La précision de l'appareil de mesure de l'intensité sonore est influencée par de multiples facteurs tels que le principe, la conception du matériel, la méthode d'étalonnage et les facteurs environnementaux, et son évaluation de la précision doit être combinée avec des indicateurs techniques et des scénarios d'application pratiques. L'analyse suivante porte sur les facteurs d'influence de la précision, les indicateurs de précision typiques, les méthodes d'étalonnage et les différences entre les scénarios d'application:
I. analyse des facteurs influençant la précision
1. Principe de mesure et schéma technique
Méthode à deux microphones: l'intensité sonore est calculée en mesurant le gradient de pression acoustique entre deux microphones, la précision dépend de l'espacement des microphones (espacement typique de 0,5 à 10 mm) et de la cohérence de phase.
Conception traditionnelle à pas fixe: précision d'environ ± 1 - 2 DB dans la bande 100hz - 10khz, la bande haute (> 10khz) est sujette à des erreurs de phase en raison de la longueur d'onde proche de l'espacement.
Technologie d'espacement variable: Comme le système 3560d de b & K, la précision de ± 0,5 dB est obtenue à 20 Hz - 20 kHz en ajustant dynamiquement l'espacement (0,6 - 6 mm).
Mesure par balayage et Array: la précision est influencée par le pas de balayage (typiquement ≤ λ / 10) et les algorithmes, tels que les techniques de formation de faisceaux, qui peuvent atteindre une précision de ± 3 cm lors de la localisation de la source sonore, par balayage spatial ou ajustement de la distribution d'intensité acoustique Par Array.
2. Paramètres de performance matérielle
Ajustement du microphone: la différence de sensibilité des deux microphones doit être < 0,1 DB (par exemple, microphone de type pcb378b02, erreur d'ajustement < 0,05 DB), sinon une déviation du système sera introduite.
Bruit du préamplificateur: le bruit d'entrée équivalent doit être < 20 DB (A) (par exemple, série NI4472, limite de bruit de 12 DB), sinon le rapport signal / bruit est insuffisant pour les mesures de faible intensité sonore (< 30 DB).
Précision d'échantillonnage et de traitement: un ADC 24 bits tel que le rionna - 28, associé à une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz, peut contrôler l'erreur de quantification à ± 0,01 DB près.
3. Environnement et conditions d'étalonnage
Bruit de fond: la mesure du bruit ambiant doit être inférieure de plus de 10 dB à celle de la cible, sinon le bruit doit être réduit par filtrage FFT (par exemple, réglage de l'encoche de 50 Hz) ou par la méthode de moyenne spatiale.
Influence de la température / humidité: la sensibilité du microphone varie d'environ 0,02 DB / ℃ avec la température (comme dans le modèle gras46be) et doit être compensée en temps réel par un capteur de température intégré (erreur < 0,1 DB après compensation).
Traçabilité de l'étalonnage: doit être régulièrement étalonné en champ libre avec un calibrateur d'intensité acoustique (p. ex. b & k4231) avec une incertitude d'étalonnage < 0,3 DB (k = 2).
II. Scénarios d'atténuation de précision et mesures de riposte
1. Mesure de bande haute (> 10khz)
Cause de l'atténuation: le flou de phase est produit à un pas de Microphone > λ / 2 (par exemple, longueur d'onde acoustique de 10khz 34mm, erreur théorique ± 3db à un pas de 10mm).
Solution: utilisez un microphone de 0,6 mm (comme le gras40ph) avec l'algorithme d'interpolation FFT pour réduire l'erreur à 20 kHz à ± 1,2 db.
2. Mesure en champ proche (à & lt; 0,5 m de la source sonore)
Causes de l'atténuation: les caractéristiques des ondes non planes du gradient de pression acoustique sont significatives et la méthode traditionnelle à deux microphones suppose une défaillance (erreur théorique > 5 DB).
Solution: l'intensité sonore est ajustée par balayage multi - facettes avec une erreur contrôlable à ± 1,5 dB à l'aide d'une technique de mesure d'intensité sonore sphérique telle que le système Pulse de brüel & kjær.
3. Environnement réfléchissant fort
Causes de l'atténuation: la superposition du son réfléchi au son direct entraîne une distorsion du gradient de pression acoustique (erreur pouvant atteindre ± 3 DB).
Solution: utilisez la technologie de décomposition vectorielle de l'intensité sonore pour séparer le son direct par la composante d'intensité acoustique triaxiale X / y / Z, combinée à la mesure du temps de réverbération (iso3744) pour corriger l'erreur.
La précision de l'instrument de mesure de l'intensité sonore dans des conditions idéales (champ libre, bien calibré) peut atteindre ± 0,5 - 1db, mais l'application pratique est influencée par l'environnement, la bande de fréquence, la distance de mesure et d'autres facteurs, la précision peut être atténuée à ± 3db. L'utilisateur doit choisir l'instrument approprié en fonction du scénario (par exemple, le modèle à double microphone pour la recherche scientifique, le modèle portable pour l'industrie) et assurer la fiabilité de la mesure avec un étalonnage régulier et une correction d'erreur. Les dernières technologies de matrice et les algorithmes intelligents poussent la précision vers des niveaux plus élevés (tels que ± 0,3 DB), répondant aux besoins d'analyse précise des sources de bruit dans l'aérospatiale, les véhicules à énergies nouvelles et d'autres domaines.