Группа Т34
СОВЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ВЗАИМОПОМОЩИ
ШУМ
Метод измерения звукопоглощения в реверберационной камере
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Автор - делегация ЧССР в Постоянной Комиссии по стандартизации.
2. Тема 01.673.08-78.
3. Стандарт СЭВ утвержден на 46-м заседании ПКС.
4. Сроки начала применения стандарта СЭВ:
#G0
Страны - члены СЭВ
|
Срок начала применения стандарта СЭВ в договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническом сотрудничеству
|
Срок начала применения стандарта СЭВ в народном хозяйстве
|
НРБ
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
ВНР
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
ГДР
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
Республика Куба
|
|
|
МНР
|
|
|
ПНР
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
СРР
|
|
|
СССР
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
ЧССР
|
Январь 1982 г.
|
Январь 1982 г.
|
5. Срок первой проверки - 1985 г., периодичность проверки - 5 лет.
Утвержден Постоянной Комиссией по стандартизации Блед, ноябь 1979 г.
Настоящий стандарт СЭВ устанавливает метод измерения звукопоглощения в реверберационной камере строительных материалов и конструкций (облицовок и штучных поглотителей).
1. Сущность метода
Сущность метода заключается в последовательном измерении времени реверберации пустой камеры () и камеры с образцом () и последующем определении коэффициента звукопоглощения () и изменения эквивалентной площади звукопоглощения ().
2. Общие положения
2.1. Объем камеры должен быть равен (200±20) m. Допускается применение меньшего объема, но не менее 125 m.
Форма камеры должна быть такой, чтобы было выполнено условие
(1)
где - расстояние между наиболее удаленными друг от друга углами камеры, m;
- объем камеры, m.
Линейные размеры камеры не должны быть кратны друг другу с тем, чтобы собственные частоты камеры в низкочастотном диапазоне были распределены равномерно. Поверхность стенок камеры должна быть жесткой и гладкой.
2.2. В реверберационной камере должно быть создано диффузное реверберирующее звуковое поле, что обеспечивается формой камеры или применением рассеивающих элементов (диффузоров).
2.3. Необходимость применения рассеивающих элементов следует устанавливать при настройке камеры путем испытания в ней образца звукопоглощающего материала с коэффициентом звукопоглощения не ниже 0,9 в области частот от 500 до 4000 Hz.
Пример порядка проведения настройки камеры и выявление необходимости применения рассеивающих элементов, а также их количество и последовательность размещения в пространстве камеры приведены в информационном приложении 1.
2.4. Время реверберации пустой камеры должно быть больше, чем вычисленное по формуле
, (2)
где = 5s для третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами в диапазоне от 100 до 800 Hz включительно.
Разность между временами реверберации на соседних частотах этого диапазона должна быть не более 15%.
Для частот в диапазоне от 1000 до 5000 Hz включительно следует выбирать по табл. 1.
Таблица 1
#G0 Среднегеометрические частоты 1/3 -октавных полос, Hz
|
1000
|
1250
|
1600
|
2000
|
2500
|
3150
|
4000
|
5000
|
Время реверберации , s
|
4,5
|
4,2
|
3,8
|
3,5
|
3
|
2,5
|
2
|
1,5
|
3. Аппаратура
3.1. Передающая измерительная система камеры должна содержать:
1) генератор белого шума;
2) фильтры полосовые третьоктавные;
3) усилитель мощности;
4) громкоговорители.
Уровень звукового давления установившегося звука в камере должен быть на 45 dB выше, чем уровень звукового давления шума помехи.
3.2. Приемная измерительная система камеры должна содержать:
1) один или несколько микрофонов с шаровой характеристикой направленности;
2) микрофонный усилитель;
3) фильтры полосовые третьоктавные;
4) записывающее устройство.
Записывающее устройство должно представлять собой либо регистратор уровня, либо электронный осциллограф с логарифмическим усилителем или иной прибор, позволяющий также проверять прямолинейность спада уровня во времени. Регистратор уровня должен допускать запись затуханий со скоростью не менее 300 dB/s.
3.3. Измерительные приборы должны удовлетворять требованиям СТ СЭВ 1351-78.
4. Подготовка к измерению
4.1. Громкоговорители должны создавать наиболее диффузное звуковое поле. Измерения на частотах ниже 300 Hz необходимо проводить при двух положениях громкоговорителей, удаленных друг от друга на расстояние не менее 3 m.
4.2. Микрофоны должны размещаться на расстоянии не менее 2 m друг от друга и не менее 1 m от образца и рассеивающих элементов. Удаление микрофонов от ограждающих поверхностей камеры должно составлять не менее 1/2 длины волны частоты, на которой проводятся измерения, или не более 1/10 длины той же волны от вершин углов камеры.
4.3. Плоский образец (испытываемый материал или конструкция с плоской поверхностью) должен занимать площадь от 10 до 12 m. Образец должен иметь прямоугольную форму с соотношением сторон от 0,7 до 1 и располагаться таким образом, чтобы любая часть образца находилась на расстоянии не менее 1 m от ограждений.
Исследования материалов с малыми коэффициентами поглощения (<0,1) следует проводить при других специальных условиях, обеспечивающих при измерениях заметное различие между значениями времен реверберации и , например, путем увеличения площади образца, уменьшения числа рассеивающих элементов, измерением методами моделирования и т.д.
Размещение образца на полу, на одной из стен камеры или на потолке, должно быть таким же, как и в условиях его эксплуатации.
