Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

59 страниц

Устанавливает методы измерения уровней звуковой мощности источника шума или, в случае если шум источника имеет импульсный характер или форму переходного процесса, то уровней звуковой энергии в третьоктавных полосах частот или в широкой полосе частот с коррекцией по частотной характеристике А по результатам измерений уровней звукового давления на измерительной поверхности в заглушенной или полузаглушенной камере. Методы включают в себя внесение поправок на отклонение атмосферных условий во время испытаний от нормальных, соответствующих характеристическому акустическому импедансу воздушной среды. Диапазон частот измерений указанными методами включает в себя третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 100 до 10000 Гц. Диапазон частот измерений может быть расширен или сокращен при условии подтверждения пригодности камеры для проведения измерений в данном расширенном (сокращенном) диапазоне.

  Скачать PDF

Идентичен ISO 3745:2012

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Нормальные атмосферные условия

5 Испытательное помещение

6 Средства измерений

7 Расположение, установка и работа испытуемого источника шума

8 Измерительная поверхность

9 Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии

10 Неопределенность измерения

11 Регистрируемая информация

12 Протокол испытаний

Приложение А (обязательное) Общие методы проверки пригодности заглушенных камер и полузаглушенных камер

Приложение В (обязательное) Проверка пригодности камеры для определения уровня звуковой мощности или уровня звуковой энергии конкретного источника шума

Приложение С (обязательное) Расчет корректированных по А уровней звуковой мощности и звуковой энергии на основе результатов измерений в полосах частот

Приложение D (обязательное) Точки измерений на сферической измерительной поверхности

Приложение Е (обязательное) Точки измерений на полусферической измерительной поверхности

Приложение F (обязательное) Коаксиальные круговые траектории перемещения микрофона по полусферической измерительной поверхности

Приложение G (обязательное) Меридиональные траектории перемещения микрофона по полусферической измерительной поверхности

Приложение Н (обязательное) Винтовая траектория перемещения микрофона по полусферической измерительной поверхности

Приложение I (рекомендуемое) Руководство по применению информации для расчета неопределенности измерения

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Библиография

Показать даты введения Admin

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Акустика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙ ЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ И ЗВУКОВОЙ ЭНЕРГИИ ИСТОЧНИКОВ ШУМА ПО ЗВУКОВОМУ ДАВЛЕНИЮ

Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер

(ISO 3745:2012, ЮТ)

Издание официальное

ГОСТ

ISO 3745— 2014

Москва Ста ндартин форм 2015


Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (ОАО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. № 72-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004—97

Код страны по MK (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Азербайджан

AZ

Азстандарт

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2014 г. № 2147-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 3745-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 3745:2012 Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure — Precision methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms (Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер).

Международный стандарт разработан подкомитетом ISO/ТС 43/SC 1 «Шум» технического комитета по стандартизации ISO/TC 43 «Акустика» Международной организации по стандартизации (ISO).

Перевод с английского языка (еп).

Степень соответствия — идентичная (IDT).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА

6    ВЗАМЕН ГОСТ 31273-2003 (ИСО 3745:2003)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ ISO 3745-2014

Примечание 1 — Этот критерий применяют также при сравнении с уровнем экспозиции однократного шумового процесса. При этом время интегрирования при измерении фонового шума должно совпадать с продолжительностью измерения для этого шумового процесса.

Примечание 2 — Если для перемещения микрофона по заданной траектории используют специальный механизм, то шум механизма во время работы рассматривают как составляющую фонового шума, и измерения фонового шума для проверки соответствия критерию проводят при работающем механизме.

5.2.1.2    Критерий по относительным значениям для отдельных полос

Даже если фоновый шум в камере низок, требование, установленное в 5.2.1.1, может не соблюдаться для какой-то полосы диапазона частот измерений. Допускается из проверки по критерию фонового шума исключать полосы частот, для которых корректированный по А уровень звуковой мощности (звуковой энергии) (см. приложение С) испытуемого источника шума после внесения поправки на фоновый шум будет не менее чем на 15 дБ ниже максимального значения этой величины по всем полосам диапазона частот измерений.

5.2.1.3    Критерий по относительным значениям для измерений с коррекцией по частотной характеристике А

Если целью испытаний является определение корректированного по А уровня звуковой мощности (звуковой энергии) по результатам измерений в полосах частот, то для проверки соответствия условий измерений критерию по фоновому шуму настоящего стандарта выполняют следующие действия:

a)    в соответствии с настоящим стандартом вычисляют корректированный по А уровень звуковой мощности (звуковой энергии) по данным измерений в каждой полосе диапазона частот измерений;

b)    повторяют вычисления, исключив третьоктавные полосы, для которыхЛ/_р < 6 дБ, если их среднегеометрические частоты 200 Гц и ниже или 6300 Гц и выше, и ALp < 10 дБ, если их среднегеометрические частоты лежат в диапазоне от 250 до 5000 Гц.

Если разность значений, полученных в результате выполнения действий а) и Ь) менее 0,5 дБ, то измерение корректированного по А уровня звуковой мощности (звуковой энергии) с использованием данных по всем полосам диапазона частот измерений можно считать выполненным с соблюдением критерия по фоновому шуму.

5.2.2 Критерий по абсолютным значениям

При наличии возможности продемонстрировать, что уровни фонового шума в испытательном помещении во время измерений не превышают значений, приведенных в таблице 1 для всех полос диапазона частот измерений, считают, что требования настоящего стандарта к фоновому шуму выполнены даже в том случае, если не для всех полос выполнен критерий по относительным значениям, установленный в 5.2.1.1. В этом случае можно предположить, что в этих полосах излучение звука источником незначительно и полученные для них результаты измерений уровня звуковой мощности (звуковой энергии) являются оценками сверху.

Таблица 1 —Максимально допустимые уровни фонового шума в испытательном помещении при применении критерия по абсолютным значениям

Среднегеометрическая частота третьоктавной полосы частот, ГЦ

Максимальный уровень звукового давления фонового шума, ДБ

50

44

63

38

80

32

100

27

125

22

160

16

200

13

250

11

315

9

400

8

Окончание таблицы 1

Среднегеометрическая частота третьоктавной полосы частот, гц

Максимальный уровень звукового давления фонового шума, ДБ

500

7

630

7

800

7

1000

7

1250

7

1600

7

2000

7

2500

8

3150

8

4000

8

5000

8

6300

8

8000

12

10000

14

12500

11

16000

46

20000

46

Если в отдельных полосах частот результаты измерений на минимально допустимом расстоянии от испытуемого источника шума (см. раздел 8) не превышают значений, указанных в таблице 1, то диапазон частот измерений допускается сократить таким образом, чтобы в него вошли низшая и высшая третьоктавные полосы частот, результаты измерений в которых превышают значения по таблице 1, а также все третьоктавные полосы между ними. В этом случае в протоколе испытаний указывают, в каком диапазоне частот были выполнены измерения.

