Agricultural, forestry and irrigation machines - Determination of sound power level - Technical requirements and calibration of reference sound source
Ngày 03 tháng 03 năm 2003)
1 Phạm vi áp dụng1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu đặc tính âm học của nguồn âm thanh mẫu bao gồm- Độ ổn định và độ lặp lại của công suất âm phát ra trong khoảng thời gian xác định;- Đặc tính phổ tần; - Chỉ số định hướng.Chú thích:- Đối với một số nguồn âm thanh có yêu cầu xác định đồng thời độ ổn định công suất âm phát ra và chỉ số định hướng, thường được thực hiện thông qua hình dáng biểu đồ phân bố của nguồn âm thanh mẫu (ngoại trừ điều 6.5).- Đối với những phép đo kiểm tra thông thường, chỉ cần xác định dải tần số và mức công suất âm trong điều kiện phòng nửa câm hoặc phòng vang.1.2Tiêu chuẩn này quy định quy trình hiệu chuẩn nguồn âm thanh mẫu thông qua mức công suất âm trong dải octa và dải 1/3 octa (hiệu chỉnh tần số theo đặc tính A) ở điều kiện tham chiếu chuẩn có trở kháng âm của không khí rc=400Ns/m3 để xác định mức công suất âm của nguồn phát ồn là máy dùng trong nông lâm nghiệp và thuỷ lợi. Chú thích: Cho phép sử dụng nguồn âm thanh mẫu để đo trong dải 1/2 octa. Tuy nhiên, khi đó không áp dụng được các giới hạn về độ ổn định và độ lặp lại quy định trong tiêu chuẩn này.1.3 Tiêu chuẩn này hướng dẫn các phương pháp hiệu chuẩn nguồn âm thanh mẫu trong- Trường âm tự do trên mặt sàn phản xạ âm; - Phòng vang tại các khoảng cách khác nhau so với mặt bao phân cách. Đối với nguồn âm thanh mẫu bố trí trên mặt phẳng phản xạ, hai môi trường thử trên được xem là tương đương ứng với dải tần số có giới hạn dưới lớn hơn hoặc bằng 100Hz. Đối với giới hạn dưới nhỏ hơn 100Hz, độ không đảm bảo đo là khá lớn (Bảng 1, điều 4.2).1.4 Tiêu chuẩn này áp dụng để hiệu chuẩn nguồn âm thanh mẫu, đặt trực tiếp trên sàn hoặc trên giá đỡ ở độ cao xác định. Chú thích:- Chỉ áp dụng khi tiến hành đo trên bề mặt đo lường đối với nguồn âm thanh đặt trên sàn, có chiều cao nhỏ hơn 0,5m và bề ngang nhỏ hơn 0,8m;- Hiệu chuẩn hoặc sử dụng nguồn âm thanh mẫu trong điều kiện phòng vang không bị hạn chế về kích thước và các điều kiện tương tự.2 Tiêu chuẩn trích dẫn· ISO 3741: 1999. Âm học - Xác định mức công suất âm nguồn ồn bằng áp suất âm - Phương pháp chính xác cho phòng vang.· ISO 3745: 1977. Âm học - Xác định mức công suất âm nguồn ồn - Phương pháp chính xác cho phòng câm và nửa câm.· ISO 6926: 1999. Âm học - Yêu cầu về đặc tính kỹ thuật và hiệu chuẩn nguồn âm thanh mẫu để xác định mức công suất âm.3 Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chuẩn này sử dụng những thuật ngữ và định nghĩa sau3.1 Mức áp suất âm bề mặt Lpf Mức áp suất âm trung bình trong một đơn vị thời gian đo được từ tất cả các vị trí của micrôphôn trên bề mặt đo lường, biểu thị bằng dexibel (dB).3.2 Mức công suất âm LWMức công suất âm là đại lượng được tính theo biểu thức:trong đó: LW - mức công suất âm, dB; PW - công suất âm trung bình bình phương, W; PW0 - công suất âm tham chiếu (PW0 = 10-12W).3.3 Bề mặt đo lường Bề mặt giả thiết bao quanh nguồn âm thanh, trên đó bố trí các điểm đo mức áp suất âm. Chú thích: Bề mặt đo lường có thể là mặt bán cầu giới hạn bởi mặt phẳng phản xạ, hoặc là mặt hình cầu.3.4 Dải tần số quan tâmDải tần số bao gồm các dải octa và dải 1/3 octa