MÁY
NÔNG LÂM NGHIỆP VÀ THUỶ LỢI - XÁC ĐỊNH MỨC CÔNG SUẤT ÂM CỦA NGUỒN PHÁT ỒN -
PHƯƠNG PHÁP ĐO SO SÁNH TẠI HIỆN TRƯỜNG.
Agricultural, forestry and irrigation machines –
Determination of sound power levels of noise source - Comparison method in situ
Ban hành kèm theo Quyết định số 08/2002-QĐ-BNN-KHCN ngày 15 tháng 01 năm 2001
1.
Phạm vi áp dụng
1.1 Tiêu chuẩn này quy
định phương pháp đo so sánh, xác định mức công suất âm của đối tượng thử là máy
và thiết bị phát ra tiếng ồn lắp đặt tĩnh tại hiện trường, gọi tắt là nguồn ồn
thử. Tất cả các phép đo được tiến hành theo dải octa. Tiêu chuẩn này không áp
dụng cho các nguồn ồn di động.
1.1.1 Độ không đảm bảo đo
phụ thuộc vào môi trường thử nghiệm, được so sánh đánh giá bằng chỉ số mô tả
phân bố âm thanh riêng phần. Cấp chính xác của phương pháp này có thể thoả mãn
các phương pháp đo kỹ thuật hoặc phương pháp điều tra.
1.1.2 Mức công suất âm của
nguồn ồn thử được tính từ các giá trị đo mức áp suất âm tại các điểm đo quy
định đối với nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu tương ứng. Các phép tính toán
đều được tiến hành ứng với các dải octa, từ đó xác định mức công suất âm theo
đặc tính A.
1.2 Tiêu chuẩn này áp
dụng cho các nguồn phát ra tiếng ồn dải tần rộng. Khi áp dụng cho các nguồn ồn
dải tần hẹp hoặc âm sắc rời rạc, độ không đảm bảo đo có thể lớn hơn giá trị
công bố trong tiêu chuẩn này.
1.3 Tiêu chuẩn này có
thể áp dụng cho các môi trường thử bên ngoài phòng thí nghiệm, có ồn nền đủ
thấp và mức áp suất âm tại vị trí micrôphôn chủ yếu phụ thuộc vào phản xạ từ
các mặt phẳng bao quanh.
2.
Tiêu chuẩn trích dẫn
ã ISO 3747: 2000 Âm
học - Xác định mức công suất âm của nguồn phát ồn bằng áp suất âm - Phương pháp
so sánh tại hiện trường .
ã TCVN 6775: 2001
(IEC 651: 1979 / Amd .1: 1993) Âm học - Máy đo mức âm.
ã TCVN 3151-79 Các
phương pháp xác định các đặc tính ồn của máy.
3.
Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
Trong tiêu chuẩn này
áp dụng các ký hiệu, thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1 áp suất âm p
Sự tăng giảm áp suất
trên nền áp suất tĩnh khi xuất hiện âm thanh, biểu thị bằng Pa (N/m2).
Chú thích: Độ lớn của áp suất
âm có thể biểu diễn bằng áp suất âm liên tục, áp suất âm cực đại hay áp suất âm
hiệu dụng (giá trị trung bình bình phương trong khoảng thời gian hay không gian
xác định).
3.2 Mức áp suất âm Lp
Mức áp suất âm là đại
lượng được tính theo biểu thức:
trong đó: Lp
- mức áp suất âm, dB;
p - áp suất âm trung
bình bình phương, Pa;
p0 - áp
suất âm đối chiếu (p0 = 2.10-5Pa).
3.3 Mức áp suất âm
tương đương Lp eq, T
Mức áp suất âm của
nguồn âm ổn định liên tục trong khoảng thời gian T có giá trị bằng trung bình
bình phương mức áp suất âm thay đổi theo thời gian, tính theo công thức: =ằ
trong đó: Lp
eq,T - mức áp suất âm trung bình trong khoảng thời gian T, dB;
Lp(t) -
mức áp suất âm tức thời, dB;
Lpi - mức
áp suất âm thứ i trong n mức cần lấy trung bình (i = 1, 2, ..., n), dB;
tổng của n mức áp
suất âm, dB.
Chú thích:
Khi đo mức áp suất âm
tại các dải octa sẽ xác định được mức áp suất âm octa tương ứng.
Mức áp suất âm tương
đương Lp eq,T hiệu chỉnh theo đặc tính A (kí hiệu tương ứng là LpAeq,T),
viết tắt là LpA được tính theo công thức LpA = 20lg(pA/p0),
ở đó pA là giá trị áp suất âm trung bình bình phương đã hiệu chỉnh
theo đặc tính A đọc trên máy đo ồn, Pa.
3.4 Octa
Dải tần số giới hạn
bởi hai tần số mà tỷ số giữa tần số giới hạn trên và tần số giới hạn dưới bằng
hai (21). Ví dụ: dải octa với tần số trung tâm 1kHz bao gồm các tần
số từ 0,7071kHz đến 1,4142kHz.
Chú thích: Dải một phần ba octa
(1/3 octa) là dải tần giới hạn bởi hai tần số giới hạn trên và giới hạn dưới mà
tỷ số giữa chúng bằng 21/3 ằ 1,2599.
3.5 Tần số trung tâm
Tần số danh định của
dải băng thông, có trị số bằng trung bình nhân (căn bậc hai của tích số) giữa
các tần số danh định giới hạn trên và giới hạn dưới của băng thông đó.
3.6 Công suất âm PW
Mức năng lượng âm thanh
truyền trong không khí trên một đơn vị thời gian, phát ra từ một nguồn xác
định, biểu thị bằng W (Oát).