Боковые поверхности образца должны быть закрыты отражающими рейками шириной не менее 2 cm и высотой, равной толщине образца, включая глубину воздушного промежутка между тыльной стороной образца и ограждающей поверхностью, на которой размещен образец.
4.4. При испытаниях штучных поглотителей следует выделять часть площади пола в пределах от 10 до 15 m, на которой в соответствии с техническими требованиями на проведение испытаний должны размещаться испытываемые штучные поглотители.
5. Проведение измерений
5.1. При проведении измерений необходимо производить проверку точности применяемой аппаратуры перед началом измерений и после их окончания.
5.2. Измерения должны проводиться в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами: 100, 125, 160, 200, +, 4000, 5000 Hz.
Результаты, полученные измерением на частотах меньше чем (в Hz), которая должна вычисляться по формуле
, (3)
необходимо считать в качестве информационных.
5.3. При записи времени реверберации необходимо, чтобы к записывающему устройству был подключен всегда лишь один микрофон.
Запись спада уровня звукового давления в процессе реверберации, представленная либо кривой, либо отдельными точками, должна быть апроксимирована прямой линией в области уровней от минус 5 dB до минус 35 dB относительно стационарного уровня, существующего в камере до выключения источника звука. Скорость движения бумаги регистратора или время развертки осциллографа должны выбираться такими, чтобы угол наклона записи спада составлял около 45°. Записи, обнаруживающие монотонное искривление, необходимо из оценки времени реверберации исключить.
5.4. Минимальное число записей времени реверберации для подсчета средних величин и должно приниматься в соответствии с табл. 2.
Таблица 2
#G0 Диапазон частот, Hz
|
От 100 до 250
|
От 315 до 800
|
От 1000 до 5000
|
Минимальное число записей
|
12
|
9
|
6
|
Для образцов, имеющих максимум поглощения на низких частотах, необходимо увеличить число записей на этих частотах в два раза. Записи следует производить при размещении микрофонов и громкоговорителей в различных точках камеры, а также посредством повторения записей в одной и той же точке.
5.5. Температура и относительная влажность должны быть измерены после каждого измерения.
6. Обработка результатов измерения
6.1. Коэффициент звукопоглощения следует вычислять по формуле
, (4)
где - изменение эквивалентной площади звукопоглощения камеры после внесения в нее испытываемого образца, m;
- площадь поверхности плоского образца или площадь выделенной части пола (при испытании штучных поглотителей), m;
, (5)
где - среднее значение времени реверберации в камере без образца, S;
- среднее значение времени реверберации в камере с образцом, S;
- объем камеры, m;
m - постоянные затухания энергии, определяемые по графикам на черт. 1 и 2 в зависимости от частоты, влажности и температуры;
m2 – m1 - разность постоянных затухания энергии двух последовательно проводимых измерений;
c - скорость звука в m/s, вычисляемая по формуле
, (6)
где t - температура воздуха в камере, °С.
#G1 Примечания: 1. Величина m учитывается только для частот свыше 2000 Hz.
#G0
2. Изменение температуры и влажности в камере между измерениями допускается только при условии, если выполняется неравенство
.
Черт. 1
Черт. 2
При испытании штучных поглотителей следует определять также эквивалентную площадь звукопоглощения каждого поглотителя по формуле
, (7)
где - определяется по формуле 5;
n - число одновременно испытываемых штучных поглотителей.
6.2. Коэффициент поглощения или эквивалентная площадь поглощения образцов, вычисленных по формуле (4) или (7) для частот, указанных в п. 5.2, должны быть представлены либо в форме диаграммы, либо в форме таблицы.
На диаграммах точки, соответствующие измеренным величинам, должны соединяться линиями. По оси абсцисс должны откладываться частота в логарифмическом масштабе, по оси ординат - коэффициент поглощения или площадь поглощения в линейном масштабе. В последнем случае отношение отрезка оси ординат от =0 до =1 к отрезку оси абсцисс, соответствующему пяти октавам, должно составлять 2:3.
При измерениях, проведенных на частотах ниже предельной, определяемой формулой (3), линия, соединяющая точки, должна быть нанесена на диаграмму пунктиром. В таблицах величины, соответствующие указанным частотам, должны быть заключены в скобки.
6.3. Протокол измерений должен содержать:
1) размеры реверберационной камеры, в частности ее объем;
2) значение средних величин времен реверберации пустой камеры ;
3) описание формы камеры, площадь и число рассеивателей звука, положение микрофонов и громкоговорителей (с эскизами);
4) описание образца и его монтажа (с эскизами);
5) площадь плоского образца или число поглотителей и их расположение в камере;
6) главные отступления от описанной процедуры, если они неизбежны, и причина отступлений;
7) температура и относительная влажность;
8) дата испытаний;
9) подпись лица, проводившего испытания.
6.4. Погрешность измерений должна оцениваться статистически. Пример определения погрешности измерения приведен в информационном приложении 2.
ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Настройка камеры
При настройке пространство камеры последовательно заполняется рассеивающими элементами, изготовленными в форме плит толщиной в несколько миллиметров и площадью от 0,8 до 2 m. Плиты (листы) могут быть слегка искривлены. Масса листов (пластин) должна быть не менее 5 kg/m и поверхность последних должна обладать величиной коэффициента звукопоглощения не выше 0,15. Число рассеивающих элементов применяется от 0 до необходимой величины, устанавливаемой на основе ряда измерений образца пористого материала толщиной от 5 до 10 cm, величина звукопоглощения которого в полосе частот от 500 до 4000 Hz не менее чем 0,9. Достаточным считается то количество рассеивающих элементов, при котором впервые достигается постоянное значение коэффициента звукопоглощения.