ГОСТ Р 54579-2011
(ИСО 18233:2006)

Группа Т34

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ В АКУСТИКЕ ЗДАНИЙ И ПОМЕЩЕНИЙ

Acoustics. Application of new measurement methods in building and room acoustics

ОКС 17.140.20*

_______________

* В ИУС 10-2012  ГОСТ Р 54579-2011 приводится с ОКС 91.120.20. -

 - Примечание изготовителя базы данных.  

Дата введения 2012-12-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 декабря 2011 г. N 678-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 18233:2006* "Акустика. Применение новых методов измерений в акустике зданий и помещений" (ISO 18233:2006 "Acoustics - Application of new measurement methods in building and room acoustics") путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста, а также внесением технических отклонений, объяснение которых приведено в дополнительном приложении ДА. Ссылки на национальные стандарты Российской Федерации выделены полужирным курсивом

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает правила и требования по применению новых методов измерений для определения акустических свойств зданий и их элементов. Приведены рекомендации по выбору сигнала возбуждения, алгоритмов обработки сигнала и контролю внешних условий, а также требования к линейности и стационарности объектов, подлежащих испытаниям.

Настоящий стандарт применяют для измерений звукоизоляции внутренних конструкций и фасадов зданий, времени реверберации и других акустических параметров помещений, а также для измерений звукопоглощения гулких помещений.

Методы настоящего стандарта могут применяться вместо классических методов, установленных в серии стандартов [1]-[3], ГОСТ Р ИСО 17497-1.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 17187-2010, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

     3 Термины, определения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 классический метод (classical method): Метод измерений, в котором результирующие уровни звукового давления или скорости его спада определяют по непосредственно зарегистрированным откликам помещения на возбуждение случайным шумом или импульсным сигналом.

3.1.2 новый метод (new method): Метод измерений, в котором определенного вида детерминированные сигналы используют для определения импульсной переходной характеристики испытуемого объекта, по которой затем определяют искомые уровни звукового давления и скорости его спада.

Примечание - Новые методы позволяют получить результаты при условиях, когда классические методы непригодны. Они, например, более устойчивы к действию шума посторонних источников.

3.1.3 (эффективное) отношение сигнал/шум, дБ (effective signal-to-noise ratio, signal-to-noise ratio): Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения среднего квадрата части сигнала, обусловленной возбуждением и измеренной новым методом, к среднему квадрату нежелательной части сигнала, измеренной тем же методом и обусловленной действием других источников, отличных от источника возбуждения.

Примечание - Отношение сигнал/шум заменяют эффективным отношением сигнал/шум в случаях, когда устанавливаемая новым методом методика измерений частично основана на классическом методе.

3.1.4 отношение пик/шум, дБ (peak-to-noise ratio): Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения квадрата пикового значения части сигнала, обусловленной возбуждением и измеренной новым методом, к среднему квадрату нежелательной части сигнала, измеренной тем же методом и обусловленной действием других источников, отличных от источника возбуждения.

3.1.5 полоса в долю октавы, Гц (fractional-octave band): Диапазон частот от наименьшей до наибольшей граничной частоты полосового фильтра с полосой пропускания в долю октавы согласно ГОСТ Р 8.714.

Примечание - В настоящем стандарте фильтры, имеющие полосу пропускания шириной как в октаву, так и в долю октавы, обобщенно называют полосовыми фильтрами на долю октавы.

     3.2 Сокращения

ПМД - последовательность максимальной длины.

КЧ - качающаяся частота.

     4 Обозначения

При применении методов настоящего стандарта в других стандартах ссылку на метод последовательности максимальной длины дают в виде "метод ПМД по ГОСТ Р 54579", ссылку на метод качающейся частоты - в виде "метод КЧ по ГОСТ Р 54579".

     5 Теоретические основания

     5.1 Общие положения

Распространение звука в помещении и между помещениями с хорошим приближением может быть описано как процесс преобразования сигнала в линейной динамической системе с постоянными параметрами. Общая теория таких систем может быть использована для установления взаимосвязи звукового отклика и сигнала возбуждения.

Все измерения по настоящему стандарту основаны на использовании импульсной переходной характеристики. Новые методы применимы как к виброскорости, измеренной в (строительных) конструкциях, так и к звуковому давлению, измеренному в помещении.

