ГОСТ ISO 3745-2014 Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер

     9 Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии

9.1 Акустические измерения

Измерения как в заглушенной, так и в полузаглушенной камере выполняют, если пригодность камер подтверждена в соответствии с приложением A или B (см. 5.1).

Если измерения выполняют с применением коррекции по частотной характеристике A и вклад в величину или вносят преимущественно составляющие на высоких и низких частотах за пределами диапазона частот измерений, то диапазон измерений расширяют, чтобы включить в него все значимые частотные составляющие. Сведения об изменении диапазона частот измерений приводят в протоколе испытаний.

9.2 Измерения атмосферных параметров

Измеряют параметры (температуру воздуха, статическое давление, относительную влажность), характеризующие атмосферные условия вокруг испытуемого источника шума во время испытаний.

9.3 Размещение микрофонов

9.3.1 Общие положения

На применяемые микрофоны могут оказывать неблагоприятное воздействие условия окружающей среды, такие как сильные электрические/магнитные поля или сильные потоки воздуха, которые способен создавать испытуемый источник шума. Чтобы избежать этого, следует правильно выбирать места установки микрофонов. Если верхняя граница диапазона частот измерений выше 10000 Гц, то ослабление высокочастотных составляющих шума при их распространении в воздухе необходимо компенсировать в соответствии с ISO 9613-1.

При измерениях уровней звукового давления на сферической и полусферической измерительных поверхностях пользователь должен самостоятельно определить расстановку микрофонов в соответствии с 9.3.7 или воспользоваться одним из следующих способов:

a) установить микрофоны в фиксированных точках измерительной поверхности согласно 9.3.2 или 9.3.3.

Примечание - Допускается выполнять измерения с одним микрофоном, последовательно перемещая его в заданные фиксированные точки, или с помощью нескольких микрофонов, установленных в фиксированных точках. В последнем случае сигнал с микрофонов может сниматься и обрабатываться одновременно или поочередно в зависимости от применяемой измерительной системы.

b) перемещать единственный микрофон по нескольким круговым траекториям, равномерно отстоящим друг от друга на измерительной поверхности, в соответствии с 9.3.4 (или, как вариант, удерживать микрофон в заданном положении и поворачивать испытуемый источник шума на угол, кратный 360°);

c) перемещать единственный микрофон по нескольким меридиональным дугам, равномерно отстоящим друг от друга на измерительной поверхности, в соответствии с 9.3.5;

d) перемещать единственный микрофон по винтовой траектории на измерительной поверхности вокруг вертикальной оси согласно 9.3.6.

9.3.2 Измерения в заглушенной камере в фиксированных точках сферической измерительной поверхности

Используют 20 точек измерений, пронумерованных от 1 до 20, расположение которых приведено в приложении D. В общем случае считают число точек измерений достаточным, если оно не менее чем вдвое превосходит выраженную в децибелах разность между максимальным и минимальным уровнями звукового давления в каждой из полос диапазона частот измерений. При проверке соответствия данному условию не следует принимать во внимание полосы частот, исключенные из рассмотрения в соответствии с 5.2.1. Если данное условие не выполняется, то в дополнение к точкам с номерами от 1 до 20 используют точки измерений с номерами от 21 до 40 (см. приложение D). Каждой из 20 (или 40) точек измерений ставятся в соответствие участки измерительной поверхности равной площади.

Если условие достаточности числа точек измерений не выполняется при использовании всех 40 возможных мест установки микрофонов в соответствии с приложением D, то необходимо более детально исследовать распределение уровней звукового давления в той области сферической измерительной поверхности, которая соответствует направлению максимального излучения высоконаправленного источника шума. Результатом исследования должно стать определение максимального и минимального значения уровня звукового давления в заданной полосе частот. При таком дополнительном исследовании точкам измерений, как правило, не удается поставить в соответствие равные по площади участки измерительной поверхности, что должно быть соответствующим образом учтено при расчетах (см. 9.4.3.2).

