11.2. ЗВУКОМЕРНЫЕ КАМЕРЫ

Оказывается, не так просто оборудовать заглушённую хамеру (рис. 11.1). Прежде всего трудно получить большое поглощение звука. Если, например, коэффициент поглощения материала, располагаемого на ограничивающих поверхностях камеры, будет равен 0,99, то при этом интенсивность отраженной волны будет составлять 0,01 от интенсивности волны, падающей на эти поверхности: . А по давлению это отношение будет составлять 0,1, так как Давление в пучности будет равно , а в узле — . Неравномерность по давлению составит Следовательно, ошибка измерения может достигать 20%. Если же задаться ошибкой не более 5%, то коэффициент поглощения ограничивающих поверхностей должен быть не менее 0,9994. На средних и высоких частотах удается получить такой высокий коэффициент поглощения. Но на низких частотах почти невозможно. Даже в лучших камерах ошибка измерения получается больше 5% на частотах ниже 100 Гц. Но и для получения таких коэффициентов поглощения толщина материалов доходит до и более. Для увеличения поглощающей способности материала его изготовляют в виде узких пирамид или клиньев 3 (см. рис. 11.1) высотой до с основанием 15X15 или 15X30 см, укрепленных основаниями на листовом поглощающем материале 4. В качестве поглощающих материалов используют стекловолокно и другие негорючие волокнистообраэные материалы (стекловата опасна в эксплуатации, но она самая дешевая из поглощающих материалов). Между стенами и этим поглощающим материалом с некоторым зазором располагают дополнительный поглощающий листовой

Рис. 11.1. Разрез звукомерной заглушённой камеры

материал. В камере не должно быть каких-либо предметов, могущих отражать звуковые волны. Поэтому всякие приспособления для установки аппаратуры и сама аппаратура должны иметь очень малые размеры -по сравнению с длинами звуковых волн. Микрофоны и громкоговорители подвешивают на растяжках или блоках, вращающие устройства скрывают под ооглощающим материалом и только их оси могут выходить наружу. Для подхода к аппаратуре применяют убирающийся трап 7.

После постройки и ремонта камеру проверяют на неравномерность поля и определяют возможную ошибку измерения во всем диапазоне частот. Высокие требования предъявляют и к звукоизоляции камеры. Дело в том, что в камерах иногда приходится измерять уровни собственных шумов микрофона и пороги слышимости людей Поэтому уровень шумов в критических полосках слуха должен быть ниже порога слышимости. Это требование трудно выполнить, так как для этого необходимо, чтобы общий уровень проникающих шумов с типовыми спектрами был не более на средних частотах. В лучших камерах все же реализуют это требование. Но для этого камера имеет двойные стены 1, 2, причем внутренние стены устанавливают на изолированном фундаменте с плавающим полом 9, 6 и подвесным потолком. Между стенами, полом и потолком ставят виброизолирующие прокладки 8. Внешние стены также имеют свой фундамент, изолированный от общего фундамента здания. Камеры строят вдали от проездов с выходом в тихие места. Двери из аппаратной в камеру делают двойные 5 с теми же поглощающими материалами. Они входят в проем на «конус» и имеют уплотнители, зажимаемые специальными затворами.

Для получения полезного объема камеры 4X4X4 м внешние размеры камеры получаются примерно (высота получается несколько больше из-за установки разных приспособлений).

Реверберационная камера должна иметь очень хорошо отражающие поверхности, и все предметы в ней также должны хорошо отражать звуковые волны. Удается получить средний коэффициент поглощения около 0,015, что обеспечивает время реверберации в камере с объемом не менее 7—9 с. При таком поглощении диффузность поля получается достаточно высокой и обеспечивает точность измерений не ниже 2—3%.

На низких частотах из-за резонансов камеры диффузность поля получается хуже, чем на высоких, поэтому измерения на частотах ниже 100 Гц дают повышенную ошибку измерений. У этого типа камеры звукоизоляция ниже, чем у заглушённой камеры, примерно на [см. (7.25)], но для измерений в диффузном поле этого достаточно, так как проникающие шумы не превышают В звукомерных камерах размещают только измерительный микрофон и по мере надобности испытуемый микрофон и измерительный громкоговоритель или испытуемый громкоговоритель. Всю остальную измерительную аппаратуру располагают в аппаратной, изолированной от камеры. Измерительные громкоговорители работают от соответствующих генераторов. Так как практически самый лучший громкоговоритель имеет неравномерность частотной характеристики не менее то обычно применяют автоматическое регулирование чувствительности громкоговорителя с тем, чтобы развиваемое им звуковое давление во всем измерительном диапазоне частот не отклонялось от заданного более чем на 2—3%. Схема авторегулятора показана на рис. 11.2. Для регулировки применяют измерительный микрофон с усилителем, подключаемый к авторегулятору. При изменении звукового давления, создаваемого громкоговорителем, авторегулятор изменяет напряжение на громкоговорителе так, чтобы звуковое давление осталось прежним. Тот же измерительный микрофон входит в состав измерителя звукового давления, дающего возможность отсчета звукового давления непосредственно в паскалях или децибелах.

Измерительный громкоговоритель чаще всего делают в виде агрегата, причем каждый элемент агрегата работает только в своем диапазоне. Однако есть и широкодиапазонные измерительные громкоговорители, стоящие очень дорого, так как они требуют специальной подгонки их характеристик. Для высокочастотных элементов агрегата используют конденсаторные громкоговорители или малые рупорные электродинамические. Для низкочастотного и среднечастотного элементов используют диффузорные громкоговорители.

Измерительные микрофоны, как правило, конденсаторные, так как они имеют равномерную частотную характеристику в широком диапазоне частот (от 20 Гц до и малые размеры. В СССР выпускают

измерительный микрофон типа диаметр его равен

Заглушённую камеру снабжают поворотными устройствами для съемки характеристик направленности.

Рис. 11.2. Схема автоматического поддержания уровня звука в измерительной камере

Поворотные устройства приводятся в движение синхронным мотором с тем, чтобы согласовать их углы поворота с углами поворота столика, на котором закрепляется бланк характеристики направленности. Столик находится в аппаратной комнате около измерителя звукового давления.