với các tần số trung tâm từ 125Hz đến 8000Hz hoặc từ 100Hz đến 10000Hz tương ứng.Chú thích: Dải tần số có thể mở rộng về hai phía: đến 20000Hz hoặc thấp hơn 50Hz, nếu vẫn thoả mãn các điều kiện trong tiêu chuẩn này.3.5 Thời gian vang T Thời gian cần thiết để mức áp suất âm giảm 60dB sau khi nguồn âm thanh ngừng phát.Chú thích: Thời gian vang ứng với 10dB hoặc 15dB suy giảm đầu tiên được ký hiệu bằng T10 hoặc T15 tương ứng, biểu thị bằng giây (s).3.6 Phương pháp so sánhPhương pháp xác định mức công suất âm bằng cách so sánh các giá trị đo của mức áp suất âm từ nguồn ồn (đối tượng thử) với mức áp suất âm từ nguồn âm thanh mẫu đã biết trong cùng một môi trường.3.7 Nguồn âm thanh mẫuNguồn âm thanh dải tần rộng, phát ra mức công suất âm tương thích ổn định, phù hợp cho mục đích đo thử và được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn thích hợp.3.8 Chỉ số định hướng DIiSố chỉ sự vượt trội áp suất âm của nguồn âm thanh về một hướng chủ đạo so với các hướng khác.Chú thích:- Định nghĩa này áp dụng cho nguồn âm thanh mẫu trong trường âm tự do trên mặt phẳng phản xạ (khác với trường hợp nguồn âm thanh mẫu trong trường âm tự do).- Chỉ số định hướng của hướng i được tính từ phép đo trong phòng nửa câm hoặc phòng câm (Phụ lục D);3.9 Độ lặp lạiPhần trăm sai lệch cực đại của mức công suất âm phát ra từ nguồn, xác định theo thời gian so với công suất âm định mức trong cùng một điều kiện môi trường.3.10 Phòng câmPhòng thử có toàn bộ các mặt bao có khả năng tiêu tán (hấp thụ) toàn bộ năng lượng âm thanh phát xạ tới trên toàn dải tần số quan tâm.3.11 Phòng nửa câmPhòng thử có mặt sàn cứng phản xạ âm và các mặt bao có khả năng tiêu tán toàn bộ năng lượng âm thanh phát xạ tới, trên toàn dải tần số quan tâm (Phụ lục A).3.12 Phòng vangPhòng thử phù hợp với những yêu cầu quy định trong điều 5.3.13 Trường âm tự do trên mặt phẳng phản xạTrường âm thanh đồng nhất, đẳng hướng bên trên mặt phẳng phản xạ vô tận.Chú thích: Nguồn âm thanh được đặt trên mặt phẳng phản xạ.3.14 Trường âm xaTrường âm phần phát ra từ nguồn âm thanh, tại đó mức áp suất âm giảm 3dB khi diện tích của bề mặt đo lường tăng gấp đôi.Chú thích: Trong trường âm xa, áp suất âm trung bình bình phương tỷ lệ với tổng công suất âm phát ra từ nguồn. Mức suy giảm này tương đương với sự suy giảm 6dB cho mỗi lần tăng gấp đôi khoảng cách từ vị trí điểm nguồn. 3.15 Trường âm gầnTrường âm phần nằm giữa nguồn âm thanh và trường âm xa.4 Độ không đảm bảo đo4.1Mức công suất âm đơn trị của nguồn ồn thử xác định được theo các quy trình trong tiêu chuẩn này có thể sai khác so với giá trị thật một lượng không vượt quá độ không đảm bảo đo (KĐBĐ). Các yếu tố bất lợi của môi trường thử, kỹ thuật thực nghiệm và đặc tính định hướng của nguồn ồn thử có thể làm tăng độ KĐBĐ của kết quả xác định mức công suất âm. 4.2 Độ lệch chuẩn của giá trị đo có thể biến đổi theo tần số, nhưng không được vượt quá giá trị giới hạn cho trong Bảng 1. Độ KĐBĐ trong Bảng 1 không bao hàm sự sai khác hệ thống giữa các mức công suất âm, xác định trong hai môi trường thử khác nhau. Sự sai khác này có thể bỏ qua ở tần số trên 100Hz. Tuy nhiên, tại tần số 100Hz và thấp hơn, sự sai khác này có thể là đáng kể. Đối với phòng vang có thể tích 200m3, sự sai lệch này thông thường bằng hoặc nhỏ hơn 1,5dB (ISO 6926: 1999).
