3 Проверка звукоизоляционной способности ограждающих конструкций

3.1 Проверка звукоизоляционной способности ограждающих конструкций инструментальным методом

Контроль состояния защиты акустической информации объекта включает проверку соответствия организации и эффективности защиты информации установленным требованиям и (или) нормам в области защиты акустической информации.

Контроль эффективности защиты информации включает проверку соответствия эффективности мероприятий по ее защите установленным требованиям или нормам эффективности защиты информации и осуществляется как организационный и технический контроль.

Организационный контроль эффективности защиты акустической -ин формации содержит проверку полноты и обоснованности мероприятий по ее защите требованиям нормативных документов по защите акустической информации.

Контроль за эффективностью защиты информации, проводимый с использованием специальных средств контроля, относится к техническому контролю эффективности защиты информации.

К средствам контроля эффективности акустической защиты информации могут быть отнесены технические и программные средства, вещество и (или) материал, используемые для контроля эффективности защиты информации.

Метод (способ) контроля эффективности защиты акустической информации, используемый для этих целей, определяет порядок и правила применения определенных принципов и средств контроля.

Для обеспечения гарантированной защищенности помещений от утечки конфиденциальной информации через несущие конструкции выделенного помещения (стены, пол, потолок), а также окна, двери, воздухозаборники и т. п. необходим постоянный контроль состояния акустической защищенности объекта.

Проверка звукозащитной способности ограждающих конструкций -мо жет быть проведена измерением звукоизоляции несущих конструкций, измерением разборчивости речевого сигнала, прошедшего через эти несущие конструкции, расчетным путем или аналитическими способами.

Наиболее объективные результаты акустической защищенности выделенного помещения могут дать технические методы контроля. Существует достаточно большое количество способов и методов технического контроля акустической защищенности объекта. Они различны по сложности, по точности измерений и стоимости.

44

Для исследования звукоизоляции несущих конструкций помещения измерения проводятся при различных режимах работы аппаратуры– линейном, октавном или третьоктавном.

При линейном анализе исследования характеристик акустическойза щищенности проводятся с полосой пропускания одинаковой ширины во всем диапазоне частот.

При использовании октавного или третьоктавного анализа– с полосой пропускания, имеющей одинаковую относительную ширину полосы пропускания, то есть отношение постоянно во всем диапазоне частот, где

f – полоса пропускания;

f0 – средняя частота полосы пропускания.

Международными рекомендациями и ГОСТ-17168-71 установлены номиналы средних частот для октавного и третьоктавного анализа (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Характеристика октавных полос частотного диапазона

3.1.1 Аппаратурные методы проверки

Рассмотрим возможный метод и порядок проведения измерений звукоизолирующей способности ограждающих конструкций защищаемых(выделенных) помещений.

Под ограждающей конструкцией понимаются стены, перегородки, монтажные перекрытия (пол, потолок), включающие в себя окна, двери, ниши, проемы вентиляции и кондиционирования и т. д.

Описываемая методика предназначена для проверки помещений на звукоизоляцию при проведении аттестации выделенных помещений, а также при проведении контрольных проверок и распространяется на помещения, объем которых не превышает 500 м3, а отношение наибольшего размера помещения к наименьшему не должно превышать 3:1.

При проведении измерений звукоизоляции помещений, объем которых превышает 500 м3 и оборудованных системами звукоусиления(конференцзалы, залы совещаний и .т п.), уровень звукового давления тестового сигнала задается через систему звукоусиления помещений, независимо от размещения в них акустических систем (акустические колонки).

45

Методика основана на [6].

Целью проверки является определение звукоизолирующей способности ограждающих конструкций при проведении аттестации выделенных помещений на соответствие нормам.

Условия проведения проверки:

-измерение звукоизолирующей способности (звукоизоляции) ограждающих конструкций осуществляется путем измерения уровней звукового давления тест-сигнала, создаваемых в выделенном помещении и уровней звукового давления в соседних помещениях, отделенных соответствующей ограждающей конструкцией;

-при проведении измерений в помещении должны быть закрыты окна, фрамуги, форточки, двери;

-измерения звукоизоляции строительных конструкций помещений, выходящих наружу, выше первого этажа не проводятся (в зависимости от требований);

-определение звукоизолирующей способности(звукоизоляции) ограждающих конструкций проводятся в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 100, 2000, и 4000 Гц;

-в качестве тест-сигналов используются стандартные сигналы типа «белый» или «розовый» шум.

