Verifica dello strumento di misura dell'intensità sonora nel campo delle onde viaggianti



L'intensità del suono è un vettore che indica la forza e la direzione del flusso di energia sonora. La dimensione dell'intensità del suono è l'energia sonora di un certo punto nel campo sonoro per unità di tempo che passa attraverso un'area unitaria perpendicolare alla direzione della velocità delle particelle. Lo strumento di misura dell'intensità sonora è uno strumento che misura la componente dell'intensità sonora nel mezzo aereo nella direzione dell'asse della sonda. Attraverso la misurazione dell'intensità sonora multipunto, è possibile ottenere la distribuzione dell'intensità del flusso di energia sonora su un piano vicino alla sorgente sonora per studiare le caratteristiche di radiazione della sorgente sonora. Attraverso la misurazione dell'intensità sonora è possibile determinare anche il livello di potenza sonora della sorgente sonora.

Lo strumento di misurazione dell'intensità del suono comprende due parti: sonda dell'intensità del suono e processore dell'intensità del suono. La sonda di intensità sonora utilizza una coppia di microfoni a pressione sonora separati da una certa distanza. Lo strumento di misurazione dell'intensità del suono dovrebbe fornire lo spettro di ottava o 1/3 di ottava dell'intensità del suono e della pressione sonora e fornire una funzione di ponderazione. Il misuratore di intensità sonora ha due livelli di precisione, livello 1 e livello 2. I requisiti per il livello 1 sono più severi del livello 2. Quando il misuratore di intensità sonora è in uso, di solito viene utilizzato un calibratore di intensità sonora per l'autocalibrazione. Il calibratore simula la pressione sonora e la differenza di fase sui due microfoni della sonda di intensità sonora per una data intensità sonora, e viene solitamente utilizzato in combinazione con una determinata sonda di intensità sonora. Trattandosi di un metodo di simulazione, il grado di intensità del suono simulato dal calibratore deve essere verificato separatamente.

Qui viene utilizzato un metodo di verifica diretta. Nello spazio si genera un campo sonoro di intensità sonora nota. Utilizzare il misuratore di intensità sonora verificato per misurare e confrontare i risultati della misurazione per determinare la deviazione di misurazione del misuratore di intensità sonora verificato.

Tale metodo è stato sottoposto all'Organismo di Vigilanza e Ispezione Nazionale della Qualità* come bozza delle norme di verifica per gli strumenti di misura dell'intensità sonora.

1. Contenuti e principi della verifica

Lo strumento di misura dell'intensità sonora deve essere verificato principalmente includendo la deviazione del livello di intensità sonora e il valore misurato del livello di pressione sonora in ciascuna banda di 1/3 di ottava, e l'indice di pressione sonora-intensità sonora residua. Quando l'asse dei due microfoni della sonda di intensità sonora è perpendicolare alla direzione dell'intensità sonora, la componente dell'intensità sonora deve essere zero. Perché non c'è energia sonora nella direzione perpendicolare all'intensità del suono. Tuttavia, poiché le caratteristiche di fase dei due microfoni e dei canali di amplificazione della sonda di intensità sonora non sono completamente coerenti, il fonometro misurerà un determinato valore di intensità sonora. Questa lettura dell'intensità sonora è chiamata intensità sonora residua. L'intensità sonora residua è proporzionale al livello di pressione sonora. L'indice di pressione sonora-intensità sonora residua è definito come la differenza tra il livello di pressione sonora misurato e il livello di intensità sonora residuo quando i due microfoni della sonda di intensità sonora sono sottoposti allo stesso rumore rosa. L'indice è generalmente dato sotto forma di uno spettro di 1/3 di ottava. Maggiore è l'indice di pressione sonora-intensità sonora residua, maggiore è la capacità di soppressione del misuratore di intensità sonora alle onde sonore incidenti perpendicolarmente all'asse della sonda e migliore è la direttività.

2. Verifica del livello di intensità sonora e deviazione del livello di pressione sonora del misuratore di intensità sonora

Il dispositivo di prova per misurare la deviazione del livello di intensità sonora e del livello di pressione sonora del misuratore di intensità sonora è mostrato nella Figura 1. In una stanza anecoica, il campo lontano del diffusore può essere approssimato come una serie di onde piane che viaggiano. L'asse dei due microfoni della sonda di intensità sonora è coerente con la direzione di propagazione dell'onda sonora. La direzione della sonda viene invertita di 180° e si può misurare la componente di intensità sonora inversa. Il microfono standard è posizionato accanto alla sonda di intensità sonora. L'amplificatore di misura è un amplificatore ad alta precisione. Confrontando il livello di pressione sonora misurato dal microfono standard e dall'amplificatore di misura e il livello di pressione sonora misurato dal fonometro, si ottiene la deviazione della misurazione del livello di pressione sonora del fonometro. Si può ottenere lo scostamento del livello di intensità sonora misurato dal livello di intensità sonora misurato dal fonometro e dal livello di intensità sonora calcolato con la formula (1).

3. Verifica del livello dell'indice di pressione sonora-intensità sonora residuo del misuratore di intensità sonora

Immettere il segnale di uscita del generatore di segnale di rumore rosa direttamente all'amplificatore di potenza. Rimuovere la colonna di isolamento della sonda di intensità sonora e chiudere i due microfoni l'uno con l'altro. Posizionare la sonda di intensità sonora vicino all'asse centrale della sorgente sonora ea circa 2 m di distanza dal centro sonoro della sorgente sonora. Rendere l'asse della sonda di intensità sonora perpendicolare alla direzione dell'onda sonora incidente, in modo che i due microfoni ricevano lo stesso segnale di pressione sonora.

Misurare il livello di pressione sonora e il livello di intensità sonora con uno strumento di misura dell'intensità sonora certificato. Le frequenze centrali vanno da 50 Hz a 6,3 kHz. Il livello di pressione sonora misurato in questo momento meno il livello di intensità sonora è l'indice di pressione sonora-intensità sonora residua.