3.7 Mức công suất âm LW Mức
công suất âm của nguồn ồn thử, được tính theo công thức: trong đó: LW
- mức công suất âm, dB;
PW - công
suất âm, W;
PW0 - công
suất âm đối chiếu (PW0 = 10-12W).
3.8 Nguồn âm thanh
mẫu
Nguồn phát ra âm
thanh dải tần rộng ổn định và xác lập có mức công suất âm tương thích, phù hợp
cho mục đích đo thử và được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn thích hợp.
3.9 Vị trí hiệu chuẩn
Vị trí được xác định
tuỳ thuộc mặt phẳng phản xạ âm, tại đó nguồn âm thanh mẫu được hiệu chuẩn (điều
4.5).
3.10 Hộp tham chiếu
Bề mặt ngoài giả
thiết của hình hộp chữ nhật nhỏ nhất, chứa vừa đủ nguồn âm thanh và bị giới hạn
bởi các mặt phẳng phản xạ.
3.11 Trường âm
phản xạ
Phần trường âm trong
buồng thử, trong đó có thể bỏ qua ảnh hưởng của âm thanh tới trực tiếp từ nguồn
ồn thử.
3.12 Trường âm tự do
Trường âm thanh đồng
nhất, đẳng hướng và không phản xạ. Trong thực tiễn là trường âm có mức độ phản
xạ âm không đáng kể từ mọi phía trên toàn dải tần số quan tâm.
3.13 Khoảng cách đo dm
Khoảng cách gần nhất
từ hộp tham chiếu đến vị trí micrôphôn trên bề mặt đo lường hình hộp, biểu thị
bằng m (mét).
3.14 Bề mặt đo lường
Bề mặt giả thiết bao
quanh nguồn phát ồn, trên đó bố trí các điểm đo mức áp suất âm.
3.15 Ồn nền
Tạp âm từ mọi nguồn
khi đã loại bỏ nguồn ồn thử.
Chú thích: ồn nền có thể bao
gồm các phân bố âm từ các nguồn âm thanh truyền trong không khí, qua rung động
kết cấu và tạp âm điện trong thiết bị đo điện tử.
3.16 Dải tần số quan
tâm
Trong trường hợp
chung, dải tần số quan tâm bao gồm các dải octa với các tần số trung tâm từ
125Hz đến 8000Hz.
Chú thích: Nếu mở rộng hoặc
thu hẹp dải tần số quan tâm để tối ưu các qui trình thử đối với các nguồn phát
ồn nghiêng về dải tần số âm thanh cao (hoặc thấp), phải đảm bảo điều kiện cho
môi trường thử nghiệm, nguồn âm thanh mẫu và cấp chính xác của thiết bị đo trên
toàn dải mở rộng hoặc thu hẹp đó.
Trong khi xác định
mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A (hoặc hiệu chỉnh theo tần số), cho
phép bỏ qua các thành phần trong dải tần số không tham gia vào mức công suất âm
theo đặc tính A.
3.17 Phương pháp so
sánh
Phương pháp mà theo
đó, mức công suất âm được tính bằng cách so sánh các giá trị đo được của mức áp
suất âm từ nguồn ồn (đối tượng thử) với mức áp suất âm từ nguồn âm thanh mẫu có
mức công suất âm phát ra đã biết trong cùng môi trường thử.
3.18 Độ dôi mức áp
suất âm ở khoảng cách xác định D Lf
Hiệu số giữa đường
cong phân bố âm của buồng âm và đường cong phân bố âm của trường âm tự do đối
với nguồn âm thanh mẫu có chuẩn tham chiếu ở khoảng cách đo xác định, biểu thị
bằng dB (tham khảo Phụ lục A).
3.19 Chỉ số định
hướng DIi
Số chỉ sự vượt trội
của áp suất âm về một hướng chủ đạo so với các hướng khác của nguồn âm thanh,
tính theo biểu thức:
DIi = Lpi
- Lpf
trong đó: Lpi
- mức áp suất âm đo được theo hướng i trên bề mặt đo lường, dB;
Lpf - mức
áp suất âm trung bình đo được ở cùng khoảng cách của bề mặt đo lường, dB.
4.
Quy định chung
4.1 Phương pháp thử
nghiệm
Phương pháp thử theo
tiêu chuẩn này là đo so sánh công suất âm thanh phát ra của nguồn ồn (đối tượng
thử) với nguồn âm thanh mẫu có mức công suất âm đã biết. Môi trường thử cần có
tính phản xạ rõ rệt để loại trừ tính định hướng của nguồn ồn thử, không gây ảnh
hưởng đáng kể lên kết quả đo và giảm độ không đảm bảo đo đến mức thấp nhất có
thể.
Để đánh giá khách
quan điều kiện đo thử nghiệm, chỉ cần xác định chỉ số độ dôi D Lf
đối với môi trường thử là đủ (tham khảo Phụ lục A).
4.2 Độ chính xác
Độ chính xác của phép
đo phụ thuộc vào giá trị của độ dôi D Lf. Mặt khác, chỉ số độ dôi D
Lf phụ thuộc vào sự lựa chọn nguồn âm thanh mẫu và vị trí đặt
micrôphôn. Do vậy, trong một số trường hợp có thể tăng độ chính xác đo từ cấp 3
(phương pháp điều tra) lên cấp 2 (phương pháp kỹ thuật) nhờ thay đổi vị trí đặt
micrôphôn (tham khảo Phụ lục A).
4.3 Độ không đảm bảo
đo
4.3.1 Mức công suất âm đơn
trị của nguồn ồn thử xác định được theo các qui 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.
