Приложение D (обязательное). Проверка пригодности реверберационных камер для измерений шума с дискретными частотными составляющими

Приложение D
(обязательное)

Проверка пригодности реверберационных камер для измерений шума с дискретными частотными составляющими

D.2 Общие положения

Описываемый в настоящем приложении метод позволяет получить верхнюю оценку неопределенности измерения в данной реверберационной камере шума, содержащего дискретные частотные составляющие, при заданном месте или местах расположения испытуемого источника и для заданных точек установки микрофона или траекторий сканирования. Если рассчитанные стандартные отклонения не превышают значений, приведенных в таблице D.1, во всем диапазоне частот измерений, то условия испытаний [под которыми понимают реверберационную камеру, место или места расположения источника шума, средства измерений, точки установки микрофонов или траектории сканирования и вращающийся акустический рассеиватель (при его наличии)] удовлетворяет требованиям для измерений шума с дискретными частотными составляющими любого источника. При этом никаких дополнительных проверок (например, по 8.4.2) для конкретного источника шума проводить не требуется.

Приведенный в настоящем приложении метод проверки пригодности с использованием сигнала чистого тона является наихудшим случаем с точки зрения достижимой точности измерений. Поэтому стандартные отклонения воспроизводимости, полученные в результате такой проверки, будут не меньше тех, что были бы получены для любого реального источника шума.

D.3 Средства измерений

В дополнение к средствам измерений, которые должны удовлетворять требованиям раздела 6, используется следующее оборудование:

a) громкоговоритель диаметром 200 мм или менее в герметичном корпусе;

b) генератор сигналов или синтезатор частот; частотомер или анализатор спектра для выделения частотной составляющей; усилитель мощности и вольтметр.

Применяемый громкоговоритель должен иметь достаточно гладкую частотную характеристику, удовлетворяющую требованиям по D.4.

Генератор сигналов (синтезатор частот) должен обеспечивать воспроизведение одного или нескольких гармонических сигналов в пределах допуска, определенных в таблице D.2, стабильность частоты в пределах 0,1 Гц в диапазоне частот измерений и иметь коэффициент гармонических искажений менее 0,1%.

Частотомер (анализатор спектра) должен обеспечивать определение частоты сигнала с точностью 0,05 Гц в диапазоне частот измерений.

Усилитель мощности, используемый для подачи сигнала на громкоговоритель, должен иметь выходной импеданс, согласованный с электрическим импедансом громкоговорителя, и обладать достаточным запасом по мощности (см. D.4).

Используемый вольтметр должен обеспечивать измерение напряжения на входе громкоговорителе в пределах допуска 1,0% на всех тестовых частотах, указанных в таблице А.2.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Слова "в таблице А.2" следует читать как "в таблице D.2."

D.4 Проверка громкоговорителя

Громкоговоритель устанавливают на звукоотражающий пол в заглушенной камере или на звукоотражающую плоскость в условиях, позволяющих проводить измерения согласно [5], выходным отверстием вверх.

Устанавливают микрофон той же модели и того же изготовителя, что и применяемый при измерении шума в реверберационной камере. Микрофон ориентируют на громкоговоритель так, чтобы рабочая ось микрофона совпадала с рабочей осью громкоговорителя, а диафрагма микрофона находилась на расстоянии от 10 до 20 мм от плоскости выходного отверстия громкоговорителя. С помощью тех же средств измерений, что применяют для определения звуковой мощности (см. 6.1), измеряют и регистрируют с округлением до 0,5 дБ уровни звукового давления на тестовых частотах, приведенных в таблице D.2.

В данном испытании для получения частотной характеристики громкоговорителя измерения проводят в его ближнем звуковом поле, что обусловлено слабой зависимостью от частоты соотношения между уровнем звукового давления и уровнем звуковой мощности в ближнем поле малого монопольного источника звука. Последнее связано со слабой зависимостью от частоты действительной часть проводимости между источником звука и воздушной средой.

