Измерение звукового давления
Измерение звукового давления
Рассматриваемые ниже процедуры измерений служат для определения скалярной количественной величины — звукового давления. В качестве преобразователя используют микрофон давления, имеющий практически ненаправленную характеристику (см. раздел 4.2.2). Эта независимость от направления и достигаемая, таким образом, пропорциональность между звуковым давлением и формируемым напряжением не сохраняются, если длина волны принимаемого сигнала становится сравнимой с величиной диафрагмы. Если используется 1-дюймовый микрофон, расхождение начинает обнаруживаться примерно на 2 кГц, а на 6 кГц разность между величиной прямой звуковой волны, приходящей спереди, и уровнем диффузного звукового поля при одинаковом эффективном звуковом давлении может составлять 3 дБ. Поэтому для измерений обычно используют V2- или '/,-дюймовые микрофоны, но при применении этих микрофонов наблюдается ухудшение пропорциональности давления на частотах выше 10 кГц. Измерительные микрофоны обычно скорректированы для свободного поля: на высоких частотах, где характеристика перестает быть ненаправленной, регистрируются заниженные значения звуковой энергии диффузного поля и приходящего сбоку звука.
Анализаторы, способные обеспечить сравнимые измерения, осуществляют индикацию в эффективных значениях, аналогично измерителям уровня звука по стандарту МЭК. Для временного взвешивания используются различные режимы (значения времени интеграции): S (медленный), F (быстрый) и / (импульсный). Значения времени интеграции также определены МЭК, что обеспечивает сопоставимую индикацию, которая в основном согласуется с субъективным впечатлением. Простые устройства для грубой индикации могут иметь и другие постоянные времени, но эти устройства нельзя называть измерительными приборами.
Анализ напряжения, пропорционального давлению, обычно производят посредством треть-октавных фильтров, реже с помощью октавных или полуоктавных фильтров]. Средние частоты частотных полос и критические частоты этих фильтров определены ISO. В настоящее время для измерений систем звукоусиления все шире используются анализаторы реального времени. Эти устройства содержат группы фильтров, которые постоянно находятся в рабочем состоянии и охватывают весь диапазон звуковых частот (от 20 Гц до 20 кГц). Все фильтры имеют индикаторы уровня на базе кинескопов, светодиодных или ЖК-дисплеев. Светодиодные индикаторы обеспечивают только дискретную индикацию, обычно их разрешающая способность, устанавливаемая с помощью переключателей, составляет 1, 3 и 6 дБ. Отображаемый динамический диапазон изменяется в зависимости от выбранной разрешающей способности.
Розовый шум используют как измерительный сигнал в системах, характеризующихся большой частотной неравномерностью и установленных в помещениях или на открытых пространствах, имеющих отражающие границы. Точность считывания показаний измерительного прибора зависит от анализируемой полосы частот: чем выше частотное разрешение тем ниже временное разрешение.
Современные анализаторы реального времени могут сохранять в памяти несколько спектров, обеспечивают возможность их вызова и сравнения. Часто в них предусмотрено сопряжение с компьютером и имеется выход принтера для распечатки данных измерений.