Примечание — Уровни фонового шума, приведенные в таблице 1, превышают порог слышимости, поэтому данный критерий неприменим, если целью испытаний является оценка уровня звуковой мощности источника для подтверждения его малошумности.

5.2.3    Несоответствие критериям по фоновому шуму

Если не соблюдены критерии ни по относительному (см. 5.2.1), ни по абсолютному (см. 5.2.2) значениям, то в протоколе испытаний должно быть указано, что требования настоящего стандарта к фоновому шуму не выполнены. Если измерения выполняют в полосах частот, то указывают полосы, в которых уровень фонового шума превышает допустимые значения.

При несоответствии критериям по фоновому шуму не допускается в протоколе испытаний указывать в явном или неявном виде, что измерения выполнены в полном соответствии с настоящим стандартом.

5.3    Требования к температуре

Температура воздуха в испытательном помещении должна находиться в пределах диапазона от 15 до 30 °С.

Примечание — Формулы для расчета уровня звуковой мощности (звуковой энергии), приведенные в разделе 9, содержат поправку С2, которая рассчитана для источника звука, представимого в виде монополя (источника первого прядка), но распространена также на источники шума более высокого порядка (диполи, квадруполи и пр.). Связанное с этим отклонение в результате измерения при указанном ограничении на диапазон температур не превышает 0,2 дБ.

8

ГОСТ ISO 3745-2014

6    Средства измерений

6.1    Средства измерений акустических параметров

6.1.1    Общие положения

Измерительная система, включая микрофоны, соединительные кабели, ветрозащитные экраны, регистрирующие устройства и другое оборудование, должна соответствовать требованиям к средствам измерений класса 1 по IEC 61672-1:2002, а электронные фильтры — класса 1 по IEC 61260:1995.

Опорное направление установленного микрофона (см. IEC 61672-1) должно быть перпендикулярно к измерительной поверхности.

6.1.2    Калибровки

До и после каждой серии измерений проверяют калибровку каждой измерительной цепи на одной или нескольких частотах в пределах диапазона частот измерений с использованием акустического калибратора, удовлетворяющего требованиям IEC 60942:2003, без выполнения регулировок измерительной цепи. Разность показаний до и после проведения измерений должна не превышать 0,3 дБ. Если данное требование не соблюдено, то результаты измерений считают недостоверными.

6.1.3    Подтверждение метрологических характеристик

Готовность измерительной системы, фильтров и калибратора к проведению измерений в соответствии с настоящим стандартом должна быть подтверждена сертификатом калибровки или свидетельством о поверке. При необходимости проводят калибровку микрофона в диффузном поле согласно IEC 61183. Работы по калибровке акустического калибратора, проверке соответствия измерительной системы требованиям к средствам измерений класса 1 по IEC 61672-1:2002, а электронных фильтров — классу 1 по IEC 61260:1995 выполняют периодически в специализированной лаборатории.

Рекомендуемый минимальный интервал между калибровками для акустических калибраторов составляет 1 год, для образцовых источников шума — 2 года, для средств измерений класса 1 по IEC 61672-1:2002 — 2 года, для фильтров класса 1 по IEC 61260:1995 — 2 года. Для каждого средства измерений интервал между калибровками указывается в технической документации изготовителя.

6.2 Средства измерений атмосферных параметров

6.2.1    Общие положения

Погрешности измерений атмосферных параметров не должны превышать:

a)    ± 1 К для средств измерений температуры;

b)    ± 10 % для средств измерений относительной влажности;

c)    ± 2 кПа для средств измерений статического давления.

Примечание — При соблюдении указанных требований инструментальные неопределенности, обусловленные средствами измерений атмосферных параметров, не учитывают при определении неопределенности измерения уровня звуковой мощности (звуковой энергии).

6.2.2    Подтверждение метрологических характеристик

При использовании средств измерений атмосферных параметров для проверки того, что эти параметры находятся в установленных пределах, достаточно использовать сведения, содержащиеся в технической документации на средства измерений.

Если какой-либо из атмосферных параметров непосредственно влияет на результаты измерений акустических характеристик испытуемого источника шума, то соответствие метрологических характеристик средства измерений данного атмосферного параметра должно быть подтверждено сертификатом калибровки или свидетельством о поверке, выданным испытательной лабораторией, аккредитованной на право проведения таких работ.

7    Расположение, установка и работа испытуемого источника шума

7.1 Общие положения

Способ установки испытуемого источника шума и условия его работы во время испытаний способны оказать существенное влияние на результаты измерений. Соблюдение требований настоящего раздела позволяет минимизировать изменчивость излучения шума источником, обусловленную способом его установки и условиями работы. При наличии испытательного кода по шуму, в котором подробно описаны условия размещения, установки и работы машин данного вида при их испытаниях, следует руководствоваться требованиями испытательного кода. Эти условия должны быть одними и теми же при измерении уровней звукового давления излучения и уровней звуковой мощности.

Необходимо определить (особенно для крупных машин), какие именно элементы (узлы, вспомогательные устройства, источники питания и т. п.) составляют неотъемлемую часть источника с точки зрения излучаемого им шума.

7.2    Вспомогательное оборудование

Следует убедиться, что вспомогательное оборудование (кабели, трубопроводы, воздуховоды и т. п.), соединенное с испытуемым источником шума, не излучает значительную звуковую энергию в испытательное пространство.

По возможности все вспомогательное оборудование, необходимое для работы источника шума во время испытаний, но не составляющее его неотъемлемую часть, следует разместить за пределами камеры. Если это трудновыполнимо, то принимают меры, чтобы максимально снизить акустический шум, излучаемый в испытательное пространство этим оборудованием. При невозможности удалить из камеры вспомогательное оборудование или существенно снизить его излучение в испытательное пространство его считают составной частью испытуемого источника шума.