3.1.2 Аппаратура и ее размещение

Измерение звукоизоляции проводится с помощью аппаратуры для создания и измерения шума.

Передающая измерительная система, излучающая шум при измерениях изоляции воздушного шума, должна содержать:

1)генератор шума;

2)полосовые третьоктавные фильтры;

3)усилители мощности;

4)громкоговорители.

Блок-схема аппаратуры для создания звукового сигнала приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Аппаратура для создания шумового сигнала:

1 – генератор шума; 2 – октавные фильтры; 3 – усилитель мощности; 4 – громкоговорители

46

Источник акустического шума предназначен для генерирования акустических сигналов с заданными характеристиками и является незаменимым средством для определения акустических характеристик конструкций и помещений.

Принцип действия полосовых третьоктавных фильтров основан на частотной селекции сигналов при акустических и вибрационных измерениях в полосе частот, равной 1/3 октавы.

Всовременных приборах обычно сочетаются все четыре компонента. Например, всенаправленный источник шумаIZT 12/10 (рисунок 3.2). В комплект входят колонка, генератор сигналов, усилитель мощности и корректирующие фильтры.

Вустановке используется всенаправленная акустическая колонка с двенадцатью мощными динамиками диаметром от 8 до 12 дюймов, мощностью до 2000 Вт, что позволяет создавать акустический сигнал уровнем до 130 дБ.

Рисунок 3.2 – Источник шума IZT 12/10

Все оборудование размещается в жестком, ударопрочном корпусе на колесах, что удобно для работы и перемещения на объектах измерения, а также транспортировки в багажнике легкового автомобиля. Управлять системой возможно с помощью клавиш, расположенных на панелях генератора сигналов и усилителя мощности, а также с дистанционного пульта. В установке имеется режим «мягкого», комфортного включения с постепенным нарастанием максимального уровня шума.

Совместно с источником шума может поставляться программное обеспечение для вычисления времени реверберации, или стандартный шумомер SVAN-945 с установленной программой автоматического вычисления времени реверберации, стоимость которого на настоящий момент составляет от34000 до 65000 рублей.

Полосовые третьоктавные фильтры в измерительной системе должны соответствовать классу 1 или 2 по ГОСТ 17168-82.

По ГОСТ 17168-82 в зависимости от точности фильтры подразделяются на три класса:

1)фильтры для точных лабораторных и натурных измерений;

2)фильтры для натурных измерений нормальной точности;

3)фильтры для ориентировочных измерений.

Приемная измерительная система должна обеспечивать проведение измерений уровня звукового давления в третьоктавной полосе и содержать:

47

1)измерительный микрофон;

2)шумомер;

3)третьоктавные полосовые фильтры;

4)регистрирующий прибор звукового давления.

Блок-схема аппаратуры для измерения звукового сигнала приведена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Аппаратура для измерения шума:

1 – измерительный микрофон; 2 – шумомер; 3 – октавные фильтры

Для определения уровня звукового давления следует применять один или несколько микрофонов. Все микрофоны выполняют одну и ту же основную функцию, и большинство из них снабжено мембраной того или иного вида, которая приводится в колебание изменениями давления в звуковой волне. Смещения мембраны вызывают соответствующие изменения напряжения на зажимах микрофона. Следующий шаг в измерении – усиление, а затем выпрямление переменного тока и заключительная операция– подача сигнала на вольтметр, откалиброванный в децибелах. В большинстве таких приборов вольтметром измеряются не максимальные, а «среднеквадратичные значения» сигнала, то есть результат определенного вида усреднения, которым пользуются чаще, чем максимальными значениями. Время усреднения в диапазоне частот100–500 Гц должно быть не менее 4 с, а в диапазоне 630–3150 Гц – не менее 2 с.

Радиус, описываемый вращающимся микрофоном, должен составлять при испытаниях в лабораторных условиях не менее1 м, а в натурных условиях не менее 0,7 м. Ось вращения микрофона должна быть наклонена по отношению к плоскости пола.