По результатам проверки громкоговоритель признают пригодным, если уровни звукового давления на соседних частотах не отличаются более чем на 1 дБ.

D.5 Измерения для проверки камеры

Устанавливают громкоговоритель в месте (местах) и на высоте (высотах) расположения испытуемого источника шума в камере излучающей стороной в сторону от ближайшей поверхности (включая пол).

Для проведения измерений выбирают не менее шести точек установки микрофонов в соответствии с требованиями 8.3 или траекторию сканирования длиной не менее , где - длина волны, соответствующая среднегеометрической частоте низшей полосы диапазона частот измерений.

Включают акустический рассеиватель, если таковой используется.

Определяют средние по камере эквивалентные уровни звукового давления на тестовых частотах таблицы D.2. При этом входное напряжение громкоговорителя должно быть таким же, как при его испытании по D.4.

Примечание - Если измерения проводят в фиксированных точках, то по этим точкам может быть выполнено сканирование микрофоном, и в этом случае средний уровень звукового давления будет получен автоматически (см. 8.3) или уровень звукового давления получают для каждой точки, после чего рассчитывают среднее результатов измерений.

Отклонение тестовой частоты от заданного (номинального) значения не должно превышать 0,1 Гц в течение всей серии измерений.

D.6 Расчет

Для исключения влияния ближнего звукового поля громкоговорителя вычитают из уровня звукового давления, измеренного по D.5, уровень звукового давления, измеренный по D.4, получая на каждой испытательной частоте корректированный уровень звукового давления .

Для каждой третьоктавной полосы вычисляют среднее арифметическое , а затем стандартное отклонение корректированных уровней звукового давления по измерениям по формуле

,

(D.1)

где - средний по всем точкам измерения и, если необходимо, по всем положениям громкоговорителя корректированный по характеристике громкоговорителя эквивалентный уровень звукового давления в камере на -й тестовой частоте, дБ;

- среднее арифметическое значений по всем тестовым частотам в данной третьоктавной полосе, дБ;

- число тестовых частот в данной третьоктавной полосе.

D.7 Оценка пригодности

Считают, что в данной третьоктавной полосе условия испытаний [реверберационная камера, место (места) расположения источника шума, средства измерений, точки установки микрофонов или траектории сканирования и вращающийся акустический рассеиватель (при его наличии)] пригодны для определения уровня звуковой мощности источника, излучающего шум с существенными дискретными частотными составляющими, если стандартное отклонение , рассчитанное по формуле (D.1), не превышает значений, указанных в таблице D.1.

Испытания для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами выше 2500 Гц проводить необязательно.

Если при испытании микрофон движется по траектории сканирования длины , м, то измерения следует проводить в диапазоне частот, ограниченном сверху наибольшим из двух значений: 6000/ или (V - объем камеры, ).

D.8 Случай нескольких мест расположения испытуемого источника шума

Если в проверяемой камере не задано какое-то определенное место расположения испытуемого источника шума или если при испытаниях предполагается использовать несколько мест расположения, то процедура оценки пригодности, описанная в D.7, может быть повторена с использованием дополнительного места (или мест) установки громкоговорителя. В этом случае полученные уровни звукового давления усредняют сначала по местам установки источника [по аналогии с формулой (13)], а затем по точкам установки микрофонов или по траекториям сканирования [по аналогии с формулой (16)]. Полученный в результате усреднений уровень звукового давления в каждой полосе частот подставляют в формулу (D.1) как .

Если при проверке пригодности камеры использовали несколько мест установки громкоговорителя, то при испытаниях источника шума его следует устанавливать в те же места. При испытаниях проводят усреднение уровней звукового давления по нескольким местам расположения источника шума и по точкам установки микрофонов (траекториям сканирования).

Таблица D.2 - Тестовые частоты, используемые при проверке ревереберационной камеры для измерений шума с дискретными частотными составляющими

Параметры	Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, Гц
	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500
Тестовые частоты, Гц	-	-	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
	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500
	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
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 тестовых частот	22	26	27	22	26	22	27	23	24	23	22	26	27	22	26