ГОСТ 31704-2011 (EN ISO 354:2003) Материалы звукопоглощающие. Метод измерения звукопоглощения в реверберационной камере (с Поправкой)

     7.3 Метод интегрирования импульсных откликов

7.3.1 Прямой метод

При испытаниях прямым методом импульсный отклик может быть создан при помощи импульсного источника звука, например, пистолетного выстрела, взрыва баллона, искрового разряда или любого другого источника, который создает импульс с достаточно широкой частотной полосой и достаточной энергией, отвечающий требованиям, изложенным в 7.2.1.

Примечание - Для воспроизведения широкополосных импульсных сигналов с достаточной энергией рекомендуется использовать громкоговорители. В отдельных полосах частот могут создаваться узкополосные импульсы.

Допускается в отдельных случаях использовать в качестве импульсных сигналов третьоктавные полосы частот шума.

7.3.2 Косвенный метод

Сущность метода заключается в использовании звуковых сигналов, воспроизводящих импульсный отклик после специальной обработки сигнала (накопление звуковой энергии), поступающего к микрофону, для обеспечения высокого отношения полезного сигнала к шуму. Допускается использовать воющий тон или псевдослучайный шум (например, последовательный ряд импульсов максимальной длины), если выполняются требования к спектральным характеристикам источника звука. При увеличении отношения полезного сигнала к шуму динамические требования, предъявляемые к источнику звука, могут быть ниже указанных в 7.3.1. Если применяется синхронизированное усреднение времени (например, для того, чтобы увеличить отношение полезного сигнала к шуму), необходимо проверить, что импульсный отклик остается неизменным в течение всего процесса измерения. Сигналы могут создаваться устройствами, включающими в себя внешние программные средства, или устройствами, являющимися частью измерительного устройства.

Ширина полосы сигнала должна превышать одну треть октавы. Спектр сигнала должен быть достаточно плоским в пределах фактической третьоктавной полосы, в которой проводят измерения. Альтернативой широкополосному спектру шума может быть розовый спектр, охватывающий диапазон третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 100 Гц до 5000 кГц, при этом время реверберации измеряют одновременно в различных третьоктавных полосах. Калибровочный сигнал должен быть таким, чтобы полученная кривая спада для соответствующей частотной полосы отвечала требованиям, предъявляемым к уровням звукового давления (см. 7.2.1).

7.3.3 Регистрирующая система

Регистрирующая система должна состоять из микрофонов и усилителей в соответствии с требованиями, изложенными в 7.1.2 и 7.2.3, а также иметь дополнительное устройство, которое может преобразовывать зарегистрированный сигнал в цифровую форму и выполнять обработку данных, включая интегрирование импульсного отклика и оценку кривой спада. В случае, приведенном в 7.3.2, регистрирующая система может также включать в себя необходимое аппаратное и программное обеспечение для обработки импульсного отклика на основе зарегистрированного сигнала, а также создавать калибровочный сигнал.

Импульсный отклик должен быть отфильтрован в третьоктавных полосах. Фильтрование можно проводить до или после преобразования импульсного отклика в цифровую форму, но в любом случае до интегрирования. Для фильтрования допускается использовать аналоговые или цифровые фильтры. Фильтры должны соответствовать ГОСТ 17168.

7.3.4 Интегрирование импульсного отклика

Импульсный отклик, прошедший через фильтр, должен быть интегрирован в обратном направлении. Основной является следующая процедура.

Для каждой частотной полосы создают кривую спада путем интегрирования в обратном направлении импульсного отклика, возведенного в квадрат. При отсутствии фонового шума интегрирование начинают с конца импульсного отклика (), возведенного в квадрат, и продолжают до его начала. Спад звукового давления в зависимости от времени определяют по формуле

,                  (3)

где - импульсный отклик, возведенный в квадрат и интегрированный в обратном направлении;     

- звуковое давление импульсного отклика.

Для сведения к минимуму воздействия фонового шума на последнюю часть импульсного отклика применяют следующую процедуру.

Если уровень фонового шума известен, определяют начальную точку интегрирования как точку пересечения горизонтальной линии с фоновым шумом и линии наклона кривой спада с представительной частью кривой спада импульсного отклика, возведенного в квадрат. Интегрирование продолжают в обратном направлении до начала импульсного отклика и определяют кривую спада по формуле

,                                            (4)

где ;     

- возможная поправка импульсного отклика, возведенного в квадрат и интегрированного от до бесконечности.

Результат определения кривой спада может быть более точным, если значение вычисляют с допущением об экспоненциальном затухании энергии с той же скоростью, что и полученная с помощью импульсного отклика, возведенного в квадрат, в интервале времени между и , где - время, соответствующее уровню звукового давления 10 дБ, превышающего уровень звукового давления в период времени .

Если значение принимают равным нулю, то конечная - начальная точки интегрирования создают систематическую погрешность измерения времени реверберации. При максимально допустимой погрешности измерения времени реверберации, равной 5%, интегрирование импульсного отклика в обратном направлении должно начинаться от уровня не ниже 15 дБ от максимального сигнала с сохранением динамического диапазона импульсного отклика, необходимого для определения времени реверберации .