7.3    Расположение испытуемого источника шума

Размещать испытуемый источник шума внутри камеры нужно таким образом, чтобы вокруг источника оставалось достаточно пространства для измерительной поверхности в соответствии с требованиями раздела 8.

При размещении источника шума следует руководствоваться требованиями настоящего стандарта и соответствующего испытательного кода по шуму (при его наличии).

7.4    Условия установки

7.4.1    Общие положения

Во многих случаях условия установки источника шума на опорную поверхность существенно влияют на излучаемую звуковую мощность (звуковую энергию). Если существуют типовые способы монтажа испытуемого источника в условиях его применения, то их по возможности следует использовать при испытаниях.

При выборе способа установки испытуемого источника следует руководствоваться рекомендациями изготовителя, если иное не установлено в испытательном коде по шуму для машин данного вида. Если типовых способов установки не существует или они не могут быть использованы в испытаниях, а также при наличии нескольких допустимых способов установки следует убедиться, что выбранный способ не приводит к изменениям излучаемого шума, не типичным для данного источника. Следует выбирать такие способы, при которых вклад излучения опорной конструкции источника шума в общий шум, излучаемый источником, минимален.

Часто маломощные в низкочастотной области источники шума малых размеров могут при неудачном выборе способа крепления передавать значительную низкочастотную вибрацию в опорную конструкцию, обладающую хорошей излучательной способностью в области низких частот. В этом случае рекомендуется использовать виброизолирующие прокладки между испытуемым источником шума и опорной конструкцией. Опорная конструкция должна быть жесткой (т. е. иметь значительный входной механический импеданс), чтобы предотвратить возбуждение в ней чрезмерных колебаний с последующим излучением звука. Виброизолирующие прокладки используют, только если это предусмотрено типичными условиями применения источника шума.

На шумовое излучение испытуемого источника могут также оказывать влияние условия сопряжения механизмов (например, привода и машины).

7.4.2    Ручные машины и оборудование

Ручную машину при испытаниях удерживает руками оператор или ее подвешивают таким образом, чтобы исключить передачу на нее вибрации через любые вспомогательные приспособления, не являющиеся ее частью. Если источник шума для своей работы требует опору, то такая опора должна быть малых размеров и рассматриваться как часть испытуемого источника шума. Вид опоры описывают в испытательном коде по шуму (при его наличии).

7.4.3    Машины настольные, настенные и устанавливаемые на основание

Машины данного вида при испытаниях устанавливают на звукоотражающую (акустически жесткую) плоскость (пол или стену). Машины, которые в условиях применения устанавливают на специальное основание рядом со стеной, при испытаниях устанавливают на акустически жесткую поверхность

10

ГОСТ ISO 3745-2014

перед акустически жесткой стеной. Испытуемый настольный станок или другое настольное оборудование устанавливают на пол на расстоянии не менее 1,5 м от стены испытательного помещения, если стол или стенд не является необходимым элементом для нормальной работы машины согласно соответствующему испытательному коду по шуму. В последнем случае испытательный стол или стенд должны находиться на расстоянии не менее 1,5 м от любой звукопоглощающей поверхности испытательного пространства. Испытуемую машину устанавливают в центре стандартного испытательного стола.

Примечание — Пример испытательного стола приведен в [18].

7.5 Работа источника шума во время испытаний

На излучаемую стационарным или движущимся источником звуковую мощность или звуковую энергию могут влиять его нагрузка, скорость движения и режим работы. По возможности источник испытывают в условиях, представительных сточки зрения максимального создаваемого им шума при его типичном применении и, с другой стороны, обеспечивающих воспроизводимость результатов измерений. При наличии испытательного кода по шуму руководствуются установленными в нем требованиями к условиям работы источника во время испытаний, а при его отсутствии испытания проводят в одном или нескольких из следующих режимов работы:

a)    в заданном режиме работы при заданной нагрузке;

b)    при максимальной нагрузке, если она отличается от указанной в перечислении а);

c)    на холостом ходу;

d)    на максимальной рабочей скорости в заданном режиме;

e)    в типовом режиме работы, когда шум источника максимален;

f)    в заданном режиме работы с моделируемой нагрузкой;

д) с воспроизведением типового рабочего цикла.

До измерений уровня звуковой мощности или звуковой энергии работа источника шума должна быть стабилизирована в заданном режиме, включая температурную стабилизацию источника питания и системы привода. Нагрузку, скорость и другие эксплуатационные характеристики в процессе испытаний либо поддерживают постоянными, либо циклически изменяют установленным образом.

Если излучение источника зависит от других факторов, таких как обрабатываемый материал или применяемый вставной инструмент, то их выбирают таким образом, чтобы они соответствовали, насколько это возможно, типичным условиям применения и при этом обеспечивали наименьший разброс результатов измерений. Если испытания проводят с моделированием нагрузки, то условия нагружения выбирают таким образом, чтобы шум источника был представителен сточки зрения нормальных условий его применения.

8 Измерительная поверхность

8.1 Сферическая измерительная поверхность при испытаниях в заглушенной камере

Центр сферической измерительной поверхности должен совпадать с акустическим центром испытуемого источника шума, если он известен. В противном случае центр измерительной поверхности должен совпадать с геометрическим центром источника шума. Измерительный радиус г должен удовлетворять следующим требованиям:

a) r>2d0, где d0 — характеристический размер испытуемого источника шума (см. 3.14 и рисунок 1);

b)    г >1/4 , где 1 — длина волны, соответствующая низшей границе диапазона частот измерений;

c)    г > 1 м.

Измерительная поверхность должна полностью находиться в области испытательного пространства заглушенной камеры, прошедшего проверку пригодности для проведения измерений в соответствии с приложением А или В.

Для малошумных источников шума малых размеров, испытания которых проводят в ограниченном диапазоне частот, допускается измерительный радиус менее 1 м (но не менее 0,5 м) при условии соблюдения требований а) и Ь). Уменьшение измерительного радиуса до значений менее 1 м может налагать ограничение на нижнюю границу диапазона частот измерений.

Площадь сферической измерительной поверхности равна S1 = 4яг2 (см. 9.4.4.1 и 9.5.3.1).

