Форум ZETLAB

Для измерение интенсивности звука необходимо измерять два параметра: звуковое давление и мгновенную скорость. Мгновенная скорость может быть рассчитана как градиент давления. Для измерения градиента давления используются два идентичных микрофона и производится вычитание мгновенных значений сигналов с микрофонов. При скалярном перемножении полученного сигнала на звуковое давление (сигнал с любого микрофона) получаем необходимый результат. Диаграмма направленности такой системы кардиоида. С помощью ориентации двух микрофонов производится поиск максимальной источников шума. Причем искать лучше не по максимуму отклика, а минимуму, получается точнее. В Zetlab для этого реализована программа Взаимный долеоктавный спектр, с возможностью интегрирования и дифференцирования сигналов, который позволяет сразу получать интенсивность звукового давления. Для получения хороших результатов, необходимы также идентичные микрофоны (по частотным и фазовым характеристикам) и правильная схема их расположения. Идентичные микрофоны отбираются из большой партии микрофонов. Как правило, у нас на складе достаточное количество микрофонов, чтобы побрать пару микрофонов или заплатить в 5 раз больше и купить Брюля и ЛМС.

Интенсивности звука дается определение, например, в википедии. Интенсивность звука (абсолютная) — величина, равная отношению потока звуковой энергии dP через поверхность, перпендикулярную направлению распространения звука, к площади dS этой поверхности: Единица измерения — ватт на квадратный метр (Вт/м^2). Интенсивность звука может быть выражена через амплитуду звукового давления p0 и колебательную скорость v: где Zs — удельное акустическое сопротивление среды. Мгновенная колебательная скорость из уравнения Эйлера равна минус интеграл по времени градиента давления, деленному на плотность среды. Два идентичных микрофона ставятся друг против друга на расстоянии до 1 см (мембраны микрофонов должны быть на расстоянии не более 1 см). Скорость звука в воздухе 300 м/с и при частоте 10 кГц длина волны составляет 3 см. Чтобы не связываться с волновыми уравнениями расстояние между мембранами должно быть меньше длины волны. Программой арифмометр вычитаете сигналы микрофона друг из друга и делите на расстояние между мембранами в единицах измерения метр и на плотность среды (воздуха). Полученный сигнал можно проинтегрировать программой фильтрация сигналов, или в программе взаимный долеоктавный или узкополосный спектр. Полученный сигнал подается на долеоктавный взаимный спектр, если вы занимаетесь поиском широкополосных звуковых источников или узкополосный долеоктавный спектр. В этих программах необходимо включить интегрирование и сразу получаете результат. Идентичность микрофонов можно проверить в камере малого объемы (КМО) в двухмикрофонном исполнении, Это небольшая Т-образная трубчатая конструкция по сторонам буквы Т вставляются два микрофона, снизу располагается динамик. С помощью программы Снятие АЧХ-ФЧХ снимаются частотная и фазовая характеристика каждых двух пар микрофонов. В отсутствии КМО можно воспользоваться безэховой камерой и симметрично расположить микрофоны относительно излучателя (динамика).