4.3.2 Mức công suất âm của
nguồn ồn thử và độ lệch chuẩn của giá trị đo ở dải octa được xác định phù hợp
với các điều khoản trong tiêu chuẩn này ở các môi trường thử khác nhau có thể
khác nhau. Nhìn chung, độ lệch chuẩn này phụ thuộc vào chỉ số độ dôi D Lf
và không vượt quá giá trị mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A cho trong
Bảng 1. Nếu không ước lượng được, độ lệch chuẩn mặc định của độ lặp lại SR
là 4,0dB.
4.3.3 Các giá trị cho
trong Bảng 1 là độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR trong đó có tính đến
độ KĐBĐ, nhưng không tính đến sự thay đổi của công suất âm phát ra do các thay
đổi trong điều kiện vận hành như tốc độ quay, điện áp lưới hoặc điều kiện lắp
đặt .v.v. (ISO 3747: 2000).
Bảng 1. Giá trị giới hạn
trên ước lượng độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR
mức công suất âm
nguồn ồn thử hiệu chỉnh theo đặc tính A.
Chỉ số độ dôi D Lf
|
Giá trị giới hạn trên độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR
mức công suất âm nguồn ồn thử hiệu chỉnh theo đặc tính A
|
Cấp chính xác
|
D LfA > 7dB*
|
1,5dB
|
Cấp 2
|
D LfA
< 7dB hoặc không xác định
|
4,0dB
|
Cấp 3
|
* Phải
đáp ứng ở mọi vị trí của micrôphôn
|
Chú thích: Đối với các nguồn
phát ồn dải tần hẹp, âm thanh rời rạc và các tổ hợp của chúng, độ lệch chuẩn
cho trong Bảng 1 có thể có giá trị lớn hơn, không đạt được cấp chính xác kỹ
thuật (cấp 2).
4.3.4 Độ KĐBĐ phụ thuộc
vào độ lệch chuẩn của độ lặp lại đã cho trong Bảng 1, theo đó xác định sai số
hệ thống với độ tin cậy mong muốn. Ví dụ: mức công suất âm của nguồn ồn thử với
độ tin cậy 90% dự đoán nằm trong khoảng 1,645 SR; còn với độ tin cậy
95% - nằm trong khoảng 1,96 SR.
Chú thích: Khi SR
vượt quá 2dB, có thể không áp dụng khoảng tin cậy.
4.3.5 Mức công suất âm
hiệu chỉnh theo đặc tính A của độ lặp lại được xác định với độ lệch chuẩn thay
đổi theo giá trị chỉ số độ dôi D Lf cho trong Bảng 1 chủ yếu phụ
thuộc vào các mức trong dải tần số từ 250Hz đến 4000Hz. Độ lệch chuẩn sẽ cao
hơn nếu các tần số thấp hơn 500Hz có vai trò chủ đạo đối với mức công suất âm
hiệu chỉnh theo đặc tính A. Ngược lại, nếu các tần số chủ đạo cao hơn 2000Hz -
khi đó nguồn ồn thử có tính định hướng cao hơn. Cả hai trường hợp trên nếu có
các bề mặt hấp thụ âm mạnh gần các nguồn ồn thử (ví dụ: trần hấp thụ âm), độ
KĐBĐ sẽ lớn hơn.
Chú thích: Nếu không sử dụng
nguồn âm thanh mẫu ở các vị trí như đã được hiệu chuẩn sẽ làm tăng độ KĐBĐ ở
các tần số thấp. Ví dụ: nguồn âm thanh mẫu được bố trí ở khoảng cách tương đối
gần bề mặt phản xạ, khác với cách bố trí trong quá trình hiệu chuẩn.
4.4 Thiết bị đo
4.4.1 Thiết bị đo mức áp
suất âm bao gồm thiết bị điện tử khuyếch đại - lọc - chỉ thị, micrôphôn, dây cáp
và máy chuẩn phải thoả mãn các yêu cầu đối với thiết bị đo cấp 1 qui định trong
TCVN 6775: 2001 và TCVN 3151 - 79.
4.4.2 Kiểm tra micrôphôn
và hiệu chuẩn toàn bộ thiết bị đo ở một hoặc nhiều tần số trên toàn dải tần số
quan tâm trong mỗi loạt đo bằng thiết bị hiệu chuẩn âm thanh.
4.4.3 Kiểm tra sự tương
thích của máy chuẩn một lần trong năm và sự tương thích của thiết bị đo ít nhất
hai năm một lần tại các phòng thí nghiệm có dẫn suất chuẩn.
Ghi giữ dữ liệu của
lần kiểm tra sau cùng và khẳng định sự tương thích với các tiêu chuẩn liên
quan.
4.5 Nguồn âm thanh
mẫu
4.5.1 Nguồn âm thanh mẫu
phải thoả mãn các đặc tính kỹ thuật sau:
Mức công suất âm trên
toàn bộ dải tần số từ 50Hz đến 20000Hz tại mỗi dải 1/3 octa ở điều kiện làm
việc xác lập, ổn định theo thời gian với độ lệch chuẩn không lớn hơn ± 1dB.
Phổ tần phải phủ ít
nhất dải tần số trung tâm 1/3 octa từ 100 đến 10.000Hz. Mức công suất âm hiệu
chỉnh ở điều kiện phòng vang hoặc phòng câm có nền phản xạ âm phải nằm trong
khoảng 12dB và không sai khác 3dB đối với các dải 1/3 octa liền kề nhau.
Chỉ số định hướng lớn
nhất của các dải 1/3 octa không lớn hơn +6dB.
Chú thích: Không có yêu cầu
riêng biệt về mức công suất âm dải rộng đối với nguồn âm thanh mẫu.