Bảng 1. Giới hạn trên của độ lệch chuẩn ứng với độ lặp lại của
mức công suất âm do nguồn âm thanh mẫu phát ra
Tần số trung tâm của dải octa, Hz |
Tần số trung tâm của dải 1/3 octa, Hz | Độ lệch chuẩn của độ lặp lại* với nguồn âm đặt trên sàn trong phòng nửa câm sR, dB | Độ lệch chuẩn của độ lặp lại* với nguồn âm trong phòng vang sR, dB | |
Đo theo đường kinh tuyến hoặc đường xoắn èc | Đo ở 20 vị trí cố định hoặc theo các đường tròn đồng trôc | |||
63 125 250 ¸ 2000 4000 ¸ 8000 16000 | 50 ¸ 80 100 ¸ 160 200 ¸ 3150 4000 ¸ 10000 12500 ¸ 20000 | 2,0 0,8 0,3 0,3 0,3 | 2,0 0,8 0,5 1,0 1,0 | 2,5 1,0 0,3 0,3 0,4 |
| Hiệu chỉnh theo đặc tính A | 0,3** | 0,5 | 0,2** |
Bảng 2. Thể tích nhỏ nhất của phòng thửphụ thuộc dải tần số quan tâm thấp nhất
Tần số dải 1/3 octa thấp nhất, Hz | Thể tích nhỏ nhất của phòng thử, m3 |
100 | 200 |
125 | 150 |
160 | 100 |
200 vµ cao h¬n | 70 |
Bảng 3. Giới hạn thay đổi nhiệt độ và độ ẩm môi trường thử nghiệm trong phòng vang
Nhiệt độ q, 0C | Độ ẩm, % | ||
<30 | 30 đến 50 | >50 | |
Sai số cho phép | |||
-5 £q < 10 | ±10C ±3% | ±10C ±5% | ±30C ±10% |
10 £q < 20 | ±30C ±5% | ||
20 £q < 50 | ±20C ±3% | ±50C ±5% | ±50C ±10% |
Bảng 4. Độ lệch chuẩn lớn nhất của độ lặp lại mức công suất âm
của nguồn âm thanh mẫu
Dải tần số, Hz | Độ lệch chuẩn, dB |
50 ¸ 80 | 0,8 |
100 ¸ 160 | 0,4 |
200 ¸ 20000 | 0,2 |
(Tham khảo)
A.1 Yêu cầu chungĐể tạo ra trường âm tự do trên mặt phẳng phản xạ (phòng nửa câm), phòng thử phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Kích thước phải đủ lớn (theo điều 5.1 và 9.1) và không có các vật phản xạ ngoại trừ mặt phẳng phản xạ. - Bề mặt đo lường phải nằm trong phần trường âm không bị ảnh hưởng bởi âm thanh phản xạ từ các mặt biên của phòng (điều kiện trường âm tự do).- Bề mặt đo lường phải nằm ngoài trường âm gần của nguồn âm thanh cần thử nghiệm.A.2 Đặc điểm của mặt phẳng phản xạCác phép đo phải được thực hiện trên mặt phẳng phản xạ trong phòng thử có ít nhất một mặt phản xạ âm.A.2.1Kích thướcMặt phẳng phản xạ phải không nhỏ hơn hình chiếu của bề mặt đo lường trên nền.A.2.2Hệ số hấp thụHệ số hấp thụ của mặt phẳng phản xạ phải nhỏ hơn 0,06 trên toàn dải tần số quan tâm.A.3 Kiểm tra sự suy giảm áp suất âmA.3.1Nguồn âm thanh Từ hệ thống điện thanh và loa, âm thanh phát ra phải đều theo mọi hướng, có độ lệch chuẩn không quá ±1dB.Chú thích: Nên sử dụng các nguồn âm thanh khác nhau cho các tần số khác nhau.A.3.2MicrôphônSử dụng micrôphôn loại có kích thước nhỏ, ví dụ 13mm A.3.3Lắp đặt nguồn âm thanh và micrôphônĐặt nguồn âm thanh ở chính giữa phòng, ngay trên mặt sàn phản xạ. Khoảng cách lớn nhất giữa bề mặt phát âm của nguồn âm thanh thử và mặt phẳng phản xạ là tối thiểu, sao cho âm thanh phát ra theo mọi hướng trong bán cầu đo lường trên mặt phẳng phản xạ thoả mãn yêu cầu độ lệch chuẩn cho trong điều A.3.1. A.3.4Vị trí micrôphônSử dụng ít nhất tám hành trình của micrôphôn từ tâm của nguồn âm thanh thử theo các hướng khác nhau, phù hợp nhất là các đường thẳng từ nguồn âm tới các góc phòng. Không sử dụng các đường gần với mặt sàn phản xạ.A.3.5Quy trình thử nghiệmHệ thống điện thanh mô tả trong các điều A.3.1 và A.3.2 phải hoạt động ở các tần số riêng biệt trên toàn dải tần số quan tâm của nguồn âm thanh cần thử. Với các tần số dưới 125Hz và trên 4000Hz phải đo tại các tần số trung tâm dải 1/3 octa. Đối với dải tần số từ 125Hz đến 4000Hz - đo tại dải octa.Chú thích: Nếu như nguồn âm cần thử chỉ phát ra âm thanh dải rộng, có thể tiến hành với dải 1/3 octa hoặc octa thay cho các tần số riêng biệt.Micrôphôn phải di chuyển liên tục theo các đường mô tả trong điều A.3.4 cho mỗi tần số thử nghiệm và ghi lại mức áp suất âm. So sánh các mức này với sự suy giảm xác định theo luật nghịch đảo bình phương. Tính sự khác nhau giữa mức áp suất âm thực tế và lý thuyết cho mỗi hành trình của micrôphôn ứng với mỗi tần số thử. Sự khác nhau này không được vượt quá giá trị cho trong Bảng 5 (ISO 3745: 1997).
