TIÊU CHUẨN NGÀNH

10TCN 562:2003

MÁY NÔNG LÂM NGHIỆP VÀ THỦY LỢI - XÁC ĐỊNH MỨC CÔNG SUẤT ÂM - YÊU CẦU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ HIỆN CHUẨN NGUỒN ÂM THANH MẪU 

Agricultural, forestry and irrigation machines - Determination of sound power level - Technical requirements and calibration of reference sound source

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 46/2003/QĐ-BNN

Ngày 03 tháng 03 năm 2003)

1          Phạm vi áp dụng

1.1        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.

1.2      Tiêu 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 sau

3.1       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 LW

Mức 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 tâm

Dải 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 sánh

Phương 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 mẫu

Nguồn 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 DIi

Số 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 lại

             Phần 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 câm

              Phòng 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 câm

Phòng 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 vang

Phòng thử phù hợp với những yêu cầu quy định trong điều 5.

3.13     Trường âm tự do trên mặt phẳng phản xạ

Trường 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 xa

Trường 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 gần

Trường âm phần nằm giữa nguồn âm thanh và trường âm xa.

4          Độ không đảm bảo đo

4.1          Mức 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

Chú thích:

-       ^* Trị số,  đã được loại bỏ những thay đổi ở đầu ra nguồn âm và đã được kiểm nghiệm thực tế;

-       ^**  Trị số,  đã được hiệu chỉnh theo đặc tính A, tính toán từ số liệu đo theo dải 1/3 octa;

-       Độ KĐBĐ trong Bảng 1 chỉ áp dụng cho nguồn âm thanh là đối tượng hiệu chuẩn trực tiếp. Không áp dụng kết quả hiệu chuẩn một nguồn âm thanh mẫu đơn lẻ cho các nguồn âm thanh mẫu khác có cùng kiểu thiết kế và nhà chế tạo, trừ khi có các số liệu thống kê bổ sung để chỉ rõ độ KĐBĐ xuất hiện từ các biến đổi trong quá trình sản xuất;

4.3       Độ lệch chuẩn của độ lặp lại s_R (Bảng 1) được tính theo nguyên lý chồng chất, đã loại bỏ các biến đổi của  công suất âm phát ra do thay đổi điều kiện làm việc như: tốc độ quay, điện áp cung cấp và điều kiện lắp đặt.

4.4          Độ KĐBĐ phụ thuộc vào độ lệch chuẩn của độ lặp lại (Bảng 1) và hệ số tin cậy mong muốn. Ví dụ: với phân bố chuẩn của mức công suất âm và độ tin cậy 95%, giá trị của mức công suất âm nằm trong khoảng ±1,96s_R của giá trị đo.

5          Yêu cầu môi trường âm học của phòng thử

5.1          Kích thước

Thể tích nhỏ nhất của phòng thử được xác định theo Bảng 2 (ISO 3741: 1999)

Bảng 2. Thể tích nhỏ nhất của phòng thửphụ thuộc dải tần số quan tâm thấp nhất

5.2          Độ hấp thụ âm

Bề mặt của phòng thử gần nguồn âm nhất phải được thiết kế sao cho có hệ số hấp thụ nhỏ hơn 0,06. Các bề mặt còn lại phải có đặc tính hấp thụ sao cho thời gian vang Tvang ở mỗi dải 1/3 octa phải có trị số lớn hơn tỷ số giữa V và S.

                                    Tvang > V/S

              trong đó:        Tvang - thời gian vang, s;

                                    V - Thể tích của phòng vang, m³;

                                    S - tổng diện tích bề mặt phòng thử, m².

5.3          Mức ồn nền

Mức ồn nền trong dải tần số quan tâm phải thấp hơn mức áp suất âm của nguồn ồn thử ít nhất 10dB.

5.4          Nhiệt độ, độ ẩm và áp suất

Trong vùng đặt micrôphôn, sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm phải nằm trong giới hạn cho trong Bảng 3. Độ sai lệch áp suất không khí phải nằm trong khoảng ±1,5kPa.