4.5.2 Nguồn âm thanh mẫu
có đặc tính kỹ thuật phù hợp phải được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn thích hợp.
Chú thích: Kết quả hiệu chuẩn
chỉ đúng khi vị trí của nguồn âm thanh mẫu ở cách xa tường, trực tiếp trên nền
hay thẳng đứng bên trên nền ở khoảng cách quy định.
Chỉ sử dụng nguồn âm
thanh mẫu ở các vị trí đặc thù khác nếu đã hiệu chuẩn ứng với các vị trí đó.
Nếu không, sai số hệ thống sẽ xuất hiện ở các tần số thấp.
4.6 Điều kiện vận
hành nguồn ồn thử
4.6.1 Đảm bảo điều kiện
vận hành qui định trong mã số thử nghiệm liên quan cho đối tượng thử (kiểu máy
hay thiết bị riêng biệt). Nếu không có mã số thử, vận hành nguồn ồn thử theo
cách phổ thông. Chọn một hoặc một số các điều kiện vận hành sau đây cho đối
tượng thử, nếu có thể:
Mức tải hoặc điều
kiện vận hành qui định;
Mức tải danh định
(nếu khác trường hợp trên);
Không tải;
Điều kiện vận hành
ứng với mức phát ồn tối đa điển hình trong chế độ định mức;
Mức tải mô phỏng ở
điều kiện xác định (phải vận hành một cách thận trọng);
Điều kiện vận hành
với chu kì làm việc đặc trưng.
4.6.2 Phải ổn định và duy
trì không đổi điều kiện vận hành trước khi tiến hành mỗi phép đo xác định mức
công suất âm của nguồn ồn thử theo mỗi tổ hợp điều kiện vận hành đã chọn (ví
dụ: mức đặt tải, tốc độ quay, nhiệt độ, v.v.).
4.6.3 Lựa chọn và đảm bảo
kiểu vật liệu được chế biến hay kiểu dụng cụ được sử dụng trong thực tế sao cho
các thông số vận hành phụ đặc trưng cho chế độ vận hành ít thay đổi nhất, nếu
nguồn ồn thử phát ra phụ thuộc vào các thông số này. Phải công bố dụng cụ và
vật liệu thử ứng với mã số thử cho nhóm nguồn ồn thử nhất định.
4.6.4 Đảm bảo các điều kiện
vận hành phổ biến và điển hình nhất cho nhóm nguồn ồn thử nhất định có độ lặp
lại cao. Phải công bố các điều kiện vận hành trong các mã số thử riêng biệt.
4.6.5 Nếu các điều kiện
vận hành mô phỏng được sử dụng, chúng sẽ được chọn để đưa ra mức công suất âm
điển hình ở điều kiện sử dụng chuẩn của nguồn ồn thử.
4.6.6 Kết quả đo từ một số
điều kiện vận hành riêng biệt duy trì trong các khoảng thời gian xác định sẽ
được liên hợp bằng phép trung bình năng lượng thành kết quả tổng hợp của cả quy
trình vận hành, nếu thích hợp.
4.6.7 Điều kiện vận hành
của nguồn ồn thử trong quá trình đo phải được mô tả đầy đủ trong báo cáo thử
nghiệm.
4.7 Điều tra sơ bộ
4.7.1 Ồn nền
Tắt nguồn ồn (đối
tượng thử), bằng trực giác nghe hay dùng máy đo mức ồn xác định vùng có thể có
mức ồn cao. Bật riêng rẽ lần lượt nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu, đánh giá
sơ bộ mức ồn trong các vùng có ồn nền và đưa ra kết luận về sự cần thiết phải
quan tâm hay không đến chuẩn cứ ồn nền trong điều 5.3. Chọn các vùng không có
vấn đề ồn nền để sử dụng sau này.
4.7.2 Đặc tính nguồn
ồn thử
4.7.2.1 Đi vòng quanh nguồn
ồn thử, bằng trực giác nghe, xem xét đánh giá. Xác định tâm hình học của một bộ
phận có mức phát ồn nổi trội nhất làm tâm âm thanh của nguồn ồn, nếu có. Nếu không
có bộ phận phát ồn nổi trội, loại trừ tất cả các bộ phận không phát ồn của đối
tượng thử và coi tâm hình học của phần còn lại làm tâm âm thanh của nguồn ồn.
4.7.2.2 Đo áp suất âm ở
khoảng cách 1m từ hộp tham chiếu, ở độ cao H = 1,5m trên mặt sàn. Nếu nguồn ồn
thử phát xạ định hướng về phía trước, chọn chiều cao H sao cho các vị trí của
micrôphôn thoáng và hướng thẳng về tâm âm thanh của nguồn ồn thử. Nếu mức áp
suất âm dọc theo vùng bao này biến đổi ít hơn 4dB, nguồn ồn thử được xem như là
không định hướng (đều theo mọi hướng). Nếu biến đổi lớn hơn 4dB - có định
hướng.
4.8 Vị trí của nguồn
âm thanh mẫu
4.8.1 Một vị trí
4.8.1.1 Thông thường cần một
nguồn âm thanh mẫu là đủ. Vị trí của nguồn âm thanh mẫu càng gần tâm âm thanh
của nguồn ồn thử càng tốt, ngoại trừ vị trí khác có thể mô phỏng được biểu đồ
của nguồn phát ồn một cách rõ rệt và tốt hơn. Đặt nguồn âm thanh mẫu lên trên
nguồn ồn thử, nếu có thể. Nếu không, chọn một vị trí dọc theo sườn nguồn ồn có
độ cao thích hợp mô phỏng tốt nhất hình dạng biểu đồ của nguồn phát ồn. Các vị
trí đo phải cách xa mặt bên của hộp tham chiếu một khoảng không nhỏ hơn 0,5m
(trừ khi nguồn âm thanh mẫu đã được hiệu chuẩn tại các vị trí dự định đo gần
hơn). Đối với nguồn phát ồn không định hướng, phải đảm bảo độ cao thích hợp để
nguồn âm thanh mẫu có thể phát về mọi hướng.
