진행파장에서의 음강도 측정기 검증



소리 강도는 소리 에너지 흐름의 강도와 방향을 나타내는 벡터입니다. 소리 세기의 크기는 입자 속도 방향에 수직인 단위 면적을 통과하는 단위 시간당 음장의 특정 지점의 소리 에너지입니다. 음강도 측정기는 공기중의 음강도 성분을 탐침축 방향으로 측정하는 장치이다. 다점식 음강도 측정을 통해 음원 근처 면에 흐르는 음 에너지 흐름의 세기 분포를 구하여 음원의 방사 특성을 연구할 수 있습니다. 음향 강도 측정을 통해 음원의 음향 파워 레벨도 확인할 수 있습니다.

사운드 강도 측정기는 사운드 강도 프로브와 사운드 강도 프로세서의 두 부분으로 구성됩니다. 사운드 강도 프로브는 일정 거리만큼 떨어진 한 쌍의 음압 마이크를 사용합니다. 음강도 측정기는 음강도 및 음압의 옥타브 또는 1/3 옥타브 스펙트럼을 제공하고 A 가중치 기능을 제공해야 합니다. 사운드 강도 측정기는 레벨 1과 레벨 2의 두 가지 정확도 수준이 있습니다. 레벨 1에 대한 요구 사항은 레벨 2보다 엄격합니다. 사운드 강도 측정기를 사용하는 경우 일반적으로 자체 보정을 위해 사운드 강도 교정기가 사용됩니다. 캘리브레이터는 주어진 사운드 강도에 대해 사운드 강도 프로브의 두 마이크에서 음압과 위상차를 시뮬레이션하며 일반적으로 특정 사운드 강도 프로브와 함께 사용됩니다. 이는 시뮬레이션 방식이기 때문에 캘리브레이터에서 시뮬레이션한 음의 세기 정도를 별도로 확인해야 합니다.

여기서 직접 확인 방법이 사용됩니다. 알려진 사운드 강도의 음장이 공간에서 생성됩니다. 검증된 사운드 강도 측정기를 사용하여 측정 결과를 측정하고 비교하여 검증된 사운드 강도 측정기의 측정 편차를 결정합니다.

이 방법은 음강도 측정기 검증규정 초안으로 국가품질감독원*에 제출되었습니다.

1. 검증의 내용 및 원칙

음강도 측정기는 1/3 옥타브 대역별 음압레벨의 편차와 음압레벨 측정값, 음압-잔여음강도 지수를 중심으로 검증해야 한다. 사운드 강도 프로브의 두 마이크 축이 사운드 강도 방향에 수직일 때 사운드 강도 구성 요소는 0이어야 합니다. 소리의 세기에 수직인 방향으로 소리 에너지가 없기 때문입니다. 그러나 두 마이크의 위상 특성과 사운드 강도 프로브의 증폭 채널이 완전히 일치하지 않기 때문에 사운드 강도 측정기는 특정 사운드 강도 값을 측정합니다. 이 소리 강도 판독값을 잔류 소리 강도라고 합니다. 잔류음 강도는 음압 레벨에 비례합니다. 음압-잔여음 강도 지수는 음압 프로브의 두 마이크가 동일한 핑크 노이즈를 받았을 때 측정된 음압 레벨과 잔류 음강도 레벨의 차이로 정의됩니다. 지수는 일반적으로 1/3 옥타브 스펙트럼의 형태로 주어진다. 음압-잔여음강도 지수가 클수록 프로브의 축에 수직으로 입사하는 음파에 대한 음강도계의 억제능력이 강해지고 지향성이 좋아진다.

2. 음강도계의 음압레벨 및 음압레벨 편차 확인

음강도 측정기의 음압 레벨과 음압 레벨의 편차를 측정하는 테스트 장치는 그림 1에 나와 있습니다. 무향실에서 스피커 박스의 원거리 필드는 일련의 평면 진행파로 근사화될 수 있습니다. 음향 강도 프로브의 두 마이크 축은 음파의 전파 방향과 일치합니다. 탐침의 방향을 180°로 반전시켜 역음강도 성분을 측정할 수 있습니다. 표준 마이크는 사운드 강도 프로브 옆에 있습니다. 측정 증폭기는 고정밀 증폭기입니다. 표준 마이크와 측정 증폭기로 측정한 음압 레벨과 음향 강도 측정기로 측정한 음압 레벨을 비교하면, 음향 강도 측정기의 음압 레벨 측정 편차를 얻을 수 있습니다. 음향강도계로 측정한 음향강도레벨로 측정한 음향강도레벨과 식 (1)에 의해 계산된 음향강도레벨의 편차를 구할 수 있다.

3. 음압계의 음압-잔여음강도 지수 레벨 검증

핑크 노이즈 신호 발생기의 출력 신호를 전력 증폭기에 직접 입력합니다. 사운드 강도 프로브의 격리 열을 제거하고 두 개의 마이크를 서로 닫습니다. 음원의 중심축 부근에 음원의 음원 중심에서 약 2m 떨어진 곳에 음강도 프로브를 배치합니다. 두 개의 마이크가 동일한 음압 신호를 수신하도록 사운드 강도 프로브의 축을 입사 음파의 방향에 수직으로 만듭니다.

인증된 소리 강도 측정기로 음압 레벨과 소리 강도 레벨을 측정합니다. 중심 주파수는 50Hz에서 6.3kHz입니다. 이때 측정한 음압레벨에서 음강도 레벨을 뺀 값이 음압-잔여음강도 지수이다.