ГОСТ Р ИСО 3382-1-2013

Группа Т34

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ИЗМЕРЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОМЕЩЕНИЙ

Часть 1

Зрительные залы

Acoustics. Measurement of room acoustic parameters. Part 1. Performance spaces

ОКС 91.120.20

Дата введения 2014-12-01

Предисловие

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 5 декабря 2013 г. N 2171-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 3382-1:2009* "Акустика. Измерение акустических параметров помещений. Часть 1. Зрительные залы" (ISO 3382-1:2009 "Acoustics - Measurement of room acoustic parameters - Part 1: Performance spaces").

________________

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

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и действующие в этом качестве межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (gost.ru)

Введение

Время реверберации помещения считалось основным показателем его акустических свойств. Наряду с этим существует понимание о необходимости более полной оценки акустического качества помещений при помощи таких величин, как относительные уровни звукового давления, отношения энергии раннего и позднего отклика, вторичные (боковые) энергетические составляющие, интерауральные взаимные корреляционные функции (корреляционные функции сигналов правого и левого уха) и уровни фонового шума.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения времени реверберации на основе импульсной переходной характеристики и прерываемого шума. Приложения знакомят с некоторыми положениями методов измерений новых показателей акустики залов, которые пока не подлежат стандартизации. Они дают возможность сравнивать результаты измерений времени реверберации с большей достоверностью и содействуют использованию и определению сопоставимости результатов измерений новых показателей.

В приложении A представлены показатели, основанные на импульсной переходной характеристике помещения: дополнительные параметры реверберации в помещении (раннее время спада) и относительные звуковые уровни, ранние/поздние и боковые энергетические составляющие. В настоящее время не все из этих показателей могут быть стандартизованы. Однако поскольку все они определяются на основе импульсной переходной характеристики помещения, то ее целесообразно использовать в качестве основы стандартных измерений. В приложении B представлены основы бинауральных измерений в помещении, выполняемые на испытуемых и с использованием имитатора головы человека. В приложении C приведены сведения о вспомогательных характеристиках, которые могут быть полезны для оценки акустических условий с точки зрения музыкальной акустики.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерений времени реверберации и других акустических параметров зрительных залов. Рассмотрены методика и средства измерений, необходимое рабочее пространство (зона озвучивания), методы оценки и представления результатов испытаний. Применение стандарта предполагает использование современных методов измерений и оценки акустических параметров помещения на основе цифровой обработки его импульсной переходной характеристики.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Недатированную ссылку относят к последней редакции ссылочного стандарта, включая его изменения.

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

МЭК 61260 Электроакустика. Фильтры полосовые октавные и на доли октавы (IEC 61260, Electroacoustics - Octave-band and fractional-octave-band filters)

МЭК 61672-1 Электроакустика. Шумомеры. Часть 1. Технические требования (IEC 61672-1, Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 кривая спада (decay curve): Графическое изображение зависимости спада уровня звукового давления в помещении от времени после прекращения работы источника звука.

[[1], 3.1]

Примечание 1 - Можно измерить время спада после прекращения работы источника звука в помещении или рассчитать его на основе возведенной в квадрат обращенной во времени импульсной переходной характеристики помещения (см. раздел 5).

Примечание 2 - Время реверберации, определенное непосредственно по спаду уровня звукового давления в помещении при использовании импульсного источника шума (например, на основе записи звука выстрела из пистолета самописцем уровня) может быть использовано лишь для ориентировочной оценки. Спад отклика помещения на импульсное воздействие в общем случае не является экспоненциальным, и, следовательно, наклон кривой спада будет отличаться от наклона интегрированной импульсной переходной характеристики.

3.2 метод прерываемого шума (interrupted noise method): Метод определения спада уровня звукового давления (далее - кривые спада) непосредственной записью спада уровня звукового давления после возбуждения помещения широкополосным или полосовым шумом.

