ГОСТ Р ИСО 26101-2014 Акустика. Экспериментальные методы определения условий свободного звукового поля (Переиздание)

Приложение С
(справочное)

Неопределенность измерения

С.1 Общие положения

Общий формат представления неопределенности измерения установлен в Руководстве ИСО/МЭК 98-3. Оно предполагает составление бюджета неопределенности, в котором идентифицированы основные источники неопределенности и их вклад в суммарную стандартную неопределенность. На этапе подготовки указанного международного стандарта необходимые для такого формата данные отсутствовали. Однако цель настоящего приложения состоит в развитии подходов для получения информации, пригодной для применения Руководства ИСО/МЭК 98-3. Основной задачей лаборатории, выполняющей измерения, является определение своей неопределенности измерения (которая может быть выше или ниже приведенных здесь значений), и настоящее приложение следует рассматривать лишь как рекомендуемое руководство.

С.2 Выражение для расчета отклонений от закона обратных квадратов

Отклонение уровня звукового давления в каждой точке измерений от значения, определенного согласно настоящему стандарту по закону обратных квадратов, является функцией многих параметров и выражается следующей зависимостью от влияющих факторов (входных величин)

     ,          (C.1)

где - отклонение уровня звукового давления от закона обратных квадратов, дБ;

- измеренный уровень звукового давления в i -й точке измерения, дБ;

b - параметр, характеризующий интенсивность источника, который подбирают так, чтобы результаты измерений оптимально аппроксимировать стандартной кривой спада;

- расстояние между началом траектории и i -й точкой измерения, м;

- опорное расстояние, 1 м;

- входная величина, описывающая влияние средств измерений;

- входная величина, описывающая влияние положения акустического центра источника звука;

- входная величина, описывающая влияние характеристики направленности источника звука;

- входная величина, связанная со стабильностью источника звука;

- входная величина, описывающая влияние характеристики направленности микрофона;

- входная величина, описывающая влияние отражений от элементов измерительной установки;

- входная величина, связанная с применяемым методом измерений;

- входная величина, описывающая влияние коррекции на поглощение звука атмосферой;

- входная величина, учитывающая все не принятые в расчет возможные факторы влияния на неопределенность измерения.

Примечание 1 - Входные величины, включенные в формулу (С.1) для расчета неопределенности, соответствуют уровню исследований, имевшему место на этапе разработки настоящего стандарта. Однако дальнейшие исследования могут выявить наличие других влияющих величин.

Примечание 2 - С целью упрощения модели расчета неопределенности измерения в настоящем стандарте полагают несущественной возможную корреляцию между какими-либо входными величинами, хотя дальнейшие исследования могут установить, что корреляция должна быть принята во внимание.

С каждой из входных величин связано какое-либо распределение вероятностей (нормальное, прямоугольное, t-распределение Стьюдента и т.д.). Его математическое ожидание (среднее значение) является наилучшей оценкой для значения входной величины, а его среднеквадратичное отклонение - мерой разброса значений. Неопределенность оценки входной величины называют стандартной неопределенностью. Она является функцией среднеквадратичного отклонения, распределения вероятности и числа степеней свободы.

С.3 Составляющие неопределенности измерения

Суммарная неопределенность, связанная с отличием уровня звукового давления от закона обратных квадратов, зависит от каждой из входных величин, их распределений вероятности и коэффициентов чувствительности . Коэффициенты чувствительности являются мерой влияния изменений соответствующих входных величин на выходную величину отклонения уровня. Математически коэффициенты чувствительности равны частным производным функции [формула (С.1)] по соответствующим входным величинам. Поэтому вклад какой-либо входной величины в суммарную неопределенность равен произведению стандартной неопределенности данной величины и ее коэффициента чувствительности. В случае пренебрежимо малой корреляции между входными величинами суммарная стандартная неопределенность отклонения уровня звукового давления от закона обратных квадратов выражается следующей формулой:

     .                                                          (C.2)

Стандартная неопределенность для различных вкладов подлежит установлению в результате исследований. Чтобы рассчитать суммарную неопределенность требуется оценить параметры, приведенные в таблице С.1.