Bảng 3. Giới hạn thay đổi nhiệt độ và độ ẩm môi trường thử nghiệm trong phòng vang

6          Yêu cầu đặc tính kỹ thuật của nguồn âm thanh mẫu

6.1        Yêu cầu chung

Nguồn âm thanh mẫu phải đáp ứng các yêu cầu sau đây

6.2        Độ ổn định và khả năng lặp lại của công suất âm phát ra

6.2.1       Nguồn âm thanh mẫu phải dược thiết kế và chế tạo sao cho làm việc ổn định, độ lặp lại mức công suất âm tại mỗi dải 1/3 octa phải duy trì không đổi theo thời gian ứng với độ lệch chuẩn cho trong Bảng 4.

Bảng 4. Độ lệch chuẩn lớn nhất của độ lặp lại mức công suất âm

của nguồn âm thanh mẫu

Chú thích: Đối với ứng dụng đặc biệt, nguồn âm thanh mẫu có thể có dải tần số hẹp hơn.

6.2.2       Nguồn âm thanh mẫu phải được cung cấp cùng với các thông tin về

-                          Khoảng biến thiên cho phép của nguồn điện hoặc công suất cơ học cung cấp cho nguồn âm thanh mẫu, trong đó mức công suất âm ở mỗi dải 1/3 octa thuộc dải tần số quan tâm không thay đổi quá ±0,3 dB;

Hệ số bù sai số và độ KĐBĐ cần thiết khi môi trường làm việc có nhiệt độ và độ cao khác với điều kiện chuẩn, nếu áp dụng.

6.3        Mức công suất âm toàn phần dải tần rộng

Mức công suất âm toàn phần dải tần rộng phải được công bố với dải tần số tương ứng, nếu áp dụng.

6.4        Đặc điểm của phổ tần số

6.4.1       Nguồn âm thanh mẫu phải tạo ra âm thanh ổn định trong vùng tần số cần sử dụng, ít nhất trong dải 1/3 octa của tần số trung tâm từ 100Hz đến 10000Hz. Tại đó, mức công suất âm của tất cả các dải 1/3 octa, xác định theo điều 8 và điều 9 phải nằm trong khoảng12dB.

6.4.2       ở điều kiện đo tương tự (điều 6.4.1), mức công suất âm tại mỗi dải 1/3 octa phải không sai lệch quá 3dB so với dải 1/3 octa lân cận.

6.4.3       Nếu dải tần số mở rộng vượt ra ngoài phạm vi từ 100Hz đến 10kHz thì cho phép độ sai lệch mức công suất âm giữa các dải octa lân cận tương ứng là 16dB và 4dB.

Chú thích:

-       Nhà chế tạo phải công bố sự không phù hợp của nguồn âm thanh mẫu, nếu nguồn âm thanh mẫu không phù hợp với những quy định của tiêu chuẩn này trong dải tần số từ 100Hz đến 10000Hz.

6.5        Chỉ số định hướng

6.5.1       Khi đo trong phòng nửa câm theo điều 8, chỉ số định hướng lớn nhất của nguồn âm tại mọi dải 1/3 octa với tần số trung tâm từ 100Hz đến 10000Hz không được vượt quá +6dB.

6.5.2       Mức áp suất âm lớn nhất đo được, hiệu chỉnh theo thời gian S cho mỗi dải 1/3 octa ứng với bất kỳ sự di chuyển nào cũng phải được ghi nhận và sử dụng để tính chỉ số định hướng, nếu sử dụng micrôphôn di động.

6.5.3       Đối với vị trí micrôphôn cố định, mức áp suất âm lớn nhất ở mỗi dải tần số tại tất cả các  vị trí đo đều được sử dụng.