11

а) Заглушенная камера, d0 = ^(/.,/2)2 + (/2/2)2 + (/3/2)2

Ь) Заглушенная камера со звукоотражающим полом (полузаглушенная камера),

с/0 =л/(/1/2)2 + (/2/2)2 + /32

d0 — характеристический размер источника;

1^ /2, /3— ширина, длина и высота огибающего параллелепипеда;

О — начало координат

Рисунок 1 — Огибающий параллелепипед с указанием центра измерительной поверхности (для случая, когда акустический центр неизвестен) и характеристических размеров источника шума

8.2 Полусферическая измерительная поверхность при испытаниях в полузаглушенной

камере

Центр полусферической измерительной поверхности должен находиться на полу камеры и совпадать с вертикальной проекцией акустического центра испытуемого источника шума, если тот известен, или, если неизвестен, с вертикальной проекцией геометрического центра источника шума. Измерительный радиус г должен удовлетворять следующим требованиям:

a)    г > max |2с/0,3/т^ j, где dQ — характеристический размер испытуемого источника шума (см. 3.14 и рисунок 1), а л0 — расстояние от акустического центра источника шума до звукоотражающего пола камеры;

b)    г > XIX, где X — длина волны, соответствующая низшей границе диапазона частот измерений;

c)    г> 1 м.

Измерительная поверхность должна полностью находиться в области испытательного пространства полузаглушенной камеры, прошедшего проверку пригодности для проведения измерений в соответствии с приложением А или В.

Для малошумных источников шума малых размеров, испытания которых проводят в ограниченном диапазоне частот, допускается измерительный радиус менее 1 м (но не менее 0,5 м) при условии соблюдения требований а) и Ь). Уменьшение измерительного радиуса до значений менее 1 м может налагать ограничение на нижнюю границу диапазона частот измерений.

Площадь полусферической измерительной поверхности равна S2 = 2жг2 (см. 9.4.4.2 и 9.5.3.2).

ГОСТ ISO 3745-2014

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 А или В (см. 5.1).

Если измерения выполняют с применением коррекции по частотной характеристике А и вклад в величину LwA или Lja 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 10 ООО 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

13

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.I. Перемещение выполняют таким образом, чтобы вертикальная составляющая скорости (dz/d/) оставалась постоянной, т. е. угловая скорость микрофона должна изменяться пропорционально 1/cosy, где у— 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 cosy (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

14

ГОСТ ISO 3745-2014

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

Допускается использование других видов измерительных поверхностей и способов размещения на ней микрофонов, которые позволят получить более точные значения уровня звуковой мощности или уровня звуковой энергии. Однако при этом необходимо показать, что отклонения результатов определения уровней звуковой мощности или уровней звуковой энергии в каждой из третьоктавных полос диапазона частот измерений, полученных предлагаемым методом и одним из установленных в 9.3.2 — 9.3.6, не превысят ± 0,5 дБ.

Примечание — Способы, альтернативные приведенным в 9.3.2 — 9.3.6, применяют для улучшения качества измерений, а не для их упрощения, например, за счет сокращения числа точек измерений. Примером альтернативного способа могут служить использование цилиндрической измерительной поверхности и способ установки микрофонов, описанные в [23].

9.4 Определение уровней звуковой мощности источников

постоянного и непостоянного шума

9.4.1    Измерения уровней звукового давления

В каждом месте установки микрофона или вдоль каждой траектории сканирования измеряют эквивалентный уровень звукового давления испытуемого источника шума L'p^ST), / = 1,2,..., Л/м в полосах частот или эквивалентный уровень звука для каждого выбранного в соответствии с 7.5 режима работы источника. При выборе продолжительности измерений следует учитывать характер шума источника (постоянный или непостоянный). Продолжительность измерений указывают в протоколе испытаний. Продолжительность измерений в полосах частот со среднегеометрическими значениями 160 Гц и ниже должна быть не менее 30 с, а в полосах частот со среднегеометрическими значениями 200 Гц и выше — не менее 10 с. При сканировании микрофоном продолжительность измерений (суммарное время сканирования) должна быть кратна времени прохождения по траектории с кратностью не менее двух.

Непосредственно до или сразу после измерений L'p/(ST) в тех же точках или вдоль той же траектории движения микрофона измеряют эквивалентный уровень звукового давления фонового шума L'^bj при той же продолжительности измерений.

9.4.2    Коррекция на фоновый шум

Коррекцию на фоновый шум К1(-, дБ, для каждой третьоктавной полосы частот и для каждой /точки измерений или для каждой / траектории сканирования рассчитывают по формуле

Кь, =-101д(1-10-°’^),    О1)

где ALpi = /-p((-ST) -    ,

L'p/(ST) — эквивалентный уровень звукового давления в третьоктавной полосе частот в /точке измерения или для / траектории сканирования при работающем испытуемом источнике шума, дБ;

L р/(в) — эквивалентный уровень звукового давления фонового шума в третьоктавной полосе частот в / точке измерения или для / траектории сканирования, дБ.

Если ALpj> 15 дБ, то К1(- полагают равным нулю.

Коррекцию К1(-, рассчитанную по формуле (11). используют, если 6 дБ < ALpi < 15 дБ для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами 200 Гц и ниже и 6300 Гц и выше и если 10 дБ < ALpj < 15 дБ для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 250 до 5000 Гц.

Если ALpj < 6 дБ для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами 200 Гц и ниже и 6300 Гц и выше, то коррекцию К1(- принимают равной 1,26 дБ (соответствует AL • = 6 дБ). Если A Lpj < 10 дБ для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 250 до 5000 Гц, то коррекцию К1( принимают равной 0,46 дБ (соответствует ALpj = 10 дБ). В этих случаях в протоколе испытаний при табличном или графическом представлении результатов измерений указывают, что приведенные данные для третьоктавных полос представляют собой оценку уровня звуковой мощности источника шума сверху.

9.4.3 Вычисление среднего по измерительной поверхности эквивалентного уровня звукового давления

9.4.3.1 Измерительная поверхность с равномерным распределением точек измерений (траекторий сканирования)

Л/м


110°


(12)


Lp= Ю1д


где Lpi ~ L'pi(sj) ~ КМ’ дБ;

Л/м — число точек измерений или траекторий сканирования.