4.8.1.2 Trong môi trường thử
có tính vang rõ rệt, nguồn âm thanh mẫu có thể được đặt tại các vị trí hiệu
chuẩn hay tại các vị trí khác. Nếu tại đó, độ KĐBĐ tăng đối với các tần số
thấp, xem điều 4.3.
Chú thích: Các hướng dẫn tiếp
theo cho trong Phụ lục B.
4.8.2 Nhiều vị trí
Đối với nguồn ồn thử
là nguồn âm thanh dải tần rộng hay có hơn hai nguồn âm thanh có tần số cách
biệt rõ ràng, phải sử dụng nhiều vị trí nguồn âm thanh mẫu. Số lượng nguồn âm
thanh mẫu phụ thuộc vào tỷ số a/dm (ở đó a là kích thước của nguồn
ồn thử lớn nhất và dm là khoảng cách đo) như sau:
Nếu a/dm
lớn hơn 1 và nếu nguồn ồn thử phát xạ đều theo mọi hướng, sử dụng vài nguồn âm
thanh mẫu độc lập cách nhau một khoảng d bằng nhau dọc sườn bên nguồn ồn thử;
Nếu a/dm
lớn hơn 1 và nếu nguồn ồn thử có các vùng phát xạ âm xác định rõ rệt, sử dụng
một vị trí nguồn âm thanh mẫu cho mỗi vùng âm;
Nếu a/dm
nhỏ hơn 1 và nếu nguồn ồn thử phát xạ đều theo mọi hướng nhưng không thể sử
dụng một vị trí nguồn âm thanh mẫu đặt trên nóc máy, phải sử dụng bốn vị trí
nguồn âm thanh mẫu dọc theo sườn bên.
5.
Quy trình đo
5.1 Chọn vị trí
micrôphôn
5.1.1 Yêu cầu chung
Bước một, bố trí các
micrôphôn đối diện các sườn bên nguồn ồn thử nghiệm để có độ lan truyền đồng
đều cho toàn bộ các vùng âm (ví dụ: đối với mỗi vị trí micrôphôn trong vùng có
tầm nhìn cũng như mọi vùng âm bị chắn tầm nhìn). Tránh các vị trí mà ở đó chỉ
có một phần của nguồn ồn thử phát xạ tới.
Bước hai, sử dụng ba
hoặc bốn vị trí micrôphôn phân bố đều nhau xung quanh nguồn ồn thử, nếu có thể.
Định hướng các micrôphôn tương tự nhau cho các phép đo tiến hành với nguồn âm
thanh mẫu và nguồn ồn thử. Chọn khoảng cách đo dm đủ lớn, cách xa
các mặt bao của phòng thử ít nhất 0,5m để vị trí micrôphôn nằm trong vùng mà
môi trường thử có đủ điều kiện thoả mãn độ KĐBĐ theo phương pháp kỹ thuật, ứng
với độ lệch chuẩn SR Ê 1,5dB (tham khảo Phụ lục A).
Chú thích: Nếu phòng thử đủ
lớn, sử dụng bốn vị trí micrôphôn trên các mặt bên của hộp mẫu. Khoảng cách
giữa các vị trí micrôphôn phải không nhỏ hơn 2m.
Nếu trần cao hấp thụ
âm và các tần số chủ đạo cao hơn 2000Hz, chọn ít nhất hai vị trí micrôphôn đủ
cao và gần nguồn ồn thử sao cho không mâu thuẫn với các yêu cầu liên quan.
5.1.2 Phân vùng
Mục đích phân vùng là
đánh giá sự tương đồng giữa hình dáng các biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử với
nguồn âm thanh mẫu trong mặt phẳng nằm ngang khi có nguồn ồn thử vận hành. Sử
dụng cách phân vùng theo Bảng 3.
Bảng 3. Phân vùng
hiệu quả ước lượng công suất âm
Phát xạ trực tiếp (không có màn chắn)
|
Khoảng cách tương đối đến micrôphôn r
|
Hiệu quả ước lượng công suất âm
|
Ghi chú vùng
|
Nguồn ồn thử T
|
Nguồn âm thanh mẫu M
|
|
|
|
Có
|
Không
|
______
|
Ước lượng quá cao
|
+ +
|
Không
|
Có
|
______
|
Ước lượng quá thấp
|
- -
|
Có
|
Có
|
rT < rM
|
Ước lượng cao
|
+
|
Có
|
Có
|
rT > rM
|
Ước lượng thấp
|
-
|
Có
|
Có
|
rT ằ rM
(trong khoảng 10%)
|
Ước lượng cao hoặc thấp không nhiều
|
+/-
|
Không
|
Không
|
______
|
Ước lượng hoặc quá cao hoặc quá thấp
|
+ +/- -
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Chú thích: Trừ khi
phòng thử có tính phản xạ âm cao (các tường bên hoặc trần không được xử lý âm,
không có vật cản lớn hấp thụ âm) không có vị trí micrôphôn nào nằm trong vùng +
+/- - .
rT và rM
là khoảng cách từ micrôphôn đến nguồn ồn thử và đến nguồn âm thanh mẫu.