 Chú thích:

-       Nếu chỉ sử dụng nguồn âm thanh mẫu riêng cho phòng vang, không bắt buộc phải tuân thủ các điều 6.5.1, 6.5.2 và 6.5.3 và phải ghi rõ "Chỉ sử dụng nguồn âm thanh mẫu cho phòng vang";

-       Nếu nguồn âm thanh mẫu được thiết kế để sử dụng ở vị trí bên trên sàn, phải tuân thủ các yêu cầu đối với trường âm tự do và phải tiến hành đo chỉ số  định hướng trong phòng câm.

6.6        Hiệu chuẩn lại

6.6.1       Nhà chế tạo phải đưa ra khuyến cáo khoảng thời gian dài nhất giữa hai lần hiệu chuẩn. Trong khoảng thời gian này, mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu không được sai lệch quá giới hạn cho phép trong Bảng 4.

6.6.2    Để xác định khoảng thời gian cần thiết phải hiệu chuẩn lại, cho phép đo mức áp suất âm dải 1/3 octa của nguồn âm thanh mẫu tại một hoặc nhiều điểm chuẩn cố định trong môi trường thử xác định (vị trí và khoảng thời gian được nhà chế tạo khuyến cáo).

6.6.3       Phải hiệu chuẩn lại nguồn âm thanh mẫu sau sửa chữa do hỏng hóc hoặc sau khi đã điều chỉnh mức áp suất âm phát ra theo hướng dẫn của nhà chế tạo, mà mức áp suất âm ở bất kỳ dải 1/3 octa nào có sai lệch quá 2,83 lần giá trị cho trong Bảng 4.

7          Lắp đặt và vận hành nguồn âm thanh mẫu trong quá trình hiệu chuẩn

7.1        Yêu cầu chung

Nguồn âm thanh mẫu phải được vận hành theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Đo và giám sát duy trì các thông số liên quan  bằng các thiết bị thích hợp. Ghi chép đầy đủ các đặc điểm của nguồn điện cung cấp về điện áp và tần số, các thông số vận hành liên quan của nguồn mẫu như tốc độ quay của nguồn khí động học v.v.

Chú thích:

-    Chỉ tiến hành các phép đo khi nguồn âm thanh mẫu ở trạng thái hoạt động ổn định (đặc tính âm học và thông số vận hành…).

7.2        Vị trí nguồn âm thanh mẫu

7.2.1     Nguồn âm thanh mẫu đặt trên mặt phẳng phản xạ cách xa tường bên

7.2.1.1    Trong phòng nửa câm: Đặt nguồn âm thanh mẫu cần hiệu chuẩn trên mặt phẳng phản xạ, theo điều kiện sử dụng.

7.2.1.2    Trong phòng vang: Đặt nguồn âm thanh mẫu trên mặt sàn, không đối xứng đối với các tường bên, cách một khoảng ít nhất là 1,5 m. Sử dụng bốn vị trí cách nhau ít nhất 2m.

7.2.2     Nguồn âm thanh mẫu đặt phía trên sàn gần tường bên

7.2.2.1    Nếu nguồn âm thanh mẫu dự định hiệu chuẩn tại các vị trí khác với điều 7.2.1, phải tiến hành hiệu chuẩn trong phòng vang. Không cho phép hiệu chuẩn nguồn âm thanh mẫu trong phòng nửa câm, nếu bố trí nguồn âm thanh mẫu  cao hơn mặt phẳng phản xạ 0,5m hoặc ở gần tường bên.

8          Quy trình hiệu chuẩn trong phòng nửa câm

8.1        Môi trường thử nghiệm

Môi trường thử nghiệm phải thoả mãn điều kiện phòng nửa câm (phụ lục A) trên toàn dải tần số quan tâm. Sàn nhà phải trải rộng ra mọi phía ít nhất 1m tính từ đường biên của bề mặt đo lường trên sàn.

8.2        Micrôphôn

8.2.1       Đối với dải tần số quan tâm, thường sử dụng micrôphôn có đặc tính tần số phẳng (biến đổi không quá 0,1dB) đối với trường âm tác động thẳng góc. Phải lắp đặt micrôphôn sao cho bề mặt của màn chắn hướng về tâm của bán cầu đo lường.

