ГОСТ 31273-2003 (ИСО 3745:2003) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных камер

     8.3 Положение микрофонов

    8.3.1 Общие положения

Уровень звукового давления на измерительной сфере (полусфере) должен быть определен с применением одного из следующих четырех способов размещения микрофонов, или должно быть использовано размещение микрофонов по 8.3.6:

a) микрофоны располагают в заданных точках на измерительной поверхности.

Один микрофон может последовательно переноситься из точки в точку или может использоваться набор зафиксированных микрофонов, а их сигналы поступают в измерительную систему последовательно или одновременно;

b) один микрофон сканируют по нескольким круговым траекториям на измерительной поверхности. В альтернативе микрофон может быть неподвижен, а испытуемую машину поворачивают на 360° или на несколько оборотов;

с) один микрофон сканируют по нескольким меридиональным траекториям измерительной поверхности;

d) один микрофон сканируют по спиральной траектории с вертикальной осью, совпадающей с осью измерительной поверхности.

8.3.2 Фиксированные положения микрофона

8.3.2.1 Измерительная сфера (для измерений в заглушенной камере со звукопоглощающим полом)

На сфере используют сетку из 20 микрофонов, как указано в приложении С. Число точек измерения считают достаточным, если разность между наибольшим и наименьшим измеренными уровнями звукового давления в любой из полос диапазона частот измерений менее половины числа точек измерения. Если этому требованию не отвечает сетка из 20 микрофонов, то дополнительные 20 точек измерения могут быть получены поворотом первичной сетки или машины на 180° вокруг оси z. При этом верхняя и нижняя точки на оси z новой сетки должны совпадать с исходными. Каждой из 40 точек обеих сеток соответствуют участки сферы, равные по площади.

Если требование по достаточности числа точек измерения при сорока положениях микрофона не выполняется, необходимы детальные исследования уровней звукового давления на участках сферы, где выявлена высокая направленность излучения. Эти исследования должны определить наибольшее и наименьшее значения уровней звукового давления в диапазоне частот измерений. Если прибегают к этой процедуре, то обычно точки измерения не соответствуют равным по площади участкам сферы и расчет уровня звукового давления на поверхности выполняют по 8.7.2.3.

8.3.2.2 Измерительная полусфера (для измерений в затушенной камере со звукоотражающим полом)

На полусфере используют сетку из 20 микрофонов, как указано в приложении D. Число точек измерения считают достаточным, если разность между наибольшим и наименьшим измеренными уровнями звукового давления в любой из полос диапазона частот измерений менее половины числа точек измерения. Если этому требованию не отвечает сетка из 20 микрофонов, то дополнительные 20 точек измерения могут быть получены поворотом первичной сетки или машины на 180° вокруг оси z. Каждой из 40 точек обеих сеток соответствуют равные по площади участки полусферы.

Если требование по достаточности числа точек измерения при сорока положениях микрофона не выполняется, необходимы детальные исследования уровней звукового давления на участках сферы, где выявлена высокая направленность излучения. Эти исследования должны определить наибольшее и наименьшее значения уровней звукового давления в диапазоне частот измерений. Если прибегают к этой процедуре, то обычно точки измерения не соответствуют равным по площади участкам полусферы и расчет уровня звукового давления на поверхности выполняют по 8.7.2.3.

8.3.3 Соосные круговые траектории (для измерений в заглушенной камере со звукопоглощающим или звукоотражающим полом)

Уровень звукового давления должен быть усреднен по пространству и времени при перемещении одного микрофона по меньшей мере по нескольким круговым траекториям. В заглушенной камере со звукоотражающим полом минимальное число траекторий должно быть пять согласно приложению Е, а для машин - источников тонального шума их должно быть по меньшей мере двадцать с высотой над полом, указанной в таблице D.1. В заглушенной камере со звукопоглощающим полом число траекторий должно быть не менее десяти и сорока соответственно с высотами, выбранными симметрично для верхней и нижней полусфер измерительной поверхности.

Круговые траектории могут быть получены медленным равномерным вращением машины или микрофона вокруг машины на 360°. Если машина установлена на поворотной платформе, то поверхность платформы должна по возможности быть на уровне пола, но не выше чем на высоте, равной 10% высоты машины.

8.3.4 Меридиональные траектории (для измерений в заглушенной камере со звукопоглощающим или звукоотражающим полом)

Третий способ для определения уровня звукового давления на поверхности сферы или полусферы состоит в непрерывном перемещении микрофона по полукруговой траектории вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр машины (см. рисунок F.1 приложения F). Вертикальная скорость микрофона (dz/dt) должна быть постоянна. Это означает, что угловая скорость перемещения микрофона пропорциональна 1/cos, где - угол подъема точки измерения над горизонтальной плоскостью. Сигнал микрофона возводят в квадрат и усредняют электронными средствами с весом, соответствующим площади участка сферы или полусферы. В альтернативе допускается постоянная угловая скорость, которая может быть получена электронным взвешиванием в соответствии с cos (см. рисунок F.1).

Примеры устройств, реализующих меридиональные траектории, показаны на рисунках F.2 и F.3.

Как минимум должно быть восемь траекторий сканирования микрофона с равными приращениями азимута относительно машины. Последнее достигают поворотом машины.

8.3.5 Спиральная траектория (для измерений в заглушенной камере со звукопоглощающим или звукоотражающим полом)

Четвертый способ для определения уровня звукового давления на сфере или полусфере состоит в перемещении микрофона по одной меридиональной траектории согласно 8.3.4 с одновременным медленным последовательным перемещением его по не менее чем пяти круговым траекториям, что формирует спиральную траекторию вокруг вертикальной оси измерительной поверхности. В альтернативе спиральная траектория может быть получена медленным вращением испытуемой машины с постоянной скоростью по меньшей мере на пять полных оборотов с перемещением микрофона по меридиональной траектории. Пример спиральной траектории показан в приложении G. Весовые коэффициенты в зависимости от угла подъема микрофона принимают в соответствии с 8.3.4.

8.3.6 Другие сетки микрофонов

Вышеприведенные требования не исключают иное размещение микрофонов и иные измерительные поверхности, если это может обеспечить повышение точности. Однако при этом должно быть продемонстрировано, что отклонения в любой из третьоктавных полос уровней звуковой мощности не превышают на 0,5 дБ значений, определенных при соблюдении требований 8.3.2-8.3.5. Альтернативные измерительные поверхности должны полностью охватывать машину.

Примечание - Основанием применения альтернативной сетки микрофонов должно быть повышение точности измерений, а не просто сокращение числа точек измерения или достижение других упрощений по сравнению с требованиями 8.3.2-8.3.5. Пример альтернативной измерительной поверхности и сетки микрофонов приведен в [6].