     5.2 Звук в помещении

Международный стандарт [1] (части 3-5 и 9-12) устанавливает методы измерения звукоизоляции воздушного шума элементами зданий и межкомнатной звукоизоляции. Международный стандарт [2] (все части) устанавливает методы измерения времени реверберации. Для определения указанных величин измеряют уровень звукового давления и время реверберации в помещениях с использованием источника шума. Для измерения времени реверберации источник шума включают на время, достаточное для достижения установившегося уровня звукового давления. Затем источник шума выключают и наблюдают спад уровня звукового давления в помещении. В настоящем стандарте момент выключения источника шума принимают за начало отсчета времени (0).

Запись уровня звукового давления во времени в общем случае должна содержать информацию как об установившемся уровне звукового давления, так и о времени реверберации. Типичные зависимости уровня от времени показаны на рисунке 1. Установившийся уровень звукового давления перед моментом выключения источника шума соответствует участку записи при <0, информация о спаде уровня звукового давления содержится на участке записи при 0. Спад используют для определения времени реверберации.

- установившийся уровень шума перед выключением источника возбуждения; - уровень фонового шума; - время

Примечание - Источник шума выключают при 0.     

Рисунок 1 - Типичная зависимость уровня звукового давления в помещении от времени при выключении источника шума

Классические методы измерения звукового давления в помещениях, устанавливаемые [1] и [2], требуют применения случайного шума. Хотя в большинстве случаев помещение может быть описано как детерминированная система, распространение случайного шума приводит к случайным изменениям результата измерений, которые характеризуют стандартным отклонением. Поэтому для получения результата близкого к математическому ожиданию требуется усреднение большего, чем при обычном измерении числа наблюдений. Для классического метода усреднение по числу наблюдений может быть объединено с усреднением по пространству, выполняемым при определении среднего уровня звукового давления в помещении.

В настоящем стандарте измерения выполняют в частотных полосах в долю октавы.

Можно показать [4], что средний спад уровня звукового давления может быть определен без усреднения путем непосредственной обработки импульсной переходной характеристики в точке наблюдения (микрофон) в ответ на сигнал возбуждения (громкоговоритель). Это относится к кривой спада и установившимся уровням, пока система является линейной и инвариантной во времени*. Данную теорию можно развить и применить к распространению звука в помещении источника, в помещении приемника, а также к передаче звука из помещения источника в помещение приемника.

В классическом методе, основанном на шумовом возбуждении, измеренный отклик теоретически может быть описан сверткой сигнала возбуждения с импульсной переходной характеристикой помещения. Однако применяя классический метод при шумовом возбуждении, отклик регистрируют непосредственно и импульсную переходную характеристику обычно не определяют.

В соответствии с методами настоящего стандарта результаты могут быть получены путем обработки импульсной переходной характеристики.

Примечание - Импульсная переходная характеристика системы включает в себя импульсную переходную характеристику помещения и ограждающих конструкций, расположенных между источником и приемником, а также характеристики усилителей, фильтров, преобразователей и т.п.

Для получения импульсной переходной характеристики или коэффициента передачи, связанного с импульсной переходной характеристикой преобразованием Фурье, могут быть применены различные методы. Использование любых методов допустимо, если они позволяют получить достоверные результаты при нормальных условиях измерений.

При возбуждении помещения белым шумом в течение времени, достаточного для установления переходных процессов, и выключении шума в момент времени 0 средний уровень звукового давления в любой момент времени >0 рассчитывают по формуле [4]

,                                                     (1)

где - спектральная плотность мощности сигнала возбуждения;

- импульсная переходная характеристика испытуемой системы;

- опорное значение для пересчета звукового давления в уровень звукового давления.

Спад, рассчитанный по формуле (1), соответствует среднему спаду по классическому методу, аппроксимируемому прямой линией.

Примечание - Так как текущее время является нижним пределом интегрирования, процедура вычисления по формуле (1) может быть интерпретирована как обратное интегрирование. В альтернативной форме формулы интегрирование выполняют в пределах от + до текущего времени . Ранее данная операция выполнялась на основе аналоговой обработки сигналов путем воспроизведения записи отклика в обратном направлении.

Формула (1) не учитывает внешний шум, обычно являющийся помехой при измерениях.

Если в измерительной системе применяют полосовой фильтр на долю октавы, то формула (1) будет описывать средний спад в соответствии с классическим методом для полосы фильтра.

Формулу (1) можно применять для расчета среднего уровня в любой момент времени после выключения источника шума. Ее можно применять также для определения среднего уровня до выключения источника шума. Для этого в формуле (1) полагают 0 и получают формулу

.                                                      (2)