Chú thích: Nếu micrôphôn có đặc tính tần số phẳng đối với trường âm tác động chéo góc, phải lắp đặt sao cho bề mặt của màn chắn song song với đường thẳng hướng về tâm của bán cầu đo lường.

8.2.2       Micrôphôn phải được hiệu chỉnh để có đặc tính tần số phẳng đối với trường âm tác động thẳng góc hoặc chéo góc trên toàn dải tần số quan tâm.

              Chú thích: Nếu mở rộng dải tần số quá 10000Hz đối với dải 1/3 octa, chỉ sử dụng micrôphôn có đặc tính tần số phẳng với trường âm tác động chéo góc.

8.3        Vị trí micrôphôn

8.3.1       Quy định chung

Sử dụng bề mặt đo lường hình bán cầu có bán kính 2m. Tâm của bán cầu trùng với tâm hình chiếu mặt trên của nguồn âm thanh mẫu trên mặt phẳng phản xạ. Bố trí micrôphôn theo các điều 8.3.2, 8.3.3, 8.3.4 hoặc 8.3.5. Phải đảm bảo để các cơ cấu cố định cơ khí hay cơ cấu dịch chuyển micrôphôn không gây ảnh hưởng lên kết quả đo.

8.3.2     Di chuyển theo đường kinh tuyến

8.3.2.1    Đối với nguồn âm thanh quay đối xứng, di chuyển micrôphôn theo ba đường kinh tuyến (xem Phụ lục B) với bước dịch chuyển 120⁰ xung quanh trục đứng của bề mặt đo lường.

8.3.2.2    Đối với các nguồn âm thanh khác, sử dụng ít nhất tám hành trình. Khi các hành trình được thực hiện với tốc độ góc không đổi, dùng thiết bị chia góc sin (bằng điện, hoặc cơ khí hay dùng thuật toán tương đương) để đạt được sự hiệu chỉnh phù hợp giữa đặc tính diện tích bề mặt với thời gian cần thiết để di chuyển micrôphôn trên cung tròn xác định.

8.3.2.3    Nếu di chuyển micrôphôn thẳng đứng với tốc độ không đổi (tốc độ góc tỷ lệ nghịch với hàm sin của góc giữa vị trí góc của micrôphôn và trục đứng của bề mặt đo lường) thì không cần thiết phải hiệu chỉnh theo diện tích bề mặt.

Chú thích: - Khi sử dụng thiết bị chia góc sin (vì không thể xác định vận tốc góc ở đỉnh của bán cầu) phải ngừng di chuyển micrôphôn tại vị trí cách đỉnh bán cầu một khoảng đủ nhỏ(ví dụ:khoảng 20cm).

8.3.3     Di chuyển theo đường xoắn ốc

8.3.3.1    Di chuyển micrôphôn theo đường kinh tuyến như điều 8.3.2, đồng thời di chuyển chậm micrôphôn qua tập hợp của ít nhất năm đường tròn, tạo thành đường xoắn ốc xung quanh trục đứng của bề mặt đo lường.

              Chú thích: Có thể tạo ra đường xoắn ốc bằng cách quay chậm nguồn âm thanh mẫu với tốc độ không đổi ít nhất năm vòng hoàn chỉnh, đồng thời di chuyển  micrôphôn theo đường kinh tuyến. Hiệu chỉnh theo diện tích bề mặt tương tự điều 8.3.2, nếu cần thiết.

8.3.3.2    Lặp lại ba hành trình với số gia 120⁰ xung quanh trục đứng của bề mặt đo lường cho theo điều 8.3.3.1.

8.3.4     Bố trí micrôphôn theo dẫy điểm đo cố định

8.3.4.1    Sử dụng 20 vị trí micrôphôn cố định, phân bố trên bề mặt bán cầu có bán kính R= 2m ở độ cao xác định so với mặt sàn, mỗi vị trí micrôphôn sẽ ứng với một độ cao. Độ cao của 20 điểm đo tương ứng là 0,025R, 0,075R, ... và 0,975R.