В случае, когда точкам установки микрофонов или круговым траекториям сканирования соответствуют участки измерительной поверхности равной площади, средний по измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления испытуемого источника шума, работающего в заданном режиме, 1_р, дБ, вычисляют по формуле:

9.4.3.2 Измерительная поверхность с неравномерным распределением точек измерений (траекторий сканирования)

S


IV ю°


(13)


Lp= Ю1д


/-р/ Z"p/(sT) /^i/’

S(-    —    площадь    участка    измерительной    поверхности,    соответствующего    /точке измерений или

/траектории сканирования, м2;

S — общая площадь измерительной поверхности, м2, S = ^S,;

/=1

Л/м — число точек измерений или траекторий сканирования.


где


В случае, когда точкам измерений или круговым траекториям сканирования соответствуют участки измерительной поверхности неравной площади, средний по измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления испытуемого источника шума, работающего в заданном режиме, Lp, дБ, вычисляют по формуле:

9.4.3.3 Измерения с движением микрофона по меридиональным траекториям или по винтовой

траектории

Если микрофон перемещают по меридиональным траекториям или по винтовой траектории (см. 9.3.5 и 9.3.6), то средний по измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления Lp, дБ, получают возведением в квадрат и усреднением по времени выходного сигнала микрофона с умножением его на весовую функцию, соответствующую площади участка измерительной поверхности.

9.4.4 Расчет уровня звуковой мощностиы

А

S0


(14)


Lw=Lp+'\0\g


+С1+С2+С3,


9.4.4.1 Расчет уровня звуковой мощности по измерениям в заглушенной камере Если измерения выполнены в условиях свободного звукового поля, то уровень звуковой мощности Lw, дБ, в каждой полосе частот или корректированный по А уровень звуковой мощности, приведенный к нормальным атмосферным условиям, вычисляют по формуле:

где Lp — средний по измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления, дБ; S1 — площадь сферической измерительной поверхности, м2;

S0 = 1 м2;

С1 — поправка, учитывающая разность опорных значений для определения уровней звукового давления и звуковой мощности и зависящая от характеристического импеданса воздушной среды в камере во время испытаний, дБ, равная

С, = 101д

PoSo

= -10lg-B^ + 5lg

( 273,15+ бЛ

_ Р СР0

Ps, 0

1 J

ГОСТ ISO 3745-2014

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения..............................................................2

4    Нормальные атмосферные условия....................................................6

5    Испытательное помещение...........................................................6

6    Средства измерений.................................................................9

7    Расположение, установка и работа испытуемого источника шума............................9

8    Измерительная поверхность...........................................................11

9    Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии...............................13

10    Неопределенность измерения........................................................20

11    Регистрируемая информация........................................................23

12    Протокол испытаний................................................................24

Приложение А (обязательное) Общие методы проверки пригодности заглушенных камер

и полузаглушенных камер..................................................25

Приложение В (обязательное) Проверка пригодности камеры для определения уровня

звуковой мощности или уровня звуковой энергии конкретного источника шума......31

Приложение С (обязательное) Расчет корректированных по А уровней звуковой мощности

и звуковой энергии на основе результатов измерений в полосах частот............33

Приложение D (обязательное) Точки измерений на сферической измерительной поверхности......34

Приложение Е (обязательное) Точки измерений на полусферической измерительной

поверхности.............................................................36

Приложение F (обязательное) Коаксиальные круговые траектории перемещения микрофона

по полусферической измерительной поверхности..............................40

Приложение G (обязательное) Меридиональные траектории перемещения микрофона

по полусферической измерительной поверхности..............................41

Приложение Н (обязательное) Винтовая траектория перемещения микрофона

по полусферической измерительной поверхности..............................43

Приложение I (рекомендуемое) Руководство по применению информации

для расчета неопределенности измерения....................................44

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам....................................52

Библиография........................................................................53


С2 — поправка на импеданс излучения, применяемая для приведения к нормальным атмосферным условиям, дБ. Эта величина должна быть определена в соответствующем испытательном коде по шуму. Если такой документ отсутствует, то используют следующую формулу, полученную для источника шума в виде монополя и рассматриваемую

как среднее для источников другого вида (см. [25], [27]), С2 =-10lg-^- + 15lg р0 — опорное звуковое давление;    Ps.о

рс — характеристический акустический импеданс, соответствующий условиям проведения испытаний, Н • с/м3; р0 — опорная звуковая мощность;

ps — статическое давление в камере во время испытаний, кПа;

ps о — нормальное атмосферное давление, ps 0 = 101,325 кПа; в — температура воздуха в камере во время испытаний, °С;

0О = 314 К; в0 = 296 К;

С3 — поправка на звукопоглощение в воздухе на заданных частотах, дБ (см. [28]), С3 = Д (1,0053-0,00124 У6;

А0 = a(f)r,

a{f) — коэффициент затухания при данной температуре, влажности и статическом давлении как функция частоты [см. формулы (3)-(5) в ISO 9613-1], дБ/м; г — измерительный радиус, м.

Примечание 1 — При нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа в0 — температура, при которой звуковая интенсивность и уровень звукового давления в плоской волне, выраженные в децибелах, числено равны друг другу. Значение в0 не связано с какими-либо реальными атмосферными условиями, а вытекает из принятых опорных значений звукового давления и звуковой мощности.

Примечание 2 — На частотах свыше 1 кГ ц a(f) приблизительно пропорционален частоте. Обычно он принимает значения от 0,004 до 0,02 дБ/м на частоте 1000 Гц и повышается до значений от 0,1 до 0,3 дБ на частоте 10 000 Гц.

Примечание 3 — Влажность также может оказывать влияние на шум источника, например, принтера при печати на бумаге. В таких случаях обычно допустимый диапазон изменения относительной влажности воздуха указывают в соответствующем испытательном коде по шуму.

9.4.4.2 Расчет уровня звуковой мощности по измерениям в полузаглушенной камере

Если измерения выполнены в условиях свободного звукового поля над звукоотражающей плоскостью, то уровень звуковой мощности Lw, дБ, в каждой полосе частот или корректированный по А уровень звуковой мощности, приведенный к нормальным атмосферным условиям, вычисляют по формуле:

Lw=Lp+ lOlg^J^+^+C-j+Cg,    (15)

средний по измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления, дБ;

площадь полусферической измерительной поверхности, м2; соответствуют экспликации формулы (14).



