ГОСТ 31274-2004 (ИСО 3741:1999) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности по звуковому давлению. Точные методы для реверберационных камер

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 реверберационной 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.

Таблица А.1 - Максимально допустимые среднеквадратичные отклонения выборки     

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 ±0,1 Гц в диапазоне частот измерений и нелинейные искажения менее 0,1%.

Частотомер или анализатор спектра должен иметь точность ±0,05 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 ±1,0% на всех частотах, указанных в таблице А.2.

Таблица А.2 - Испытательные частоты для оценки пригодности реверберационной камеры для измерения шума с дискретным частотными составляющими