Поверка измерителя интенсивности звука в поле бегущей волны



Интенсивность звука - это вектор, указывающий силу и направление потока звуковой энергии. Величина интенсивности звука - это звуковая энергия определенной точки в звуковом поле в единицу времени, проходящая через единицу площади, перпендикулярной направлению скорости частицы. Измеритель интенсивности звука - это прибор, который измеряет составляющую интенсивности звука в воздушной среде в направлении оси зонда. С помощью многоточечного измерения интенсивности звука можно получить распределение интенсивности потока звуковой энергии на плоскости рядом с источником звука, чтобы изучить характеристики излучения источника звука. С помощью измерения интенсивности звука также можно определить уровень звуковой мощности источника звука.

Измеритель интенсивности звука состоит из двух частей: датчика интенсивности звука и процессора интенсивности звука. В датчике интенсивности звука используется пара микрофонов звукового давления, разделенных определенным расстоянием. Прибор для измерения интенсивности звука должен давать октавный или 1/3 октавный спектр интенсивности звука и звукового давления, а также обеспечивать весовую функцию. Измеритель интенсивности звука имеет два уровня точности: уровень 1 и уровень 2. Требования для уровня 1 строже, чем для уровня 2. При использовании измерителя интенсивности звука обычно используется калибратор интенсивности звука для самокалибровки. Калибратор имитирует звуковое давление и разность фаз на двух микрофонах датчика интенсивности звука для заданной интенсивности звука и обычно используется вместе с определенным датчиком интенсивности звука. Поскольку это метод моделирования, уровень интенсивности звука, моделируемый калибратором, необходимо проверять отдельно.

Здесь используется метод прямой проверки. В пространстве создается звуковое поле с известной интенсивностью звука. Используйте проверенный измеритель интенсивности звука для измерения и сравнения результатов измерений, чтобы определить отклонение измерения проверенного измерителя интенсивности звука.

Этот метод был представлен в Национальную инспекцию по надзору за качеством * в качестве проекта правил проверки для приборов измерения интенсивности звука.

1. Содержание и принципы проверки

Прибор для измерения интенсивности звука необходимо проверять в основном с учетом отклонения уровня интенсивности звука и измеренного значения уровня звукового давления в каждой 1/3 октавной полосе, а также индекса звукового давления-остаточной интенсивности звука. Когда оси двух микрофонов зонда интенсивности звука перпендикулярны направлению силы звука, составляющая интенсивности звука должна быть равна нулю. Потому что нет звуковой энергии в направлении, перпендикулярном интенсивности звука. Однако, поскольку фазовые характеристики двух микрофонов и каналов усиления датчика интенсивности звука не полностью согласованы, измеритель интенсивности звука будет измерять определенное значение интенсивности звука. Это значение интенсивности звука называется остаточной интенсивностью звука. Остаточная интенсивность звука пропорциональна уровню звукового давления. Индекс звукового давления и остаточной интенсивности звука определяется как разница между измеренным уровнем звукового давления и остаточным уровнем интенсивности звука, когда два микрофона датчика интенсивности звука подвергаются воздействию одного и того же розового шума. Индекс обычно дается в виде спектра в 1/3 октавы. Чем больше индекс звукового давления и остаточной интенсивности звука, тем выше способность измерителя интенсивности звука подавлять звуковые волны, падающие перпендикулярно оси зонда, и тем лучше направленность.

2. Проверка уровня интенсивности звука и отклонения уровня звукового давления измерителем интенсивности звука.

Испытательное устройство для измерения отклонения уровня интенсивности звука и уровня звукового давления измерителя интенсивности звука показано на рисунке 1. В безэховой комнате дальнее поле динамика можно приблизительно представить как серию плоских бегущих волн. Ось двух микрофонов датчика интенсивности звука соответствует направлению распространения звуковой волны. Направление зонда меняется на 180 °, и можно измерить обратную составляющую интенсивности звука. Стандартный микрофон размещается рядом с датчиком интенсивности звука. Измерительный усилитель - это высокоточный усилитель. Сравнивая уровень звукового давления, измеренный стандартным микрофоном и измерительным усилителем, и уровень звукового давления, измеренный измерителем интенсивности звука, можно получить отклонение измерения уровня звукового давления измерителем интенсивности звука. Можно получить отклонение уровня интенсивности звука, измеренного с помощью уровня интенсивности звука, измеренного измерителем интенсивности звука, и уровня интенсивности звука, рассчитанного по формуле (1).

3. Проверка уровня звукового давления-остаточного индекса интенсивности звука измерителем интенсивности звука.

Подайте выходной сигнал генератора сигналов розового шума непосредственно на усилитель мощности. Снимите изолирующую колонку зонда интенсивности звука и соедините два микрофона друг с другом. Поместите зонд интенсивности звука около центральной оси источника звука и примерно в 2 м от центра звука источника звука. Сделайте ось датчика интенсивности звука перпендикулярной направлению падающей звуковой волны, чтобы два микрофона принимали одинаковый сигнал звукового давления.

Измерьте уровень звукового давления и уровень интенсивности звука сертифицированным прибором для измерения интенсивности звука. Центральные частоты от 50 Гц до 6,3 кГц. Уровень звукового давления, измеренный в это время за вычетом уровня интенсивности звука, является индексом звукового давления-остаточной интенсивности звука.