где


ь-


S2


So. , С2 и С3


9.4.4.3 Уровень звуковой мощности при атмосферных условиях, отличных от нормальных Уровень звуковой мощности    дБ,    источника    шума    в    атмосферных    условиях,    отличных    от

нормальных, рассчитывают согласно соответствующему испытательному коду по шуму. Если такой документ отсутствует, то рассчитывают из Lw по следующей формуле, полученной для источника шума в виде монополя и рассматриваемой в качестве приближения для источников другого вида (см. [25], [27]):


^-wnet - Lw +10lg


Ps.O


-15lg


273,15 + 6>


(16)


где psmet — статическое давление в камере во время испытаний, кПа; 0met — температура воздуха в камере во время испытаний, °С.


17


Введение

Настоящий стандарт входит в серию стандартов (см. [3] — [8]), устанавливающих методы определения уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума, таких как машины, оборудование и их узлы. Выбор конкретного метода зависит от целей испытаний по определению уровня звуковой мощности (звуковой энергии) и от имеющегося в распоряжении испытательного оборудования. Общее руководство по выбору метода испытаний установлено в [2]. Стандарты [3] — [8] дают только общие рекомендации по установке машин и условиям их работы при испытаниях. Подробные требования к установке машины, режиму ее работы и нагрузке при испытаниях, а также по выбору измерительных поверхностей и установки микрофонов должны быть установлены в стандартах по испытаниям на шум для машин разных видов (так называемых испытательных кодах по шуму).

Методы настоящего стандарта требуют установки испытуемой машины в заглушенной или полу-заглушенной камере с заданными акустическими характеристиками. Эти методы основаны на допущении, что звуковая мощность (звуковая энергия) источника шума пропорциональна среднеквадратичному звуковому давлению на воображаемой измерительной поверхности, охватывающей машину, а коэффициент пропорциональности зависит только от физических констант воздуха.

Методы, установленные настоящим стандартом, предполагают определение уровней звуковой мощности (звуковой энергии) в полосах частот или с коррекцией по частотной характеристике А.

Методы настоящего стандарта относятся к точным методам по классификации ISO 12001. Результаты измерений уровней звуковой мощности и звуковой энергии включают в себя поправки на отклонение от нормальных атмосферных условий. В случаях, когда допускается проведение измерений с меньшей точностью или когда условия работы источника шума связаны с большой неопределенностью измерения, можно применить методы измерений, установленные в [6] или [7].

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙ ЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ И ЗВУКОВОЙ ЭНЕРГИИ ИСТОЧНИКОВ ШУМА ПО ЗВУКОВОМУ ДАВЛЕНИЮ

Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер

Acoustics. Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure. Precision methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms

Дата введения — 2015—11—01

1    Область применения

1.1    Общие положения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения уровней звуковой мощности источника шума или, в случае если шум источника имеет импульсный характер или форму переходного процесса, то уровней звуковой энергии в третьоктавных полосах частот или в широкой полосе частот с коррекцией по частотной характеристике А (далее — корректированные по А) по результатам измерений уровней звукового давления на измерительной поверхности в заглушенной или полузаглушенной камере. Методы включают в себя внесение поправок на отклонение атмосферных условий во время испытаний от нормальных, соответствующих характеристическому акустическому импедансу воздушной среды.

Диапазон частот измерений указанными методами включает в себя третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами от 100 до 10 000 Гц. Диапазон частот измерений может быть расширен или сокращен при условии подтверждения пригодности камеры для проведения измерений в данном расширенном (сокращенном) диапазоне.

1.2    Вид шума и источники шума

Настоящий стандарт распространяется на все виды шума (постоянный, непостоянный, флуктуирующий, единичные импульсы и др.) по классификации ISO 12001.

Источники шума могут представлять собой устройства, машины и их узлы. Максимальный размер источника шума зависит от заданных требований к радиусу сферической (полусферической) измерительной поверхности.

1.3    Испытательное помещение

Испытательным помещением для проведения испытаний в соответствии с настоящим стандартом может быть заглушенная либо полузаглушенная камера.

1.4    Неопределенность измерения

В настоящем стандарте приведены сведения о неопределенности измерения уровней звуковой мощности (звуковой энергии) в третьоктавных полосах частот и корректированных по А уровней звуковой мощности. Неопределенность измерения соответствует установленной ISO 12001 для точных методов измерений.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного документа. Для недатированной ссылки применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

Издание официальное

ISO 5725 (все части) Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results [Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений]

ISO 9613-1:1993 Acoustics—Attenuation of sound during propagation outdoors — Part 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere (Акустика. Ослабление звука при его распространении на местности. Часть 1. Расчет поглощения звука атмосферой)

ISO 12001:1996 Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Rules for the drafting and presentation of a noise test code (Акустика. Шум, излучаемый машинами и оборудованием. Правила составления испытательных кодов по шуму)

ISO/IEC Guide 98-3 Uncertainty in measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) [Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM)]

IEC 60942: 2003 Electroacoustics — Sound calibrators (Электроакустика. Калибраторы акустические)

IEC 61183 Electroacoustics — Random-incidence and diffuse-field calibration of sound level meters (Электроакустика. Калибровка шумомеров в диффузном звуковом поле)

IEC 61260:1995 Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters (Электроакустика. Фильтры полосовые октавные и на доли октавы)

IEC 61672-1:2002 Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications (Электроакустика, Шумомеры. Часть 1. Технические требования)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1    звуковое давление (sound pressure), р: Разность между мгновенным и статическим давлениями воздушной среды.

Примечание 1 — Определение термина модифицировано по отношению к статье 8-9.2 в [22].

Примечание 2 — р выражают в паскалях (Па).

3.2    уровень звукового давления (sound pressure level), Lp: Десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления р к квадрату опорного звукового давления р00 = 20 мкПа), выраженный в децибелах (дБ):

(1)

([20], статья 2.2)

Примечание 1 — В случае применения коррекций по частотным или временным характеристикам, а также в случае измерений в заданной полосе частот это отражают применением соответствующего подстрочного индекса. Например, LpA — уровень звука (т. е. уровень корректированного по частотной характеристике А звукового давления).

Примечание 2 — Определение содержательно совпадает со статьей 8-22 в [22].