[[1], 3.3]

3.3 метод интегрированной импульсной переходной характеристики (integrated impulse response method): Метод определения кривых спада путем интегрирования обращенной во времени возведенной в квадрат импульсной переходной характеристики.

[[1], 3.4]

3.4 импульсная переходная характеристика (impulse response): Изменение во времени звукового давления в некоторой точке помещения в результате излучения импульса Дирака в другой точке помещения.

[[1], 3.5]

Примечание - На практике невозможно создать и излучить настоящую дельта-функцию Дирака, однако в целях измерений кратковременные нестационарные звуки (например, звуки выстрелов) могут оказаться ее приемлемой аппроксимацией. Альтернативным методом измерения является применение сигнала типа периодической псевдослучайной последовательности максимальной длины (ПСПМД) или другого детерминированного сигнала с плоским спектром, как у синусоидального сигнала с линейно изменяющейся частотой и обратным преобразованием измеренного отклика в импульсную переходную характеристику.

3.5 время реверберации (reverberation time) , с: Время, необходимое для спада средней по пространству плотности звуковой энергии в ограниченном объеме на 60 дБ от первоначального уровня после выключения источника звука.

Примечание - Время реверберации можно оценить на меньшем, чем 60 дБ, интервале с последующей экстраполяцией на весь интервал изменения кривой спада. При этом используют специальные обозначения. Так при определении времени реверберации по кривой спада на интервале от 5 до 25 дБ его обозначают . Если для определения времени реверберации используют интервал значений кривой спада от 5 до 35 дБ, то его обозначают .

3.6 степень заполненности помещения

3.6.1 помещение не заполнено (unoccupied state): Состояние помещения, подготовленного для выступления исполнителей в присутствии зрителей, но при отсутствии указанных лиц, а в случае концертных залов и оперных театров - желательно без стульев исполнителей, без музыкальных и ударных инструментов и аналогичного оборудования.

3.6.2 репетиционное заполнение (studio state): Состояние помещения (для воспроизведения речи или музыки) в присутствии исполнителей и технических специалистов в обычно необходимом количестве (например, во время репетиции или звукозаписи), но при отсутствии зрителей.

3.6.3 полное заполнение (occupied state): Состояние помещения зала или театра, когда занято от 80% до 100% зрительских мест.

Примечание - Время реверберации помещения зависит от числа присутствующих в нем зрителей, в силу чего приведенные выше определения степени заполненности необходимы при измерениях.

     4 Условия измерений

4.1 Общие положения

Измерение времени реверберации может производиться при любой или всех степенях заполненности помещения. Если помещение оборудовано техническими средствами для изменения его акустических характеристик, то целесообразно провести измерения отдельно для каждого технического средства при его обычных настройках. Температура и относительная влажность воздуха в помещении должна измеряться с точностью ±1°С и ±5% соответственно.

Для оценки результатов, полученных на основе времени реверберации, имеет значение точность описания степени заполненности помещения. Чрезмерное заполнение зала (например, при концертах с необычно большими оркестрами или в присутствии хора или стоящих зрителей) должно отмечаться в протоколе испытаний.

В театрах следует различать состояния "противопожарный занавес поднят" и "противопожарный занавес опущен", "оркестровая яма открыта" и "оркестровая яма закрыта", а также "оркестр размещен на сцене" при наличии или отсутствии концертных ограждений. Измерения целесообразно выполнить во всех указанных случаях. Если противопожарный занавес поднят, то следует описать декорации на сцене.

Если технические средства являются активными (т.е. электронными), то следует также измерить их влияние. Однако некоторые электронные системы улучшения времени реверберации создают нестационарные условия в помещении, поэтому не существует единственной импульсной переходной характеристики и следует соблюдать осторожность при применении синхронного усреднения в процессе измерений.