Bảng 5. Sai lệch cho phép lớn nhất giữa mức áp suất âm lý thuyết và thực nghiệm
Kiểu phòng thử | Tần số trung tâm dải 1/3 octa, Hz | Sai lệch cho phép, dB |
Phòng câm | £630800 đến 5000³6300 | ±1,5±1,0±1,5 |
Phòng nửa câm | £630800 đến 5000³6300 | ±2,5±2,0±3,0 |
(Tham khảo)
DI CHUYỂN MICRÔPHÔN THEO ĐƯỜNG KINH TUYẾN
TRONG TRƯỜNG ÂM TỰ DO
Dưới đây là sơ đồ minh hoạ cách thức di chuyển của micrôphôn theo đường kinh tuyến trong trường âm tự do và sơ đồ khối mạch điện tương ứng (Hình B.1).
| |||||||
|
(Tham khảo)
VỊ TRÍ MICRÔPHÔN TRONG TRƯỜNG ÂM TỰ DO
TRÊN MẶT PHẲNG PHẢN XẠ
Dưới đây là sơ đồ minh hoạ cách bố trí micrôphôn trong trường âm tự do trên mặt phẳng phản xạ (Hình C.1) và di chuyển micrôphôn theo đường ®ång trôc (Hình C.2).
(Quy định)
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN CHỈ SỐ VÀ HỆ SỐ ĐỊNH HƯỚNG
D.1 Đối với trường âm tự doChỉ số định hướng DIi của nguồn âm thanh (dB) có thể tính từ phép đo trong trường âm tự do theo biểu thức sau: (1)trong đó: Lpi - mức áp suất âm (dB) đo theo hướng cần xác định DIi cách nguồn âm một khoảng r, m (với mức áp suất âm đối chiếu 20mPa);Lpf - mức áp suất âm bề mặt (dB) trên hình cầu đo lường bán kính r (với mức áp suất âm đối chiếu 20mPa).Hệ số định hướng Q của nguồn âm theo hướng xác định được xác định theo công thức sau:Q = antilog10(DIi/10) (2)trong đó: DIi - chỉ số định hướng tính theo biểu thức (1). Chú thích: - Trong phòng câm và nửa câm chỉ số định hướng được tính theo biểu thức (1), ở đó Lpi là mức áp suất âm (dB) đo trên bề mặt đo lường theo hướng i và Lpf là mức áp suất âm trung bình trên bề mặt đo lường ở cùng khoảng cách.D.2 Đối với trường âm tự do trên bề mặt phản xạBiểu đồ định hướng của nguồn âm thanh trong trường âm tự do trên bề mặt phản xạ thông thường phức tạp hơn nhiều so với trong trường âm tự do. Tuy nhiên, khi nguồn âm thanh đặt trên bề mặt phản xạ cứng, có thể tính được chỉ số định hướng và hệ số định hướng của nguồn âm thanh nếu xem bề mặt phản xạ như là một phần của nguồn âm thanh.Chỉ số định hướng DIi của nguồn âm thanh (dB) được tính từ phép đo trong trường âm tự do trên bề mặt phản xạ theo biểu thức sau: (3)trong đó: Lpi - mức áp suất âm (dB) đo theo hướng cần xác định DIi ở khoảng cách r (m) từ nguồn âm;Lpf - mức áp suất âm bề mặt (dB) trên hình cầu đo lường bán kính r (m).