5.1.3 Vị trí
micrôphôn
Sử dụng bảng phân
vùng trong điều 5.1.2 và kết hợp với các yêu cầu chung trong 5.1.1 chọn vị trí
micrôphôn như sau:
a. Nguồn ồn thử có
đặc tính phát xạ đều theo mọi hướng và nguồn âm thanh mẫu nằm trên đối tượng
thử (nguồn ồn): Chọn một vị trí micrôphôn ở bên mỗi sườn tự do của nguồn ồn thử
vì tất cả các vùng là + hoặc +/- .
b. Các trường hợp còn
lại:
Tìm các vị trí
micrôphôn thoả mãn vùng +/- . Nếu không tìm được các vị trí theo yêu cầu, cho
phép chọn một vị trí micrôphôn nằm trong vùng +, một vị trí nằm trong vùng +/-
và một hoặc hai vị trí nằm trong vùng - .
5.2 Tiến hành đo
5.2.1 Chỉ tiến hành đo thử
khi đảm bảo đầy đủ các điều kiện quy định trong điều 4 và sau khi đã bố trí hợp
lý nguồn âm thanh mẫu và vị trí micrôphôn (tham khảo Phụ lục B).
5.2.2 Đo xác định mức áp
suất âm trung bình theo thời gian đối với nguồn ồn thử, nguồn ồn nền và nguồn
âm thanh mẫu cho mỗi dải octa quan tâm (từ 125Hz đến 8000Hz). Ghi chép đầy đủ
các dữ liệu cần thiết sau:
Mức áp suất âm L'pi(T)
trong quá trình vận hành đã định (điều 4.6) của nguồn ồn thử đo được ở vị trí
micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.
Mức áp suất âm L'pi(N)
của mức ồn nền đo được ở vị trí micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.
Mức áp suất âm L'pi(M)
của nguồn âm thanh mẫu đo được ở vị trí micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.
Chú thích: Khi đo nguồn âm
thanh mẫu, sử dụng thời gian tích phân (thời gian đo) T lớn hơn 30s. Nếu nguồn
âm thanh mẫu có phổ dải rộng và vượt trội ở các tần số trên 250Hz, khi đó sử
dụng T bằng 10s.
Thông thường nguồn ồn
thử không ổn định, do vậy cần chọn thời gian tích phân lớn hơn, ví dụ: chứa ít
nhất một chu kỳ điển hình của nguồn ồn thử.
5.2.3 Thông tin cần ghi
chép
Ghi chép các thông
tin sau, nếu áp dụng:
a) Nguồn ồn thử
Mô tả nguồn ồn thử
nghiệm (bao gồm cả các kích thước);
Điều kiện vận hành
(theo mã số thử, nếu có);
Điều kiện lắp đặt
(theo mã số thử, nếu có).
b) Nguồn âm thanh mẫu
Công bố sự phù hợp
với tiêu chuẩn trích dẫn;
Công bố các giá trị
mức công suất âm hiệu chuẩn LW(M).
c) Môi trường âm học
Mô tả môi trường âm
thử nghiệm;
Xử lý tường, trần hay
nền;
Sơ đồ chỉ rõ vị trí
của nguồn âm và các đồ vật trong phòng.
d) Thiết bị đo
Thiết bị dùng để đo
bao gồm: tên, kiểu, số loạt và nhà chế tạo;
Ngày và nơi hiệu
chuẩn máy chuẩn và các thiết bị âm học khác;
Tên, kiểu, số loạt và
nhà chế tạo nguồn âm thanh mẫu được sử dụng như thiết bị âm học.
e) Dữ liệu âm học
Vị trí micrôphôn và
nguồn ồn thử (kèm sơ đồ bố trí, nếu cần thiết);
Vị trí nguồn âm thanh
mẫu.
5.3 Hiệu chỉnh ồn nền
5.3.1 ứng với mỗi dải octa
cần thiết phải hiệu chỉnh các mức áp suất âm L'pi đo được
đối với ồn nền nếu L'pi(N) thấp hơn các mức này từ 6dB
đến 15dB. Giá trị được hiệu chỉnh tính theo biểu thức:
Nếu D L = L'pi
- L'pi(N) ³ 6dB thì phép đo phù hợp tiêu chuẩn này. Thậm
chí nếu phép đo không có hiệu lực đối với dải tần số đơn, nó vẫn đúng đối với
giá trị hiệu chỉnh theo đặc tính A, miễn là D LA lớn hơn 6dB, ở đó D
LA = L'piAi - L'piAi(N).
Chú thích: Không làm hiệu chỉnh
nếu D L lớn hơn 15dB.
5.3.2 Nếu chuẩn cứ 6dB
không được thoả mãn, cấp chính xác của kết quả đo bị giảm và có thể không đạt
cấp chính xác kỹ thuật (cấp 2). Cấp chính xác điều tra (cấp 3) được duy trì nếu
3dB Ê D L < 6dB. Phần hiệu chỉnh tối đa có thể áp dụng cho các phép đo này
là 1,3dB.
5.3.3 Các dữ liệu hiệu
chỉnh kết quả đo và ồn nền phải được báo cáo rõ ràng bằng văn bản, bảng số hoặc
đồ thị.
6.
Tính mức công suất âm
6.1 Một vị trí nguồn
âm thanh mẫu
Cho mỗi dải octa,
tính mức công suất âm LW theo biểu thức: trong đó, cho mỗi dải octa:
LW - mức
công suất âm, dB;
n - số vị trí
micrôphôn;
LW(M) -
mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu từ đặc tính hiệu chuẩn;
D Lpi = Lpi(T)
- Lpi(M);
Lpi(T) -
mức công suất âm của nguồn ồn thử ở vị trí thứ i của micrôphôn, đã hiệu chỉnh
đối với ồn nền (i = 1, 2, ..., n);
Lpi(M) -
mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu ở vị trí thứ i của micrôphôn, đã hiệu
chỉnh đối với ồn nền (i = 1, 2, ..., n).