4.2 Средства измерений и испытательное оборудование

4.2.1 Источник звука

Источник звука должен быть максимально ненаправленным (см. таблицу 1). Он должен создавать уровень звукового давления, обеспечивающий получение кривой спада с минимально необходимым для исключения влияния фонового шума динамическим диапазоном. При измерении импульсной переходной характеристики с использованием псевдослучайных последовательностей необходимый уровень звукового давления может быть существенно меньше из-за возможности повышения отношения "сигнал/шум" за счет синхронного усреднения. При измерениях без применения метода синхронного усреднения (или других методов) для увеличения динамического диапазона кривой спада уровень звукового давления источника должен не менее чем на 45 дБ превышать фоновый шум в соответствующей полосе частот. Если определяют время реверберации , то достаточно обеспечить уровень звукового давления, на 35 дБ превышающий уровень фонового шума.

В таблице 1 приведены значения максимально допустимых отклонений от круговой направленности источника при скользящем усреднении значений в пределах дуг с углом в 30°. Если нет в распоряжении поворотного стола, то выполняют измерения через каждые 5° и усредняют результаты для каждых смежных 6 точек. Опорное значение должно быть определено путем энергетического усреднения измеренных значений в заданной плоскости измерений в пределах 360°. При этом расстояние между микрофоном и источником звука должно быть не менее 1,5 м.

Таблица 1 - Максимальное отклонение направленности источника звука при возбуждении в октавных полосах розового шума и измерениях в свободном звуковом поле

4.2.2 Микрофоны, оборудование для регистрации и анализа

4.2.2.1 Общие положения

Для измерения звукового давления следует применять ненаправленный микрофон с одной из следующих возможностей его подключения:

- непосредственно к усилителю, набору фильтров и системе отображения кривых спада или к оборудованию для определения импульсной переходной характеристики;

- к устройству непрерывной регистрации сигнала для последующего анализа.

4.2.2.2 Микрофон и фильтры

Средство измерений должно удовлетворять требованиям для шумомера 1-го класса по МЭК 61672-1. Октавные или 1/3-октавные фильтры должны удовлетворять требованиям МЭК 61260. Микрофон должен иметь минимально возможные размеры и мембрану предпочтительно диаметром не более 13 мм. Допускаются микрофоны с диаметром до 26 мм, если они являются микрофонами давления или микрофонами свободного поля с корректорами диффузного поля, обеспечивающими плоскую частотную характеристику в диффузном звуковом поле.

4.2.2.3 Регистрирующее устройство

Если спад звука сначала записывают на магнитную ленту или на цифровой регистратор, то не следует использовать цепи автоматической регулировки усиления или другие устройства для динамической оптимизации отношения "сигнал/шум". Продолжительность записи каждого спада должна быть достаточно большой, чтобы зафиксировать уровень фонового шума, следующий за спадом звукового давления. Рекомендуемая продолжительность спада должна быть не менее ожидаемого времени реверберации, увеличенного на 5 с.

Характеристики регистрирующего устройства при заданной комбинации скорости записи и воспроизведения должны быть следующими:

a) частотная характеристика должна быть плоской в диапазоне измерений с максимальным отклонением не более ±3 дБ;

b) динамический диапазон должен соответствовать динамическому диапазону кривой спада. При измерении спадов методом прерывания шума регистратор должен обеспечить отношение "сигнал/шум" не менее 50 дБ в каждой частотной полосе;

c) отношение скорости воспроизведения к скорости записи должно быть в пределах 2% от 10, где - целое число, включая нуль.

Примечание - Если при воспроизведении применяют транспонирование частоты, то соответствующая частота транспонирования будет равна целому числу стандартных 1/3-октавных частот или октавных частот, если кратно трем.

При использовании магнитофона постоянная времени устройства для записи спада уровня звукового давления (см. 4.2.2.4) связана с эффективным временем реверберации , подлежащего воспроизведению сигнала, которое будет отличаться от времени реверберации реального помещения, если скорость воспроизведения не равна скорости записи.