Vérification de l'instrument de mesure de l'intensité sonore dans le champ d'ondes progressives



L'intensité sonore est un vecteur indiquant la force et la direction du flux d'énergie sonore. La taille de l'intensité sonore est l'énergie sonore d'un certain point du champ sonore par unité de temps traversant une unité de surface perpendiculaire à la direction de la vitesse des particules. L'instrument de mesure de l'intensité sonore est un instrument qui mesure la composante de l'intensité sonore dans le milieu aérien dans la direction de l'axe de la sonde. Grâce à la mesure de l'intensité sonore multipoint, la distribution de l'intensité du flux d'énergie sonore sur un plan proche de la source sonore peut être obtenue pour étudier les caractéristiques de rayonnement de la source sonore. Grâce à la mesure de l'intensité sonore, le niveau de puissance sonore de la source sonore peut également être déterminé.

L'instrument de mesure de l'intensité sonore comprend deux parties : une sonde d'intensité sonore et un processeur d'intensité sonore. La sonde d'intensité sonore utilise une paire de microphones à pression acoustique séparés par une certaine distance. L'instrument de mesure de l'intensité acoustique doit donner le spectre d'octave ou de 1/3 d'octave de l'intensité acoustique et de la pression acoustique, et fournir une fonction de pondération A. Le sonomètre a deux niveaux de précision, le niveau 1 et le niveau 2. Les exigences pour le niveau 1 sont plus strictes que le niveau 2. Lorsque le sonomètre est utilisé, un calibreur d'intensité sonore est généralement utilisé pour l'auto-étalonnage. Le calibrateur simule la pression acoustique et la différence de phase sur les deux microphones de la sonde d'intensité sonore pour une intensité sonore donnée, et il est généralement utilisé en conjonction avec une certaine sonde d'intensité sonore. Comme il s'agit d'une méthode de simulation, le degré d'intensité sonore simulé par le calibrateur doit être vérifié séparément.

Une méthode de vérification directe est utilisée ici. Un champ sonore d'intensité sonore connue est généré dans l'espace. Utilisez le sonomètre vérifié pour mesurer et comparer les résultats de mesure afin de déterminer l'écart de mesure du sonomètre vérifié.

Cette méthode a été soumise à la Surveillance et à l'Inspection Nationale de la Qualité* en tant que projet de règlement de vérification des instruments de mesure de l'intensité acoustique.

1. Contenu et principes de vérification

L'instrument de mesure de l'intensité acoustique doit être vérifié principalement, y compris l'écart du niveau d'intensité acoustique et la valeur mesurée du niveau de pression acoustique dans chaque bande de 1/3 d'octave, ainsi que l'indice d'intensité acoustique résiduelle de la pression acoustique. Lorsque l'axe des deux microphones de la sonde d'intensité sonore est perpendiculaire à la direction de l'intensité sonore, la composante d'intensité sonore doit être nulle. Parce qu'il n'y a pas d'énergie sonore dans la direction perpendiculaire à l'intensité sonore. Cependant, étant donné que les caractéristiques de phase des deux microphones et des canaux d'amplification de la sonde d'intensité sonore ne sont pas complètement cohérentes, le compteur d'intensité sonore mesurera une certaine valeur d'intensité sonore. Cette lecture d'intensité sonore est appelée intensité sonore résiduelle. L'intensité sonore résiduelle est proportionnelle au niveau de pression acoustique. L'indice pression acoustique-intensité acoustique résiduelle est défini comme la différence entre le niveau de pression acoustique mesuré et le niveau d'intensité acoustique résiduelle lorsque les deux microphones de la sonde d'intensité acoustique sont soumis au même bruit rose. L'indice est généralement donné sous la forme d'un spectre de 1/3 d'octave. Plus l'indice d'intensité sonore résiduelle de pression acoustique est élevé, plus la capacité de suppression du compteur d'intensité sonore est forte vis-à-vis des ondes sonores incidentes perpendiculairement à l'axe de la sonde, et meilleure est la directivité.

2. Vérification du niveau d'intensité sonore et de l'écart de niveau de pression acoustique du compteur d'intensité sonore

Le dispositif de test pour mesurer la déviation du niveau d'intensité sonore et du niveau de pression acoustique du sonomètre est illustré à la figure 1. Dans une pièce anéchoïque, le champ lointain du haut-parleur peut être approximé comme une série d'ondes planes. L'axe des deux microphones de la sonde d'intensité sonore est cohérent avec la direction de propagation de l'onde sonore. La direction de la sonde est inversée de 180°, et la composante d'intensité sonore inversée peut être mesurée. Le microphone standard est placé à côté de la sonde d'intensité sonore. L'amplificateur de mesure est un amplificateur de haute précision. En comparant le niveau de pression acoustique mesuré par le microphone standard et l'amplificateur de mesure et le niveau de pression acoustique mesuré par le sonomètre, l'écart de la mesure du niveau de pression acoustique du sonomètre peut être obtenu. L'écart du niveau d'intensité sonore mesuré par le niveau d'intensité sonore mesuré par le sonomètre et le niveau d'intensité sonore calculé par la formule (1) peut être obtenu.

3. Vérification du niveau d'indice d'intensité acoustique résiduelle de pression acoustique du compteur d'intensité acoustique

Entrez le signal de sortie du générateur de signal de bruit rose directement dans l'amplificateur de puissance. Retirer la colonne d'isolement de la sonde d'intensité sonore et fermer les deux microphones l'un à l'autre. Placez la sonde d'intensité sonore près de l'axe central de la source sonore et à environ 2 m du centre sonore de la source sonore. Rendez l'axe de la sonde d'intensité sonore perpendiculaire à la direction de l'onde sonore incidente, de sorte que les deux microphones reçoivent le même signal de pression acoustique.

Mesurez le niveau de pression acoustique et le niveau d'intensité sonore avec un instrument de mesure d'intensité sonore certifié. Les fréquences centrales sont de 50 Hz à 6,3 kHz. Le niveau de pression acoustique mesuré à ce moment moins le niveau d'intensité acoustique est l'indice d'intensité acoustique résiduelle de la pression acoustique.