Verificação do instrumento de medição da intensidade do som no campo de ondas viajantes



A intensidade do som é um vetor que indica a força e a direção do fluxo de energia do som. O tamanho da intensidade do som é a energia do som de um determinado ponto no campo sonoro por unidade de tempo, passando por uma unidade de área perpendicular à direção da velocidade da partícula. O instrumento de medição da intensidade do som é um instrumento que mede o componente da intensidade do som no meio aéreo na direção do eixo da sonda. Por meio da medição da intensidade do som em vários pontos, a distribuição da intensidade do fluxo de energia do som em um plano próximo à fonte de som pode ser obtida para estudar as características de radiação da fonte de som. Através da medição da intensidade do som, o nível de potência do som da fonte de som também pode ser determinado.

O instrumento de medição de intensidade de som inclui duas partes: sonda de intensidade de som e processador de intensidade de som. A sonda de intensidade de som usa um par de microfones de pressão sonora separados por uma certa distância. O instrumento de medição da intensidade do som deve fornecer o espectro da oitava ou 1/3 da oitava da intensidade do som e da pressão do som, e fornecer uma função de ponderação. O medidor de intensidade de som tem dois níveis de precisão, nível 1 e nível 2. Os requisitos para o nível 1 são mais rígidos do que o nível 2. Quando o medidor de intensidade de som está em uso, um calibrador de intensidade de som é geralmente usado para autocalibração. O calibrador simula a pressão do som e a diferença de fase nos dois microfones da sonda de intensidade de som para uma determinada intensidade de som e geralmente é usado em conjunto com uma determinada sonda de intensidade de som. Por se tratar de um método de simulação, o grau de intensidade do som simulado pelo calibrador deve ser verificado separadamente.

Um método de verificação direta é usado aqui. Um campo sonoro com uma intensidade sonora conhecida é gerado no espaço. Use o medidor de intensidade de som verificado para medir e comparar os resultados da medição para determinar o desvio de medição do medidor de intensidade de som verificado.

Este método foi submetido à Inspeção e Supervisão Nacional de Qualidade * como um projeto de regulamento de verificação para instrumentos de medição de intensidade sonora.

1. Conteúdo e princípios de verificação

O instrumento de medição da intensidade do som precisa ser verificado principalmente, incluindo o desvio do nível de intensidade do som e o valor medido do nível de pressão do som em cada banda de 1/3 de oitava, e o índice de intensidade do som residual da pressão do som. Quando o eixo dos dois microfones da sonda de intensidade do som é perpendicular à direção da intensidade do som, o componente da intensidade do som deve ser zero. Porque não há energia sonora na direção perpendicular à intensidade do som. No entanto, como as características de fase dos dois microfones e canais de amplificação da sonda de intensidade de som não são completamente consistentes, o medidor de intensidade de som medirá um determinado valor de intensidade de som. Essa leitura de intensidade de som é chamada de intensidade de som residual. A intensidade do som residual é proporcional ao nível de pressão do som. O índice de intensidade de som residual de pressão de som é definido como a diferença entre o nível de pressão de som medido e o nível de intensidade de som residual quando os dois microfones da sonda de intensidade de som são submetidos ao mesmo ruído rosa. O índice é geralmente dado na forma de um espectro de 1/3 de oitava. Quanto maior for o índice de intensidade sonora residual de pressão sonora, mais forte será a capacidade de supressão do medidor de intensidade sonora para as ondas sonoras incidentes perpendiculares ao eixo da sonda e melhor será a diretividade.

2. Verificação do nível de intensidade do som e desvio do nível de pressão do som do medidor de intensidade do som

O dispositivo de teste para medir o desvio do nível de intensidade do som e do nível de pressão do som do medidor de intensidade do som é mostrado na Figura 1. Em uma sala anecóica, o campo distante da caixa do alto-falante pode ser aproximado como uma série de ondas planas. O eixo dos dois microfones da sonda de intensidade de som é consistente com a direção de propagação da onda de som. A direção da sonda é invertida em 180 ° e o componente de intensidade do som reverso pode ser medido. O microfone padrão é colocado próximo à sonda de intensidade de som. O amplificador de medição é um amplificador de alta precisão. Comparando o nível de pressão sonora medido pelo microfone padrão e o amplificador de medição e o nível de pressão sonora medido pelo medidor de intensidade sonora, o desvio da medição do nível de pressão sonora do medidor de intensidade sonora pode ser obtido. Pode-se obter o desvio do nível de intensidade sonora medido pelo nível de intensidade sonora medido pelo medidor de intensidade sonora e o nível de intensidade sonora calculado pela fórmula (1).

3. Verificação do nível de índice de intensidade de som residual de pressão sonora do medidor de intensidade de som

Insira o sinal de saída do gerador de sinal de ruído rosa diretamente no amplificador de potência. Remova a coluna de isolamento da sonda de intensidade de som e feche os dois microfones um do outro. Coloque a sonda de intensidade de som perto do eixo central da fonte de som e cerca de 2 m de distância do centro de som da fonte de som. Faça o eixo da sonda de intensidade sonora perpendicular à direção da onda sonora incidente, de modo que os dois microfones recebam o mesmo sinal de pressão sonora.

Meça o nível de pressão sonora e o nível de intensidade sonora com um instrumento de medição de intensidade sonora certificado. As frequências centrais vão de 50 Hz a 6,3 kHz. O nível de pressão sonora medido neste momento menos o nível de intensidade sonora é o índice de intensidade sonora residual de pressão sonora.