(Tham khảo)
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ PHÒNG THỬ NGHIỆM
E.1 Quy định chungĐể đạt được các yêu cầu của trường âm tự do, một phòng thử phải có:- Kích thước phù hợp;- Hấp thụ âm tốt trên toàn dải tần số quan tâm;- Không có các bề mặt phản xạ và các kết cấu cản trở âm thanh ngoại trừ những kết cấu có liên quan đến nguồn âm thanh thử;- Có mức ồn nền đủ thấp.E.2 Kích thước của phòng thửTheo quy định để có thể đo được trường âm xa của nguồn âm thanh, kích thước của phòng thử ít nhất phải lớn hơn kích thước của nguồn âm thanh 200 lần.Chú thích:- Kích thước của phòng thử phải đủ lớn để có thể đặt micrôphôn ở vùng trường âm xa của nguồn ồn thử mà không quá gần các bề mặt hấp thụ âm của phòng thử;- Nếu không có quy định đặc biệt, có thể giả thiết trường âm xa bắt đầu ở khoảng cách 2a từ nguồn ồn thử (với a ký hiệu kích thước lớn nhất của nguồn ồn);- Bề mặt đo lường phải cách các bề mặt hấp phụ âm của phòng thử một khoảng ít nhất là l/4 (với l ký hiệu bước sóng tần số trung tâm của dải tần số quan tâm thấp nhất).E.3 Hình dáng của phòng thửTỷ lệ chiều dài và chiều rộng của phòng thử phải phù hợp với những yêu cầu của điều A2 trong phụ lục A.Chú thích: Khi khó lựa chọn bề mặt đo lường trong phòng thử, cho phép xoay hoặc di chuyển nguồn âm thanh trong phòng thử khi tiến hành đo, sao cho micrôphôn luôn ở trường âm xa của nguồn âm và không gần các bề mặt hấp thụ âm của phòng thử quá l/4.E.4 Sự hấp thụ âm của phòng thửHệ số hấp phụ năng lượng âm thanh thẳng góc của tường và trần phải không nhỏ hơn 0,99 trên toàn dải tần số quan tâm (Vật liệu hấp thụ âm phải phân bố đồng đều trên bề mặt). Phải xử lý sàn nhà trong phòng câm tương tự như đối với tường và trần. đối với phòng bán câm, sàn nhà phải phẳng, rắn có hệ số hấp thụ năng lượng âm thanh thẳng góc không vượt quá trị số 0,06 trên toàn dải tần số quan tâm. E.5 Vật liệu hấp thụ âmViệc xử lý bề mặt được thực hiện bằng các kết cấu hình nêm hoặc chóp bằng vật liệu hấp thụ âm, gắn trên mặt tường bên trong phòng và hướng vào trong, tạo ra một khoảng không gian nhỏ đằng sau chúng. Chiều dài kết cấu của vật liệu hấp thụ âm phải lớn hơn l/4 (một phần tư bước sóng tần số trung tâm của dải tần số quan tâm thấp nhất).E.6 Phản xạ không mong muốnPhải đặt tất cả các vật thể và thiết bị không cần thiết ngoài phòng thử để tránh sự phản xạ âm thanh do các ống, thanh giằng, lưới làm việc, vỏ bọc, dây cáp, hoặc các kết cấu khác gây ra. Các ống rỗng phải được đổ đầy bằng vật liệu hấp thụ âm để tránh tạo ra tiếng vang.E.7 Kết cấu sàn kiểu treoKết cấu sàn điển hình cho phòng câm là một tấm lưới bằng dây thép có đường kính khoảng 2,5mm, các mắt lưới có kích thước từ 2 đến 5cm.E.8 Ồn nềnảnh hưởng của ồn nền thường rất lớn ở tần số thấp. Để tiến hành thử nghiệm ở tần số thấp, phải xây xung quanh phòng câm một bức tường lớn và nâng toàn bộ kết cấu của phòng đặt trên một cơ cấu chống rung. ở tần số cao phải quan tâm loại bỏ các tạp âm điện.E.9 Sự hấp thụ âm của không khíđối với những phòng thử lớn, kích thước lớn hơn 200m3, phải hiệu chỉnh hệ số hấp thụ âm ở tần số cao do hiện tượng hấp thụ âm của không khí theo Tiêu chuẩn thích hợp (ví dụ ỤSẶ 9613-1).
Ý kiến bạn đọc
Nhấp vào nút tại mỗi ô tìm kiếm.
Màn hình hiện lên như thế này thì bạn bắt đầu nói, hệ thống giới hạn tối đa 10 giây.
Bạn cũng có thể dừng bất kỳ lúc nào để gửi kết quả tìm kiếm ngay bằng cách nhấp vào nút micro đang xoay bên dưới
Để tăng độ chính xác bạn hãy nói không quá nhanh, rõ ràng.