6.2 Nhiều vị trí
nguồn âm thanh mẫu
Khi sử dụng nhiều vị
trí nguồn âm thanh mẫu, mức công suất âm LW cho mỗi dải octa tính
theo biểu thức: trong đó: LWj(M) - mức công suất âm của nguồn âm
thanh mẫu, dB;
D Lpij = Lpi(T)
– Lpij(M);
i - vị trí thứ i của
micrôphôn (i = 1, 2, ..., n)
j - vị trí thứ j của
nguồn âm thanh mẫu (j = 1, 2, ..., m);
n - số vị trí
micrôphôn;
m - số vị trí nguồn
âm thanh mẫu.
6.3 Mức công suất âm
hiệu chỉnh theo đặc tính A
Giá trị hiệu chỉnh
theo đặc tính A được tính theo công thức:
trong đó: LWA
- mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A, dB;
LWk - mức
công suất âm dải octa k, dB;
Ak - hằng
số hiệu chỉnh theo đặc tính A của tần số trung tâm của dải octa k.
Hằng số hiệu chỉnh
cho trong Bảng 4.
Bảng 4. Hằng số hiệu chỉnh
Tần số, Hz
|
Hằng số hiệu chỉnh Ak
|
125
250
500
1000
2000
4000
8000
|
-16,1
-8,6
-3,2
0
1,.2
1,0
-1,1
|
6.4 Ước lượng độ
không đảm bảo đo
Nếu D Lf
lớn hơn hoặc bằng 7dB, độ KĐBĐ tương ứng với phương pháp đo kỹ thuật. Trong các
trường hợp khác nên cố gắng cải thiện D Lf (tham khảo Phụ lục A). Độ
KĐBĐ dưới dạng độ lệch chuẩn của độ lặp lại cho trong Bảng 1.
7.
Báo cáo kết quả
Biên bản báo cáo phải
bao gồm (tham khảo Phụ lục C):
Tên và địa chỉ của
người (tổ chức) thực hiện đo thử nghiệm;
Số nhận dạng của biên
bản thử nghiệm;
Tên và địa chỉ của
người (tổ chức) yêu cầu thử nghiệm;
Báo cáo các hạng mục
đo trong điều 5.2.3;
Mức áp suất âm tại
tất cả các vị trí micrôphôn đối với nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu đã hiệu
chỉnh theo đặc tính A (nếu yêu cầu, cả dưới dạng các dải octa);
Mức công suất âm được
tính theo dB, hiệu chỉnh theo đặc tính A dưới dạng các dải octa, làm tròn về
trị số gần nhất, tính bằng dB (so với P0 = 10-12W);
D Lf và độ
KĐBĐ theo Bảng 1;
Ngày thực hiện đo
thử;
Thông tin về ồn nền,
mỗi loại nếu có (xem điều 5.3).
Công bố tình trạng và
sự phù hợp của các mức công suất âm đo được với các yêu cầu của tiêu chuẩn
này./.
Phụ lục A
(quy định)
Đánh
giá độ dôi D Lf và độ không đảm bảo đo
A.1 Xác định độ không
đảm bảo đo
Độ KĐBĐ được xác định
theo trình tự trong lưu đồ Hình A.1 dưới đây
A.2 Xác định độ dôi D
Lf
Chọn vị trí thuận lợi
của nguồn âm thanh mẫu lân cận nguồn ồn thử. Thay đổi khoảng cách đo r, đo mức
áp suất âm Lpr do nguồn âm thanh mẫu phát ra theo hướng đo không có
vật cản. Độ dôi D Lf của mức công suất âm được xác định theo công
thức:
(A.1)
trong đó: D Lf
- độ dôi mức công suất âm, dB;
LW(M) -
mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu, dB;
Lpr - mức
áp suất âm đo được tại khoảng cách r từ nguồn âm thanh mẫu, dB;
r - khoảng cách giữa
nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn, m;
r0 = 1m.
Chú thích:
Khi mức áp suất âm
được hiệu chỉnh theo đặc tính A, kí hiệu chỉ số độ dôi sẽ là D LfA.
Khi phổ tần số của
nguồn âm thanh mẫu tương tự như nguồn ồn thử, thì đường cong suy giảm âm thanh
liên quan đến các mức hiệu chỉnh theo đặc tính A. Nếu không, đo theo dải tần số
và các mức hiệu chỉnh theo đặc tính A của đường cong suy giảm âm thanh và tính
theo phổ của nguồn ồn thử.
Khi phổ tần số của
nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu khác nhau nhưng phổ của nguồn ồn thử có đặc
tính dải tần rộng với giá trị cực đại nằm trong khoảng 500Hz -1000Hz thì sau
khi hiệu chỉnh theo đặc tính A có thể sử dụng đường cong suy giảm của dải octa
1000Hz.
Sử dụng đường cong
phân bố âm thanh D Lf(r) để xác định khoảng cách d cần thiết giữa
micrôphôn và hộp tham chiếu với D Lf ³ 7dB. Nếu không xác định được
đường cong phân bố âm thanh theo phương pháp mô tả trên, hãy sử dụng biểu thức
A.1 để xác định D Lf tại vị trí micrôphôn đã chọn.
Nếu không có vị trí
nào của micrôphôn thoả mãn điều kiện D Lf(r) ³ 7dB thì môi trường
thử nói chung không thoả mãn các yêu cầu của phương pháp kỹ thuật theo tiêu
chuẩn này cho bất kỳ nguồn ồn thử nào./.