8.3.4.2    ở mỗi độ cao xác định, vị trí góc phương vị của micrôphôn phải được di chuyển đi 60⁰ so với vị trí trước đó để tạo ra một đường xoắn ốc (tham khảo Phụ lục C).

8.3.4.3    Nếu nguồn âm thanh không quay đối xứng trên mặt phẳng nằm ngang, phải tiến hành một tập hợp phép đo thứ hai dịch đi 180⁰ so với tập hợp thứ nhất. Giá trị trung bình của hai tập hợp đó sẽ được xem là kết quả đo.

8.3.5     Di chuyển trên đường tròn đồng trục

áp dụng 20 hành trình vòng quanh trục đứng xuyên qua tâm của nguồn âm thanh mẫu trên bề mặt của bán cầu bán kính R=2m. Các đường di chuyển phải được đặt tại 20 độ cao khác nhau theo điều 8.3.4 và biểu diễn bề mặt bán cầu đo lường (xem Phụ lục C).

Chú thích:

-       Có thể nhận được các đường tròn trên bằng cách quay chậm 360⁰ nguồn âm thanh mẫu hoặc micrôphôn (thời gian quay một vòng ít nhất phải là 60s).

-       Bề mặt trụ quay nguồn âm thanh mẫu phải ngang bằng với mặt phẳng phản xạ.

8.4        Thao tác đo lường

8.4.1    Đo mức áp suất âm dải 1/3 octa trong khoảng thời gian xác định, ít nhất 200s cho mỗi phần tư vòng tròn di chuyển theo đường kinh tuyến và ít nhất 600s đối với đường xoắn ốc.

8.4.2       Đo trong 30s tại mỗi vị trí micrôphôn đối với các vị trí micrôphôn độc lập.

8.4.3       Chọn thời gian đo tương thích với số lượng của micrôphôn hay tốc độ quay của nguồn âm thanh trong trường hợp đường tròn đồng trục.

Chú thích: Mức áp suất âm dải octa hiệu chỉnh theo đặc tính A có thể đo trực tiếp hoặc tính toán trên cơ sở áp suất âm trung bình bình phương từ số liệu đo dải 1/3 octa.

8.5        Hệ số hấp thụ âm của không khí

Nếu các phép đo mở rộng tới tần số cao hơn 10000Hz, phải hiệu chỉnh hệ số hấp thụ âm theo phương pháp thích hợp (Phụ lục E).

8.6        Tính toán kết quả

8.6.1       Tính toán mức áp suất âm bề mặt ở dải 1/3 octa và mức công suất âm tương ứng theo biểu thức:

trong đó:               Lpf - mức áp suất âm trên bề mặt đo lường, dB ( so với áp suất đối chiếu  P₀= 20mPa, dB);

S₁ - diện tích bề mặt đo lường, m²;

S₀ = 1m²;

C - Hằng số hiệu chỉnh (dB) thay đổi theo điều kiện nhiệt độ q và áp suất B

              với B₀ = 10⁵Pa

Chú thích:

-        Tỷ số 423/400 hiệu chỉnh sự khác nhau giữa đặc tính trở kháng âm thực tế của sự lan truyền trung bình của rc tại q = 0⁰C và B₀ = 10⁵Pa với đặc tính kháng âm chuẩn rcref = 400Ns/m³.

8.6.2     Tính giá trị lớn nhất của chỉ số định hướng nguồn âm DIi cho mỗi dải 1/3 octa.

8.6.3       Tính mức áp suất âm bề mặt, mức công suất âm ở dải octa, và hệ số hiệu chỉnh theo đặc tính A, nếu áp dụng.

9          Quy trình hiệu chuẩn trong phòng vang

9.1        Môi trường thử

Kích thước dài nhỏ nhất của phòng vang phải lớn hơn 4m và môi trường thử phải phù hợp với yêu cầu  quy định tại điều 5.

9.2        Micrôphôn

Sử dụng micrôphôn tác động ngẫu nhiên, có đặc tính tần số phẳng trong trường âm khuyếch tán, đã được hiệu chuẩn và trong thời gian hiệu lực.