9.3.3 Измерения в полузаглушенной камере в фиксированных точках полусферической измерительной поверхности

Используют 20 точек измерений, пронумерованных от 1 до 20, расположение которых приведено в приложении Е. В общем случае считают число точек измерений достаточным, если оно не менее чем вдвое превосходит выраженную в децибелах разность между максимальным и минимальным уровнями звукового давления в каждой из полос диапазона частот измерений. При проверке соответствия данному условию не следует принимать во внимание полосы частот, исключенные из рассмотрения в соответствии с 5.2.1. Если данное условие не выполняется, то в дополнение к точкам с номерами от 1 до 20 используют точки измерений с номерами от 21 до 40 (см. приложение D). Каждой из 20 (или 40) точек измерений в соответствие ставятся участки измерительной поверхности равной площади.

Если условие достаточности числа точек измерений не выполняется при использовании всех 40 возможных мест установки микрофонов в соответствии с приложением D, то необходимо более детально исследовать распределение уровней звукового давления в той области полусферы, которая соответствует направлению максимального излучения высоконаправленного источника шума. Результатом такого исследования должно стать определение максимального и минимального уровней звукового давления в заданной полосе частот. При таком дополнительном исследовании точкам измерений, как правило, не удается поставить в соответствие равные по площади участки измерительной поверхности, что должно быть соответствующим образом учтено при расчетах (см. 9.4.3.2).

9.3.4 Коаксиальные круговые траектории в параллельных плоскостях на сферической или полусферической измерительной поверхности

Для усреднения уровня звукового давления по времени и по измерительной поверхности микрофон перемещают по не менее чем 10 круговым траекториям, как показано в приложении F. Расстояние от плоскости каждой траектории до пола - в соответствии с таблицей D.1 для верхней полусферы. Однако предпочтительнее использовать 20 круговых траекторий, лежащих в плоскостях на расстояниях от уровня пола, указанных в таблице Е.1. Такое число траекторий следует использовать, в частности, если испытуемый источник шума излучает звук на дискретных частотах.

Круговая траектория может быть получена при медленном равномерном поворачивании на 360° вокруг вертикальной оси либо микрофона, либо испытуемого источника шума. Если для вращения источника шума используют поворотный стол, то высота его над звукоотражающей плоскостью должна составлять не более 10% высоты источника шума, но предпочтительно, чтобы поверхность стола была на одном уровне со звукоотражающей плоскостью. Для разных круговых траекторий измерения могут быть выполнены последовательно или одновременно с использованием одного или нескольких микрофонов.

9.3.5 Меридиональные траектории на сферической или полусферической измерительной поверхности

Измерения могут быть выполнены с помощью единственного микрофона, перемещаемого по полуокружности диаметром, лежащего в горизонтальной плоскости и проходящего через центр (акустический или геометрический) испытуемого источника шума, как показано на рисунке G.1. Перемещение выполняют таким образом, чтобы вертикальная составляющая скорости (dz/dt) оставалась постоянной, т.е. угловая скорость микрофона должна изменяться пропорционально 1/cos, где - угол подъема микрофона относительно горизонтальной плоскости. Для усреднения по измерительной поверхности в виде сферы или полусферы измерительная система должна включать в себя устройство для возведения в квадрат и усреднения по времени выходного сигнала микрофона, а также для умножения на весовую функцию, соответствующую площади участка измерительной поверхности. Другим возможным способом является перемещение микрофона с постоянной угловой скоростью и умножение выходного сигнала микрофона на cos (см. рисунок G.1).

Используют не менее восьми траекторий вокруг источника шума, равноотстоящих друг от друга по углу азимута. Данное требование может быть выполнено с использованием одной траектории при соответствующих поворотах испытуемого источника шума.

9.3.6 Винтовая траектория на сферической или полусферической измерительной поверхности

Измерения могут быть выполнены с помощью единственного микрофона, перемещаемого одновременно по одной из траекторий, как указано в 9.3.5, и круговым траекториям, число которых должно быть не менее пяти. В результате сложения движений по траекториям двух видов на измерительной поверхности образуется винтовая траектория относительно вертикальной оси. Другой способ формирования такой траектории состоит в медленном вращении испытуемого источника шума таким образом, чтобы по завершении перемещения микрофона по траектории источником было совершено не менее пяти полных оборотов вокруг вертикальной оси. Пример винтовой траектории показан в приложении Н. Коэффициент, на который умножают выходной сигнал микрофона, - в соответствии с 9.3.5.

9.3.7 Другие способы размещения микрофонов