Phụ lục B
(tham khảo)
Hướng dẫn bố trí
nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn
khi sử dụng một vị trí nguồn âm thanh mẫu
B.1 Khái quát chung
Các vị trí mong muốn
của nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn liên quan đến nguồn ồn thử phụ thuộc vào
kiểu, hình dáng biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử. Tuỳ thuộc nguồn ồn thử phát
xạ không định hướng (đều theo mọi hướng), hay định hướng chủ yếu theo một hoặc
một số hướng theo phương nằm ngang, có thể xác định bằng cách chuyển dịch máy
đo mức âm xung quanh cách các mặt bên nguồn ồn thử 1m ở độ cao cách nền 1,2m.
Nếu sự thay đổi mức áp suất âm đo được nhỏ hơn 4dB, có thể xem nguồn ồn thử có
đặc tính phát xạ không định hướng.
Nếu sự thay đổi của
mức áp suất âm đo được lớn hơn hoặc bằng 4dB, các hướng theo phương nằm ngang
có mức phát ồn vượt trội đó phải được xác định.
B.2 Gợi ý 1
Bố trí nguồn âm thanh
mẫu ở vị trí sao cho hình dáng biểu đồ phát xạ của nó khi có nguồn ồn thử vận
hành và hình dáng biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử tương tự nhau.
Đối với nguồn ồn thử
phát xạ không định hướng trong không gian, bố trí nguồn âm thanh mẫu bên trên
nguồn ồn thử là đặc biệt thuận lợi (Hình B.1).
Đối với nguồn ồn thử
phát xạ chủ yếu theo hướng xác định có phương ngang trong không gian, bố trí
nguồn âm thanh mẫu bên cạnh về hướng phát xạ của nguồn ồn thử là thuận lợi
(Hình B.2).
B.3 Gợi ý 2
Khi nguồn ồn thử có
nguồn âm chủ đạo và biết được vị trí của nó, nên đặt nguồn âm thanh mẫu:
Gần nguồn ồn thử đến
mức có thể;
Bên trên nguồn ồn thử
nếu nguồn âm chủ đạo không định hướng (Hình B.3).
Đặt nguồn âm thanh
mẫu bên cạnh nguồn ồn thử về phía có phát xạ âm chủ đạo, nếu việc bố trí bên
trên nguồn ồn thử là không khả thi (Hình B.4).
B.4 Gợi ý 3
Đối với vị trí nguồn
âm thanh mẫu đặt bên cạnh nguồn ồn thử, nhưng bị chắn bởi nguồn ồn thử và nguồn
ồn thử phát xạ về phía vùng bị chắn, nên đặt một vị trí micrôphôn trong vùng bị
chắn (Hình B.5).
B.5 Gợi ý 4
Không nên đặt
micrôphôn gần mặt phẳng thẳng đứng chứa nguồn âm thanh mẫu hoặc vị trí có nguồn
âm chủ đạo của nguồn ồn thử.
Nếu không tồn tại
nguồn âm chủ đạo (ví dụ: nguồn âm thanh phân bố trên mặt khối lớn của nguồn ồn
thử) hoặc không thể nhận dạng cho các ứng dụng đã gợi ý ở trên, trọng tâm của
nguồn ồn sẽ được xem là vị trí nguồn âm chủ đạo của nguồn ồn thử.
Chuẩn cứ được khuyến
cáo để chấp nhận vị trí micrôphôn là: trong đó:
r - khoảng cách từ vị
trí đặt micrôphôn đến nguồn âm thanh mẫu, m;
d - khoảng cách từ
micrôphôn đến vị trí nguồn âm thanh chủ đạo (Hình B.6), m./.
Phụ lục C
(tham khảo)
Tên Cơ sở thực hiện
đo thử nghiệm
...............................................
Địa
chỉ:..................................
Tel..................Fax..................
Mẫu Biên bản Đo thử
nghiệm
Số..............
1. Khách hàng :
Tên:
........................................................................................
Địa chỉ:
...................................................................................
Điện
thoại:................................ Fax:
......................................
2. Đối tượng đo thử
nghiệm :
2.1 Tên/mã hiệu:
....................... Kiểu: ............... Nơi sản xuất: ................
Năm: ...............
2.2 Đặc trưng kỹ
thuật chính:
Công suất định mức:
............................. kW/ kVA / kVar
Tốc độ quay định mức:
......................... min-1
Vật liệu hay dụng cụ
được sử dụng: ....................................
Kích thước chính (dài
x rộng x cao): ...................................
Các thông số khác:
...............................................................
2.3 Tiêu chuẩn/Phương
pháp áp dụng:..........................................................
3. Chế độ đo thử
nghiệm:
Trong nhà ă Ngoài
trời ă
4. Điều kiện đo thử
nghiệm
4.1 Địa điểm
:.......................................................................................
4.2 Thời gian : Từ
...................................đến.............
4.3 Môi trường: Nhiệt
độ........0C Độ ẩm...... %RH áp suất khí quyển......Pa
Các thông số đặc
trưng âm học (trường âm phản xạ hoặc phòng câm có nền phản xạ .v.v.)
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4.4 Điều kiện vận
hành thử nghiệm: .......................................................................
4.5 Sơ đồ bố trí
nguồn ồn thử nghiệm và các thiết bị khác
4.6 Sơ đồ bố trí
micrôphôn và bảng giá trị mức công suất âm hiệu chuẩn LW(M), dB (nếu
áp dụng).
5. Phương tiện đo thử
nghiệm