3.3 эквивалентный уровень звукового давления (time-averaged sound pressure level), Lp T: Десятикратный десятичный логарифм отношения усредненного на заданном временном интервале Т (с началом ^ и окончанием t2) квадрата звукового давления р к квадрату опорного звукового давления р00 = 20 мкПа), выраженный в децибелах (дБ) по формуле:

(2)

Примечание 1 — Обычно подстрочный индекс Т опускают, поскольку из названия термина следует, что величину Lp т определяют на заданном временном интервале.

ГОСТ ISO 3745-2014

Примечание 2 — В большинстве применений интегрирование на временном интервале 7 сопровождается использованием коррекции по частотной характеристике А. Соответствующую величину обозначают LpA т, или сокращенно LpA.

Примечание 3 — Определение термина модифицировано по отношению к статье 2.3 в [20].

jp2(f)df

i_

Е0


(3)


/-£ = 10 lg


3.4 уровень экспозиции однократного шумового процесса (single event time-integrated sound pressure level), LE: Десятикратный десятичный логарифм отношения интегрированного на заданном временном интервале 7 (с началом f, и окончанием t2) квадрата звукового давления р отдельного шумового события (звукового импульса или переходного процесса) к опорному значению дозы шума Е0 = (20 кПа)2 с = 4 х 10"10 Па2 с], выраженный в децибелах (дБ) по формуле:

[ISO 3741:2010, 3.4]

Примечание 1 — Данная величина может быть выражена через эквивалентный уровень звукового давления по формул Le = LpT +1 Olg—, где 70 = 1 с.

Примечание 2 — В случае описания звуковой эмиссии (см. [19]) данную величину обычно называют «уровень звукового воздействия» (см. [20]).

3.5    продолжительность измерений (measurement time interval), 7: Интервал времени, включающий в себя часть операционного цикла (или несколько операционных циклов) источника шума, в течение которого выполняют измерения эквивалентного уровня звукового давления.

Примечание — 7 выражают в секундах (с).

[ISO 3741:2010, 3.5]

3.6    свободное (звуковое) поле (acoustic free field): Звуковое поле в однородной изотропной безграничной среде.

Примечание — На практике свободным полем можно считать звуковое поле, в котором влияние отражения от границ или других объектов в диапазоне частот измерений пренебрежимо мало.

[ISO/TR 25417:2007,2.17]

3.7    (полностью) заглушенная камера (anechoic room, anechoictest room, free-field test room): Испытательное помещение, в котором созданы условия свободного звукового поля.

3.8    свободное (звуковое) поле над звукоотражающей плоскостью (acoustic free field over a reflecting plane): Свободное звуковое поле в полупространстве над бесконечной звукоотражающей плоскостью при отсутствии других объектов, влияющих на распространение звуковых волн.

3.9    звукоотражающая плоскость (reflecting plane): Отражающая звук плоская поверхность, на которую устанавливают испытуемый источник шума.

3.10    полузаглушенная камера (hemi-anechoic room, hemi-anechoic test room, hemi-free-field test room): Испытательное помещение, в котором созданы условия свободного звукового поля над звукоотражающей плоскостью.

3.11    диапазон частот измерений (frequency range of interest): В общем случае диапазон частот, включающий в себя третьоктавные полосы со среднегеометрическими частотами (номинальными) от 100 до 10 000 Гц.

Примечание — В отдельных случаях диапазон частот измерений может быть расширен или сокращен, если при этом условия испытаний и применяемые средства измерений удовлетворяют требованиям настоящего стандарта. Любое расширение или сокращение диапазона частот измерений отражают в протоколе испытаний. Если в определяемый корректированный по А уровень звуковой мощности основной вклад вносят низкочастотные или высокочастотные составляющие, то диапазон частот измерений должен быть расширен, чтобы включить в себя эти составляющие.

3.12    измерительный радиус (measurement radius), г. Радиус измерительной поверхности, имеющей вид сферы или полусферы.

Примечание — Выражают в метрах (м).

3

3.13    измерительная поверхность (measurement surface): Воображаемая поверхность площадью S, на которой располагают точки измерений (установки микрофонов) уровней звукового давления и которая охватывает испытуемый источник шума, а в случае испытаний в полузаглушенной камере имеет замкнутую линию пересечения со звукоотражающей плоскостью.

Примечание — Площадь измерительной поверхности выражают в квадратных метрах (м2).

3.14    характеристический размер (источника) (characteristic source dimension), cf0: Расстояние от начала системы координат до самой дальней вершины огибающего параллелепипеда, представляющего собой воображаемую поверхность в форме прямоугольного параллелепипеда минимального размера, охватывающего испытуемый источник шума, включая все его основные звукоизлучающие элементы и испытательный стол (при его наличии), на который источник установлен, а в случае полузаглушенной камеры имеющего замкнутую линию пересечения со звукоотражающей плоскостью.

Примечание 1 — d0 выражают в метрах (м).

Примечание 2 — Примеры определения характеристических размеров источника показаны на рисунке 1.

3.15    фоновый шум (background noise): Шум от всех источников, кроме испытуемого.

Примечание — Фоновый шум может включать в себя воздушный шум, шум излучения вибрирующих поверхностей, электрический шум средств измерений.

3.16    коррекция на фоновый шум (background noise correction), /С,: Поправка к измеренному уровню звукового давления в точке измерительной поверхности камеры, вносимая для учета влияния фонового шума.

Примечание 1 — К1 выражают в децибелах (дБ).

Примечание 2 — Коррекция на фоновый шум зависит от частоты. При измерениях в полосе частот коррекцию на фоновый шум обозначают К^ где f— среднегеометрическая частота полосы, а при измерениях в широкой полосе частот с коррекцией по частотной характеристике А — К^А.

(4)

3.17    эквивалентный уровень звукового давления на поверхности (surface time-averaged sound pressure level), Lp\ Усредненный (методом энергетического суммирования) по точкам измерений или траекториям сканирования на измерительной поверхности эквивалентный уровень звукового давления после внесения коррекций на фоновый шум (для каждой точки измерения или траектории сканирования), выраженный по формуле:

Lp = 10lg

где Lp/(ST) — скорректированный на фоновый шум эквивалентный уровень звукового давления в третьоктавной полосе частот в / точке измерения (месте установки микрофона) или для /траектории сканирования при работающем испытуемом источнике шума, дБ;

Л/м — число точек измерений или траекторий сканирования.

Примечание — Lp выражают в децибелах (дБ).