Так же как и передающая измерительная система, приемная система может сочетаться в одном приборе. Например, современный прибор пятого поколения, предназначенный для измерения и анализа шума– Алгоритм-01 (рисунок 3.4).

48

Рисунок 3.4 – шумомер «Алгоритм – 01»

«Алгоритм-01» измеряет дозу шума, уровень звука, уровень звукового давления, уровни звукового давления в 1/3 октавных полосах частот.

Измеряемые параметры:

-уровень звука, La;

-уровень звукового давления, L;

-эквивалентный уровень звука и звукового давления, LeqA, Leq;

-эквивалентный уровень звука за одну секунду (экспозиция), Sel;

-уровни звука с характеристиками Медленно(Slow), Быстро (Fast) и Импульсно (Imp.);

-минимальный и максимальный уровень звука(измеряется одновременно).

Примерная стоимость на настоящий момент 120 000 рублей.

Приборы для измерения уровней звукового давления должны быть в соответствии с [7] классов 0, 1, 2. Предпочтительно применять приборы класса 0

и 1.

Показания шумомеров должны выражаться в децибелах относительно опорного звукового давления 20 мкПа (2х10-5 Па).

Частотный диапазон измерений должен быть:

-от 20 до 12500 Гц – для шумомеров 0 и 1-го классов;

-от 20 до 8000 Гц – для шумомеров 2-го класса;

-от 31,5 до 8000 Гц – для шумомеров 3 класса.

Шумомеры, включая микрофон, должны иметь частотную характеристику А.

Нижняя частотная граница восприятия звука человеком составляет около 30 Гц, а верхняя – не выше 18 кГц; поэтому шумомер должен регистрировать звуки в том же диапазоне частот. Но тут возникает серьезное затруднение. Чувствительность человеческого уха для различных частот далеко не одинакова; так, например, чтобы звуки с частотой30 Гц и 1 кГц звучали одинаково громко, уровень звукового давления первого из них должен быть на40 дБ вы-

49

ше, чем второго. И следовательно, показания шумомера не являются истинными.

Современные шумомеры снабжены корректирующими контурами, состоящими из отдельных цепочек, подключая которые можно снизить чувствительность шумомера к низкочастотным и очень высокочастотным звукам и тем самым приблизить частотные характеристики прибора к свойствам человеческого уха. Обычно шумомер содержит три корректирующих контура, обозначаемых А, В и С; наиболее полезна коррекция А; коррекцию В применяют лишь

ным уровню, измеренному в дБ при помощи шумомера с коррекциейА, и выражают его в единицах дБА. Хотя человеческое ухо воспринимает звук несравненно более утонченно, чем шумомер, и поэтому звуковые уровни, выраженные в дБА, ни в коей мере не соответствуют точно физиологической реакции, но простота этой единицы делает ее чрезвычайно удобной для практического применения.

Для проведения измерений должны быть выполнены условия:

1. Стандартные тест-сигналы типа«белого» или «розового» шума задаются соответствующими генераторами шума, усиливаются усилителями мощности и излучаются в озвучиваемое помещение одной или несколькими системами соответствующей мощности.

2. Акустические системы должны быть расположены на расстоянии 2–3 м от проверяемой ограждающей конструкции. Выбором количества акустических систем, их расположением и ориентацией должна быть обеспечена неравномерность звукового поля вдоль проверяемой конструкции в пределах3 дБ во всех полосах частот.

3.При проведении измерений звукоизоляции помещений, оборудованных системами озвучивания, уровень звукового давления тест-сигнала задается через систему озвучивания помещений, независимо от размещения в них акустических систем.

4.В помещении с источником шума точки размещения измерительного микрофона должны быть расположены на расстоянии1 м от проверяемой и других ограждающих конструкций. Количество точек, одинаковое для выделенного и соседнего помещений, определяется протяженностью (размерами)

проверяемой конструкции, степенью ее однородности и должно быть не менее 3.

5.При высокой неоднородности проверяемой конструкции(окна, двери, ниши, проемы и т. п. в стене или перегородке) точки размещения микрофона в выделенном и соседнем помещениях следует дополнительно располагать в центре каждой локальной неоднородности.

6.В помещении с источником шума микрофон должен быть направлен

всторону проверяемой конструкции.

50