9.3        Vị trí micrôphôn

Thông thường sử dụng sáu vị trí micrôphôn tĩnh tại hoặc một micrôphôn di chuyển theo điều 8.3. Nếu dải tần số được mở rộng trên 10000Hz trong dải 1/3 octa, chỉ cần sử dụng các vị trí micrôphôn cố định với hướng bất kỳ trong phòng.

9.4        Thao tác đo lường

9.4.1       Đo mức áp suất âm dải 1/3 octa với thời gian đo xác định. ít nhất 64s cho mỗi vị trí micrôphôn.

9.4.2     Đo thời gian vang T bằng cách dùng ít nhất ba vị trí nguồn âm và sáu vị trí micrôphôn. 9.4.3     Đo, ít nhất ba độ suy giảm với mỗi tổ hợp vị trí, tuỳ thuộc vào số thiết bị có sẵn.

Chú thích: áp dụng độ suy giảm 10dB hoặc 15dB và tính toán T₁₀ hoặc T₁₅ từ giá trị trung bình của T hoặc từ giá trị trung bình của dãy.

9.5        Tính toán kết quả

9.5.1     Tính mức công suất âm dải 1/3 octa theo công thức tại điều 8.6.1.

9.5.2     Tính giá trị mức công suất âm từ bốn vị trí đặt nguồn âm thanh ( theo điều 8.6.1).

9.5.3       Mức áp suất âm dải octa và mức áp suất âm theo đặc tính A phải được tính toán dựa trên áp suất âm trung bình bình phương từ số liệu đo dải 1/3 octa.

10         Thông tin ghi chép

Phải ghi chép các thông tin sau

10.1      Nguồn âm thanh thử

-        Mô tả đặc điểm, hình dáng và kích thước, vị trí nguồn âm thanh trong phòng thử;

-        Nếu đối tượng thử có nhiều nguồn khác nhau, phải mô tả các nguồn ồn thành phần trong quá trình đo thử;

-         Điều kiện lắp đặt và vận hành.

10.2      Môi trường âm học 

-        Mô tả cách xử lý âm học tường bao, trần và nền, sơ đồ bố trí nguồn âm thanh và các thiết bị khác bên trong phòng;

-        Chất lượng âm học của phòng thử;

-        Nhiệt độ (C⁰ ), độ ẩm tương đối  không khí (%) và áp suất khí quyển (Pa).

10.3       Thiết bị đo

-        Tên, kiểu, số loạt và nhà chế tạo thiết bị đo được sử dụng;

-        Dải tần số giới hạn của thiết bị phân tích;

-        Khả năng đáp ứng tần số của hệ thống thiết bị đo;

-        Phương pháp hiệu chuẩn micrôphôn, ngày và nơi hiệu chuẩn.

10.4      Dữ liệu âm học

-       Sơ đồ vị trí và định hướng của micrôphôn hay dãy micrôphôn;

-       Dải thông các bộ lọc tần số, ồn nền, trị số hiệu chỉnh (dB) đối với đặc tính tần số của micrôphôn sử dụng;

-       Mức áp suất âm trung bình và tại mỗi dải tần số quan tâm (tham chiếu với p₀  = 20 mPa) đo được theo đặc tính A trên bề mặt đo lường Lpf (dB);

-       Mức công suất âm (dB) trong toàn dải tần số (hiệu chỉnh theo đặc tính A) so với giá trị tham chiếu PW₀=10^-12 W;

-       Bảng số hoặc đồ thị mức công suất âm đã hiệu chỉnh và làm tròn đến 0,5 dB;

-       Địa điểm và thời gian thực hiện phép đo;

-       Chỉ số, hệ số định hướng các yếu tố khác liên quan..., nếu áp dụng;

