ГОСТ Р ИСО 3744-2013 Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Технический метод в существенно свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью

     7 Огибающий параллелепипед и измерительная поверхность

7.1 Огибающий параллелепипед

Форму и размеры измерительной поверхности выбирают исходя из формы и размеров огибающего параллелепипеда. Последний представляет собой воображаемую поверхность в виде прямоугольного параллелепипеда наименьших размеров, полностью вмещающий в себя испытуемый источник шума за исключением, может быть, отдельных выступающих частей, про которые известно, что они не дают заметного вклада в излучаемый источником шум.

Положение огибающего параллелепипеда, измерительной поверхности и точек установки микрофонов определяют относительно системы координат, как показано на рисунке 1. Точка начала координат является центром параллелепипеда, получаемого рядом зеркальных отражений от звукоотражающих плоскостей. Сначала отражают огибающий параллелепипед от первой (произвольно выбранной) звукоотражающей плоскости. Результатом является параллелепипед, образованный огибающим параллелепипедом и его отражением. Потом процедуру повторяют отражениями параллелепипеда, полученного на предыдущем шаге, от второй, а затем третьей звукоотражающей плоскости (при их наличии). Оси и системы координат лежат в плоскости горизонтальной звукоотражающей плоскости и параллельны соответствующим ребрам огибающего параллелепипеда. На рисунке 1 показан характеристический размер источника , используемый при определении размеров измерительной поверхности, для огибающих параллелепипедов в случае одной, двух и трех звукоотражающих плоскостей.

а) Одна звукоотражающая плоскость,

- характеристический размер источника; , , - ширина, длина и высота огибающего параллелепипеда; - начало координат

b) Две звукоотражающие плоскости,

с) Три звукоотражающие плоскости,

- характеристический размер источника; , , - ширина, длина и высота огибающего параллелепипеда; - начало координат

Рисунок 1 - Огибающий параллелепипед для случаев одной, двух и трех звукоотражающих плоскостей

7.2 Измерительная поверхность
     

    7.2.1 Общие положения

Измерительная поверхность представляет собой воображаемую поверхность площади , охватывающую огибающий параллелепипед и пересекающую все звукоотражающие плоскости, на которой лежат точки измерений (места установки микрофонов) или траектории сканирования микрофоном. Измерительная поверхность может быть следующих видов:

a) полусфера, половина полусферы или четверть полусферы с измерительным радиусом (см. приложение В);

b) прямоугольный параллелепипед, грани которого параллельны соответствующим граням огибающего параллелепипеда и отстоят от них на измерительное расстояние (см. приложение С);

c) цилиндр, половина цилиндра или четверть цилиндра диаметром и высотой (см. приложение D);

d) комбинированная поверхность, элементы которой являются участками поверхностей, указанных в перечислениях а) - с).

В общем случае вид измерительной поверхности может быть выбран исходя из формы и размеров испытуемого источника шума, принципа, что расстояние от каждого микрофона до источника шума должно быть приблизительно одинаковым. Кроме того, результат измерения уровней звуковой мощности будет минимальным и наиболее близким к истинному значению измеряемой величины, когда звуковая волна от источника будет падать на измерительную поверхность под углом 90°. Таким образом, для источников шума относительно малых размеров наилучшим выбором может быть полусфера; для источников, чья форма близка к параллелепипеду, - прямоугольный параллелепипед, а для высоких, но не широких и не длинных источников - поверхность цилиндра. Однако поскольку разные измерительные поверхности требуют разные минимальные расстояния между микрофонами и источником, во внимание необходимо принимать также другие факторы, такие как уровень фонового шума и отраженного звука в испытательном помещении или размер источника по сравнению с областью измерений в испытательном пространстве.

Примечание - Если целью испытаний является получение уровня звуковой мощности или звуковой энергии, который потом будет сравниваться с некоторым предельным значением, то в испытательном коде по шуму могут быть указаны размер и форма измерительной поверхности, позволяющие уменьшить неопределенность результата сравнения.

Если предполагается проведение испытаний для серии однотипных источников шума (например, машин одного типа или одного вида близких по размерам), то для них используют одну и ту же измерительную поверхность.

7.2.2 Ориентация микрофонов

Микрофоны на измерительной поверхности устанавливают таким образом, чтобы их рабочие оси (по МЭК 61672-1) были перпендикулярны измерительной поверхности. Если микрофон устанавливают в вершине измерительной поверхности в форме параллелепипеда, то его рабочая ось должна быть направлена в точку начала координат (см. рисунок 1).

Примечание - Обычно у микрофонов, предназначенных для измерений в свободном звуковом поле, рабочая ось совпадает с продольной осью корпуса микрофона (с предусилителем). Для микрофонов, предназначенных для измерений в диффузном поле, рабочая ось перпендикулярна продольной оси корпуса микрофона.

7.2.3 Полусферическая измерительная поверхность

Центр полусферической измерительной поверхности должен совпадать с началом координат (см. рисунок 1). Измерительный радиус должен быть не менее удвоенного характеристического размера , не менее 1 м и не более 16 м.

Для источников шума малых размеров, испытания которых проводят в ограниченном диапазоне частот (см. 3.9), допускается, чтобы измерительный радиус был менее 1 м, но не менее 0,5 м.

Примечание - Уменьшение измерительного радиуса до значений менее 1 м может налагать ограничение на нижнюю границу диапазона частот измерений.

Если радиус полусферической поверхности оказывается настолько большим, что не выполняются требования раздела 4 к испытательному пространству, то используют измерительные поверхности других видов, указанных в 7.2.1 [перечисления b) - d)].

При наличии только одной звукоотражающей плоскости измерительная поверхность представляет собой полную полусферу площадью (см. 8.2.5 и 8.3.6). Если испытуемый источник шума устанавливают у стены, то измерительная поверхность представляет собой половину полусферы и имеет площадь . Если источник шума устанавливают в углу испытательного помещения, то измерительная поверхность представляет собой четверть полусферы, а ее площадь равна .