Гл. 18. Измерение акустических материалов

служит единственной механической связью между передающей и приемной камерами. Стены камер R_x и Я₂ сделаны из бетона толщиной 20 см или больше и отделены от стен камеры источника воздушным промежутком в 7,5 см. Приблизительные размеры камеры R₂: длина 5 м, ширипа 3,5 м, высота 2,8 м.

Образцы перекрытий и перегородок обычно изготовляются в желез­ной раме и выдерживаются в течение нескольких недель. После этого они вставляются в проемы и швы замазываются штукатуркой.

Ф и г. 505. Расположение камор в Национальной физи- ческой лаборатории в Англии. Трем камерам для измерения звукоизоляции и ревербераци- онной камере придана неправильная форма.

Измерительным камерам Национальной физической лаборатории для обеспечения диффузного звукового поля придана более сложная форма (фиг. 505) [34]. Камеры стоят на независимых фундаментах; трой­ные массивные деревянные двери толщиной 7,6 см каждая снабжены уплотнениями по краям, проем между нижними камерами для образцов перегородок имеет размеры 3 х 2,4 м; проем для перекрытий—2,4 X 2,4 м.

При определении средних уровней звукового давления L_x и L₂ при­ходится применять специальные меры для создания диффузного поля. Микрофоны не должны помещаться близко к источнику звука или к из­меряемой панели. Кроме того, для получения большей равномерности звукового давления в пространстве желательно одновременно возбуждать ряд собственных колебаний камеры. В Национальном бюро стандартов [35] и кое-где еще применяются следующие устройства с целью прибли­зиться к идеальным условиям, принятым при выводе уравнения (18.25):

597

1. Излучаемый в камеру звук представляет ыс колебания одной час­тоты, а либо узкую полосу термического шума, либо мультитон, либо воющий той (см. гл. 17). Полоса частот, возбуждаемых источником, пре­вышает 10% и приближается к 20% средней частоты.

2. Источник звука непрерывно вращается; например, в установке Национального бюро стандартов он состоит из 10 отдельных громкогово­рителей, направленных в разные стороны. ^{3 4}

Фиг. 506. Вращающийся многоэлементный источник звука, применяемый для измерения звукоизоляции. В более поздней конструкции используется 10 отдельных громкоговорителей.

3. В Национальном бюро стандартов в каждой из камер применяется 9 микрофонов в последовательно-параллельном соединении. Микрофоны но коммутируются.

4. Усреднение флуктуаций напряжения па выходе микрофонов до­стигается при помощи термопары или прибора с большим временем уста­новления.

На фиг. 506 показан источник звука, применяемый в Национальном бюро стандартов [36]. Измерения обычно производятся в полосах со сред­ними частотами 128, 192, 256, 384, 512, 768, 1024, 2048 н 4096 гц, хотя кажется более логичным пользоваться круглыми числами, начиная

Гл. 18. Измерение акустических материалов

со 125 гц. Ширина полосы воющего тона ± 18% при 128 и 256 гц и ±9% выше 256 гц.

Крайние положения движущегося микрофона и положение несколь­ких неподвижных микрофонов таковы, что они находятся нс ближе чем в 0,5 — 1 м от источника в камере S и от панелей в камерах и Н₂. Это необходимо потому, что в реверберирующем помещении звуковое давле­ние вблизи поверхности панели приблизительно на 3 дб выше среднего давления в помещении. В заглушенном помещении эта разница значитель­но больше. Таким образом, приближение микрофонов к панели или к ис­точнику может привести к ошибке в несколько дб.

Лондон [36] описывает два различных метода измерения уровней зву­кового давления и даст соответственно различные выражения для вели­чины звукоизоляции. В первом из этих методов звуковое давление в приемной камере И₂ измеряется на поверхности панели. Для этого два микрофона подвешиваются на кронштейне на расстоянии 60 см один от другого. На низких частотах производится восемь отсчетов через интер­валы 15 см в вертикальном направлении, а па высоких частотах четыре отсчета через интервал 30 см. Микрофоны помещаются возможно ближе к панели, но не касаются ее.

Такой метод измерения имеет несколько преимуществ. Во-первых, флуктуации звукового давления вблизи панели меньше, чем в остальном пространстве камеры, чем экономится время па усреднение. Во-вторых, уровень у панели выше среднего, нзмерепнох'о в камере, на 3 — 10 дб. Таким образом, при заданном уровне шумовых помех возможно измерение панелей со звукоизоляцией на 3 — 10 дб более высокой.

Пользуясь этим методом измерения, надо применять следующие фор­мулы для вычисления звукоизоляции по данным измерений:

3H«L₁-L,₊ 101₈[i(l + 2j/A:y]

для /=128 гц, (18.26)

ЗИ = ^-Ь₂ + 101_§(| + 2^-)

для /=192-2048 гц, (18.27)

3H = L₁ — I, +10 lg (■§■+£)

для / = 4096 гц, (18.28)

где Lj — средних! уровень давления в комнате источника; L₂ —средний уровень давления на поверхности паххели в приемной каморе;S — площадь панели в м-; А₂—полное поглохцение в приемной камере; / — частота. Третьи члены трех последних формул, а также формулы (18.25) изобра­жены в виде графиков на фиг. 507 (кривые 1 — 3).

Когда поглощехше в камере ие слишком мало (следовательно, A₂/S > 1,0), поправочный член становится малым и существенно нс зави­сит от величины поглохцения и размеров панели. В то же время третий член в обычной формуле (кривая 4 на фиг. 507) быстро изменяется при всех значениях AJS и становится большим по абсолютной величине при больших отххошениях A₂/S.

В некоторых случаях может оказаться желательным измерять дав­ление на поверхности папели в камере источника. При этом, если к тому же сопротивленххе панели с лицевой стороны велико, числа, получаемые но формулам (18.26)—(18.28), должны быть уменьшены на 2,5—3,0 дб. Величина 2,5 дб получена экспериментально Лондоном и сходится с