигналов с допусками по таблице А.2, иметь нестабильность частоты в пределах Гц в диапазоне частот измерений и нелинейные искажения менее 0,1%.
Частотомер или анализатор спектра должен иметь точность Гц в диапазоне частот измерений.
Усилитель мощности, используемый для питания громкоговорителя, должен иметь выходной импеданс, согласованный с электрическим импедансом громкоговорителя, и иметь достаточный запас мощности (см. А.4).
Вольтметр для измерения напряжения на громкоговорителе должен иметь точность в пределах на всех частотах, указанных в таблице А.2.
А.4. Испытание громкоговорителя
Устанавливают громкоговоритель на пол в заглушенной камере со звукоотражающим полом раструбом вверх.
Устанавливают микрофон той же модели и того же изготовителя, что и применяемый при измерении шума в реверберационной камере, по оси громкоговорителя и на расстоянии 10 - 20 мм от его обреза, ориентировав его на громкоговоритель.
Используя средства измерений по разделу 6, измеряют уровни звукового давления на испытательных частотах, приведенных в таблице А.2, с округлением до 0,5 дБ.
Частотную характеристику громкоговорителя определяют в ближнем звуковом поле, основываясь на том, что связь между уровнем звукового давления в ближнем звуковом поле малого источника шума монопольного типа и его уровнем звуковой мощности слабо зависит от частоты из-за незначительной зависимости от частоты действительной части акустической проводимости такого источника.
Громкоговоритель пригоден, если уровни звукового давления на соседних частотах отличаются не более чем на 1 дБ.
Испытательные частоты для оценки пригодности ревереберационной камеры для измерения шума с дискретными частотными составляющими
Таблица А.2
Параметры |
Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, Гц |
||||||||||||||
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
|
Испытательные частоты |
- |
- |
147 |
- |
- |
- |
361 |
- |
- |
- |
|
- |
1470 |
- |
- |
- |
113 |
148 |
- |
226 |
- |
364 |
- |
- |
- |
- |
1130 |
1480 |
- |
2260 |
|
- |
114 |
149 |
- |
228 |
- |
367 |
445 |
564 |
712 |
- |
1140 |
1490 |
- |
2280 |
|
90 |
115 |
150 |
180 |
230 |
285 |
370 |
450 |
570 |
720 |
900 |
1150 |
1500 |
1800 |
2300 |
|
91 |
116 |
151 |
182 |
232 |
288 |
373 |
455 |
576 |
728 |
910 |
1160 |
1510 |
1820 |
2320 |
|
92 |
117 |
152 |
184 |
234 |
291 |
376 |
460 |
582 |
736 |
920 |
1170 |
1520 |
1840 |
2340 |
|
93 |
118 |
153 |
186 |
236 |
294 |
379 |
465 |
588 |
744 |
930 |
1180 |
1530 |
1860 |
2360 |
|
94 |
119 |
154 |
188 |
238 |
297 |
382 |
470 |
594 |
752 |
940 |
1190 |
1540 |
1880 |
2380 |
|
95 |
120 |
155 |
190 |
240 |
300 |
385 |
475 |
600 |
760 |
950 |
1200 |
1550 |
1900 |
2400 |
|
96 |
121 |
156 |
192 |
242 |
303 |
388 |
480 |
606 |
768 |
960 |
1210 |
1560 |
1920 |
2420 |
|
97 |
122 |
157 |
194 |
244 |
306 |
391 |
485 |
612 |
776 |
970 |
1220 |
1570 |
1940 |
2440 |
|
98 |
123 |
158 |
196 |
246 |
309 |
394 |
490 |
618 |
784 |
980 |
1230 |
1580 |
1960 |
2460 |
|
99 |
124 |
159 |
198 |
248 |
312 |
397 |
495 |
624 |
792 |
990 |
1240 |
1590 |
1980 |
2480 |
|
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
|
101 |
126 |
161 |
202 |
252 |
318 |
403 |
505 |
636 |
808 |
1010 |
1260 |
1610 |
2020 |
2520 |
|
102 |
127 |
162 |
204 |
254 |
321 |
406 |
510 |
642 |
816 |
1020 |
1270 |
1620 |
2040 |
2540 |
|
103 |
128 |
163 |
206 |
256 |
324 |
409 |
515 |
648 |
824 |
1030 |
1280 |
1630 |
2060 |
2560 |
|
104 |
129 |
164 |
208 |
258 |
327 |
412 |
520 |
654 |
832 |
1040 |
1290 |
1640 |
2080 |
2580 |
|
105 |
130 |
165 |
210 |
260 |
330 |
415 |
525 |
660 |
840 |
1050 |
1300 |
1650 |
2100 |
2600 |
|
106 |
131 |
166 |
212 |
262 |
333 |
418 |
530 |
666 |
848 |
1060 |
1310 |
1660 |
2120 |
2620 |
|
107 |
132 |
167 |
214 |
264 |
336 |
421 |
535 |
672 |
856 |
1070 |
1320 |
1670 |
2140 |