3.18 уровень экспозиции однократного шумового процесса на поверхности (surface single

Л Л/м

J_yiO°’Ue(ST)


(5)


Le


10lg


event time-integrated sound pressure level), le \ Усредненный (методом энергетического суммирования) по точкам измерений на измерительной поверхности уровень экспозиции однократного шумового процесса после внесения коррекций на фоновый шум К1 (для каждой точки измерения или траектории сканирования), выраженный по формуле:

где Lp/(ST) — корректированный на фоновый шум уровень экспозиции однократного шумового процесса в / точке измерения (месте установки микрофона) при работающем испытуемом источнике шума, дБ;

Л/м — число точек измерений.

Примечание — LE выражают в децибелах (дБ).

4

ГОСТ ISO 3745-2014

3.19    звуковая мощность (sound power), Р: Интеграл по поверхности от произведения звукового давления р и составляющей скорости колебаний точки поверхности, нормальной к этой поверхности, ип.

[ISO 80000-8:2007, 8-16]

Примечание 1 — Р выражают в ваттах (Вт).

Примечание 2 — Данная величина характеризует скорость излучения звуковой энергии источником в воздушную среду.

3.20    уровень звуковой мощности (sound power level), Lw\ Десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой мощности Р к опорной звуковой мощности Р00 = 1 пВт), выраженный в децибелах по формуле:

Lw = mig£-

П)

Примечание 1 — При измерениях с применением коррекции по одной из частотных характеристик, установленных МЭК 61672-1, или в заданной полосе частот в обозначение уровня звуковой мощности добавляют соответствующий подстрочный индекс. Например, LWA обозначает корректированный по А уровень звуковой мощности.

Примечание 2 — Определение содержательно совпадает со статьей 8-23 в [22].

([20], статья 2.9)

3.21    звуковая энергия (sound power), J: Интеграл от звуковой мощности Рна заданном временном интервале Т (с началом ^ и окончанием t2), выраженный по формуле:

J = )p(t)dt.    (7)

Примечание 1 — J выражают в джоулях (Дж).

Примечание 2 — Данную величину обычно используют для описания нестационарных процессов и перемежающихся звуковых событий.

([20], статья 2.10)

3.22    уровень звуковой энергии (sound energy level), Lj. Десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой энергии J к опорной звуковой энергии J0 (J0 = 1 пДж), выраженный в децибелах по формуле:

Lj= 10lg^--    (8)

-'о

Примечание — При измерениях с применением коррекции по одной из частотных характеристик, установленных МЭК 61672-1, или в заданной полосе частот в обозначение уровня звуковой энергии добавляют соответствующий подстрочный индекс. Например, Lм обозначает корректированный по А уровень звуковой энергии.

([20], статья 2.11)

3.23    показатель направленности (directivity index), D(: Величина, характеризующая степень направленности излучения звука испытуемым источником шума в направлении / точки измерения (места установки микрофона) на измерительной поверхности относительно излучения, усредненного по всей измерительной поверхности, и определяемая по формуле:

Du = LP, ~ LP f    (9)

где Lpj — эквивалентный уровень звукового давления (или уровень экспозиции однократного шумового процесса) с внесенной коррекцией на фоновый шум в / точке измерения (месте установки микрофона) на измерительной поверхности при работающем испытуемом источнике шума, дБ;

lp — эквивалентный уровень звукового давления (уровень экспозиции однократного шумового процесса)на поверхности, дБ.

Примечание — Выражают в децибелах (дБ).

5

3.24 показатель неравномерности уровня звукового давления (на поверхности) (surface sound pressure level non-uniformity index): Величина, характеризующая неравномерность распределения полученных значений уровня звукового давления по точкам измерительной поверхности и определяемая по формуле:

I Л    о

эквивалентный уровень звукового давления (или уровень экспозиции однократного шумового процесса) с внесенной коррекцией на фоновый шум в / точке измерения (месте установки микрофона) на измерительной поверхности при работающем испытуемом источнике шума, дБ;

среднее арифметическое Lp/(ST), / = 1Л/рМ, дБ; число точек измерений (мест установки микрофонов).


V-


где


-рам


• <10>

Примечание 1 — Ц выражают в децибелах (дБ).

Примечание 2 — Если измерительная поверхность задана измерительным радиусом г, то показатель неравномерности уровня звукового давления обозначают V\r

4    Нормальные атмосферные условия

Нормальными атмосферными условиями для определения уровней звуковой мощности и звуковой энергии, соответствующими нормальному характеристическому импедансу воздушной среды рс = 411,5 Н 1 с/м3 (р — плотность воздуха; с — скорость звука в воздухе) являются:

a)    температура воздуха — 23,0 °С;

b)    статическое давление — 101,325 кПа;

c)    относительная влажность — 50 %.

5    Испытательное помещение

5.1    Требования к акустическим свойствам испытательного помещения

Пригодность заглушенных и полузаглушенных камер, используемых для проведения измерений в соответствии с настоящим стандартом, должна быть подтверждена во всем диапазоне частот измерений в соответствии с приложением А, если испытуемый источник шума неизвестен, или приложения В, если измерения выполняют для конкретного источника шума.

Приложения А и В устанавливают методы, позволяющие оценить степень отклонения условий испытательных помещений от условий идеального свободного звукового поля или свободного звукового поля над звукоотражающей плоскостью, а также критерии пригодности помещений.

Для источников, у которых определяющий вклад в корректированный по А уровень звуковой мощности (звуковой энергии) вносят высокочастотные или низкочастотные составляющие вне номинального диапазона частот измерений (см. 3.11), последний следует расширить, чтобы включить в него указанные составляющие. Сведения об этом приводят в протоколе испытаний.

Примечание — При необходимости выполнения измерений в испытательном помещении или в испытательном пространстве помещения, не аттестованного в соответствии с приложением А или В, можно использовать методы, установленные в [6], [7], [15] или [16].

5.2    Требования к уровню фонового шума

5.2.1    Критерий по относительным значениям

5.2.1.1    Общие положения

Требования настоящего стандарта к фоновому шуму считают выполненными, если усредненные по точкам измерений или по траекториям сканирования (см. 9.4.3) эквивалентные уровни звукового давления фонового шума ниже соответствующего эквивалентного уровня звукового давления испытуемого источника шума на величину ALp, равную 6 дБ и более для всех частотных полос и 10 дБ и более для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами от 250 до 5000 Гц.

6