Экспоненциальное усреднение. Временные характеристики FAST, SLOW, IMPULSE

Экспоненциально усредненный по времени уровень звука с коррекцией А определяется формулой:

Здесь τ - временная константа, р_А – звуковое давление с частотной коррекцией А, р₀ – опорный уровень (20 мкПа).

Аналогично определяются экспоненциально усредненные уровни звука для частотных коррекций С и Z.

Временной характеристике SLOW соответствует константа τ=1 с.

Временной характеристике FAST соответствует константа τ=0,125 с.

Более сложной является характеристика IMPULSE. Она получается следующим образом: сначала сигнал обрабатывается детектором экспоненциального усреднения с константой τ=35 мс (по приведенной выше формуле), затем усредненный сигнал поступает в сигнальный детектор, в котором данное значение медленно затухает по экспоненциальному закону до поступления нового более высокого усредненного значения. Временная константа на входе этого специального сигнального детектора существенно меньше 35 мс, а временная константа затухания = 1500 мс ± 250 мс, что обеспечивает скорость затухания для шумомера (2,9±0,5) дБ/с.

В режиме «Инфразвук» прибора ОКТАВА-110А применяется также экспоненциальное усреднение с τ = 8 с.

Непрерывный эквивалентный уровень звука или звукового давления (Leq). Уровень звуковой экспозиции (SEL)

Эквивалентный уровень звука с коррекцией А определяется формулой:

Здесь p_А(t) – переменное значение звукового давления с частотной коррекцией А,

Т = t₁ – t₂ – время интегрирования (измерения)

p₀ = 20 мкПа – опорный уровень.

Аналогично определяются эквивалентные уровни звука с частотной коррекцией С и Z и эквивалентные уровни звукового давления в октавных и 1/3-октавных полосах частот.

Эквивалентные уровни звука и звукового давления измеряются в децибелах (дБ).

С эквивалентным уровнем звука тесно связано понятие звуковой экспозиции и уровня звуковой экспозиции. Звуковая экспозиция измеряется в (Па²с) или (Па ² ч) и определяется формулой:

Уровень звуковой экспозиции (SEL) в децибелах определяется формулой:

Здесь Е₀ = 4 х 10^-10 Па²с,

Т₀ = 1 с,

Т = t₂ – t₁ – время интегрирования.

Пиковый уровень звука

Пиковый уровень звука с коррекцией С определяется формулой:

Здесь p₀ – 20 мкПа, p _Спик – максимальное мгновенное звуковое давление с коррекцией С, имевшее место за время измерения. Аналогично определяется пиковый уровень с коррекцией Лин (PkU). Пиковый уровень звука измеряется в децибелах.

Пиковые уровни детектируются Пик-детектором, в который поступают данные из блока фильтров (С, Лин) с частотой выборки 48 кГц.

Максимальные и минимальные экспоненциально усредненные уровни звука и звукового давления

F-MAX – максимальный уровень звука или звукового давления на характеристике F (быстро). Измеряется независимо для каждой частотной коррекции А, С, Лин, а также в октавах 31,5 Гц – 16 кГц и в 1/3-октавах 25 Гц – 16 кГц. Определяется формулой:

Здесь τ = 1с, T – продолжительность измерений, t – время, L_F(t) – уровень звука или звукового давления на характеристике F в момент времени t.

S-MAX – максимальный уровень звука или звукового давления на характеристике S (медленно). Измеряется независимо для каждой частотной коррекции А, С, Лин, а также в октавах 31,5 Гц – 16 кГц и в 1/3-октавах 25 Гц – 16 кГц. Определяется формулой:

Здесь τ = 1с, T – продолжительность измерений, t – время, L_S(t) – уровень звука или звукового давления на характеристике S в момент времени t.

MAX-8c – максимальный корректированный уровень звукового давления при экспоненциальном усреднении с константой 8с. Определяется формулой:

Здесь τ = 10с, T – продолжительность измерений, t – время, L_8с(t) – уровень звукового давления при экспоненциальном усреднении 1с в момент времени t.

F-MIN – минимальный уровень звука или звукового давления на характеристике F (быстро). Измеряется независимо для каждой частотной коррекции А, С, Z, а также в октавах 31,5 Гц – 16 кГц и в 1/3-октавах 25 Гц – 16 кГц. Определяется формулой:

Здесь τ = 1с, T – продолжительность измерений, t – время, L_F(t) – уровень звука или звукового давления на характеристике F в момент времени t.

S-MIN – минимальный уровень звука или звукового давления на характеристике S (медленно). Измеряется независимо для каждой частотной коррекции А, С, Z, а также в октавах 31,5 Гц – 16 кГц и в 1/3-октавах 25 Гц – 16 кГц. Определяется формулой:

Здесь τ = 1с, T – продолжительность измерений, t – время, L_S(t) – уровень звука или звукового давления на характеристике S в момент времени t.

MIN-8 – минимальный корректированный уровень звукового давления при экспоненциальном усреднении с константой 8 с (режим Инфразвук):

Здесь τ = 10с, T – продолжительность измерений, t – время, L_8с(t) – уровень звукового давления при экспоненциальном усреднении 8с в момент времени t

Приложение 1

Совместимость микрофонов и предусилителей для различных режимов

Режим	«ЗВУК»	«ИНФРАЗВУК»	«УЛЬТРАЗВУК»
предусилитель	КММ-400	+	+	+	+	+ (с RA0019)	+
Р200	+	+	+	+	+ (с RA0019)	+
Р110	-	+	-	+	-	-
Микрофон	ВМК-205, МК-265, МК-233, ВМК-201, ВМК-202, М-201, МК221, 40AN	МР201	ВМК-205, МК-265, МК-233, ВМК-201. ВМК-202*, М-201*, МК221, 40AN	MP201-LF**	МК301, МК401, 40BF	МК-233, ВМК-201, ВМК-202, М-201, МК201, МК202, 2540,
Напряжение поляризации	200 В	0 В	200 В	0 В	200 В	200 В

*) Микрофонные капсюли проходят индивидуальную калибровку

**) Микрофонный капсюль МР201-LF – это капсюль МР201, прошедший дополнительную индивидуальную калибровку в диапазоне частот 1.6 Гц – 31,5 Гц.

ВНИМАНИЕ: предусилители Р200 и Р110 не предназначены для использования с шумомерами ОКТАВА-101А и ОКТАВА-101АМ!