2640 |
|
108 |
133 |
168 |
216 |
266 |
339 |
424 |
540 |
678 |
864 |
1080 |
1330 |
1680 |
2160 |
2660 |
|
109 |
134 |
169 |
218 |
268 |
342 |
427 |
545 |
684 |
872 |
1090 |
1340 |
1690 |
2180 |
2680 |
|
110 |
135 |
170 |
220 |
270 |
345 |
430 |
550 |
690 |
880 |
1100 |
1350 |
1700 |
2200 |
2700 |
|
111 |
136 |
171 |
222 |
272 |
348 |
433 |
555 |
696 |
888 |
1110 |
1360 |
1710 |
2220 |
2720 |
|
- |
137 |
172 |
- |
274 |
- |
436 |
- |
702 |
- |
- |
1370 |
1720 |
- |
2740 |
|
- |
138 |
173 |
- |
276 |
- |
439 |
- |
- |
- |
|
1380 |
1730 |
- |
2760 |
|
Приращение, Гц |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
5 |
8 |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
Допустимое отклонение приращения, Гц |
+- 0,3 |
+- 0,3 |
+- 0,3 |
+- 0,5 |
+- 0,5 |
+- 1 |
+- 1 |
+-1,5 |
+- 2 |
+-3 |
+- 3 |
+- 5 |
+- 5 |
+- 5 |
+- 5 |
Число частот измерения N_f |
22 |
26 |
27 |
22 |
26 |
22 |
27 |
23 |
24 |
23 |
22 |
26 |
27 |
22 |
26 |
А.5. Проверка камеры
Устанавливают громкоговоритель в месте (местах) расположения испытуемой машины излучающей стороной, обращенной от ближайшей поверхности (включая пол) внутрь камеры.
Устанавливают микрофон(ы) в тех же точках измерения или на той же траектории, что и при измерении шума испытуемой машины (см. 8.3).
Включают рассеиватель звука, если он используется.
Определяют средний по пространству и времени уровень звукового давления на испытательных частотах таблицы А.2. Входное напряжение громкоговорителя должно быть таким же, как и при его испытании по А.4.
Примечание - Средний уровень звукового давления может быть получен либо при сканировании микрофона по траектории (см. 8.3), либо расчетом по измеренным уровням по совокупности точек измерения.
Колебания частоты при измерениях не должны выходить за пределы Гц в течение каждой серии измерений.
А.6. Метод расчета
Для исключения влияния ближнего звукового поля громкоговорителя вычитают из уровня звукового давления, измеренного по А.5, уровень звукового давления, измеренный по А.4, получая на каждой испытательной частоте корректированный уровень звукового давления .
По результатам измерений по совокупности испытательных частот для каждой третьоктавной полосы вычисляют среднеквадратичное отклонение , дБ, по формуле
, (A.1)
где - средний по всем точкам измерения и, если необходимо, по всем положениям громкоговорителя, корректированный по характеристике громкоговорителя уровень звукового давления в камере на i-й испытательной частоте, дБ;
- среднеарифметическое значение, полученное по значениям
по всем испытательным частотам
в данной третьоктавной полосе, дБ;
- число испытательных частот в данной третьоктавной полосе.
А.7. Оценка пригодности
Для каждой третьоктавной полосы испытательная установка признается пригодной для определения уровня звуковой мощности машины, излучающей шум с существенными дискретными частотными составляющими, если среднеквадратичное отклонение не превышает значений, указанных в таблице А.1.
Испытания на частотах выше третьоктавной полосы 2500 Гц необязательны.
Если микрофон сканируют по траектории, то испытание следует проводить в диапазоне ниже наибольшей из частот
или
,
где l - длина траектории сканирования микрофона, м;
V - объем камеры, .
А.8. Случай нескольких мест расположения испытуемой машины
При намерении использовать несколько мест расположения машины оценку пригодности выполняют по их совокупности, последовательно устанавливая громкоговоритель в те же места, в которые предполагают устанавливать машину.
В этом случае для каждой частоты уровни звукового давления должны быть усреднены по всем местам расположения громкоговорителя и точкам измерения в соответствии с 8.3 настоящего стандарта перед вычислением среднеквадратичного отклонения по формуле (А.1)
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.