11         Báo cáo kết quả

Biên bản báo cáo kết quả phải bao gồm những thông tin sau:

a)     Sự phù hợp của kết quả hiệu chuẩn theo yêu cầu của tiêu chuẩn này. Nếu sai khác, phải được ghi nhận;

b)    Nói rõ, hiệu chuẩn được tiến hành trong phòng nửa câm hay phòng vang (kèm theo sơ đồ bố trí micrôphôn), mô tả chi tiết về kích thước, giới hạn tần số thấp, vật liệu và vị trí nguồn âm thanh sử dụng (đặt trên cao, có chân hoặc giá đỡ…theo điều 7);

c)     Mức công suất âm trong mỗi dải tần số biểu thị bằng dexibel, được làm tròn tới 0,1dB giá trị gần nhất (so với tham chiếu PW₀=10^-12 W ) ở điều kiện chuẩn rc = 400Ns/m³;

Chú thích: rc = 400Ns/m³ được sử dụng cả như điều kiện chuẩn đối với mức công suất âm ở điều kiện cụ thể.

d)    Độ KĐBĐ (xem Bảng 1);

e)     Nhiệt độ, độ ẩm và áp suất môi trường tại thời điểm hiệu chuẩn, giá trị của hằng số C (điều 7.6) và những điều chỉnh khác nếu có sử dụng để chỉ rõ trạng thái môi trường (điều 5.2 và 7.6) và phương pháp xác định;

f)     Đặc điểm cần chú ý của nguồn điện cung cấp và thông số vận hành liên quan của nguồn âm thanh mẫu;

g)    Nếu hiệu chuẩn là một phần cần thiết để kiểm định tất cả các yêu cầu (đánh giá mẫu) theo tiêu chuẩn này, phải cung cấp thêm các thông tin về sự thống nhất của phổ tần số, thời gian duy trì độ ổn định, công suất âm đầu ra, đặc tính phổ tần và chỉ số định hướng phù hợp với điều 6.

Phụ lục A

(Tham khảo)

QUY TRÌNH KIỂM TRA PHÒNG THỬ

A.1       Yêu cầu chung

Để 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 xạ

Các phép đo phải được thực hiện trên mặt phẳng phản xạ trong phòng thử có ít nhất một mặt phản xạ âm.

A.2.1    Kích thước

Mặt phẳng phản xạ phải không nhỏ hơn hình chiếu của bề mặt đo lường trên nền.

A.2.2    Hệ số hấp thụ

Hệ 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 âm

A.3.1    Nguồn 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.3.2    Micrôphôn

Sử dụng micrôphôn loại có kích thước nhỏ, ví dụ 13mm

A.3.3    Lắp đặt nguồn âm thanh và micrôphôn

Đặt 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.3.4    Vị trí micrôphôn

Sử 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.3.5    Quy trình thử nghiệm

Hệ 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

Trong Bảng 5 quy định độ sai lệch cho phép lớn nhất đối với bán kính đo lường và khoảng không lớn nhất xung quanh nguồn âm thanh, theo đó để lựa chọn bề mặt đo lường phù hợp. Bề mặt đo lường nằm ngoài gần trường âm thực tế của nguồn ồn thử được xem là phù hợp. Nếu các yêu cầu trên không thoả mãn, phòng thử không đạt yêu cầu.

Phụ lục B

(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).

			Hình B.1 Di chuyển micrôphôn theo đường kinh tuyến        a) Sơ đồ cơ khí; b) Sơ đồ khối mạch điện.

Phụ lục C

(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).

Phụ lục D

(Quy định)

HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN CHỈ SỐ VÀ HỆ SỐ ĐỊNH HƯỚNG

D.1       Đối với trường âm tự do

Chỉ số định hướng D_Ii 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 D_Ii 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:        D_Ii - 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 xạ

Biểu 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 D_Ii 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).

Phụ lục E

(Tham khảo)

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ PHÒNG THỬ NGHIỆM

E.1       Quy định chung

Để 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 thử

Theo 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 thử

Tỷ 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 thử

Hệ 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 âm

Việc 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 muốn

Phải 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 treo

Kết 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 nền

ảnh 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 khí

đối 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).