ISO 10534 Akustik - Bestämning av ljudabsorptionskoefficient och impedans i impedansrör

Standarden ”ISO 10534 Akustik - Bestämning av ljudabsorptionskoefficient och impedans i impedansrör” , utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), består av underavsnitt publicerade under samma titel. Mer specifikt,

• ISO 10534-1 Del 1: "Metod med ståendevågsförhållande" beskriver en metod för att bestämma ljudabsorptionskoefficienten, reflektionsfaktorn och ytimpedansen eller ytkomplexkonduktiviteten hos material och föremål. Värdena för den normala ljudhändelsen bestäms genom att utvärdera det stående vågmönstret för en planvåg i ett rör som bildas genom superposition av den inkommande sinusformade planvågen med den planvåg som reflekteras från testobjektet.

Denna metod kan användas för att bestämma ljudabsorptionskoefficienten för ljudabsorbenter vid normala ljudfenomen. Den kan också användas för att bestämma den akustiska ytimpedansen eller ytkomplexledningsförmågan hos ljudabsorberande material. Det är mycket lämpligt för parameterstudier och design av ljudabsorbenter, eftersom endast små prover av det absorberande materialet behövs.

Det finns några karakteristiska skillnader mellan denna metod och mätning av ljudabsorption i ekokammaren. Impedansrörsmetoden kan användas för att bestämma reflektionsfaktorn såväl som impedansen eller den komplexa konduktansen. Ljud träffar normalt objektets yta. Efterklangskammarmetoden bestämmer ljudabsorptionskoefficienten för slumpmässiga ljudhändelser (under ideala förhållanden).

Impedansrörsmetoden är baserad på förekomsten av en plan infallande ljudvåg och ger noggranna värden under dessa förhållanden (med undantag för mät- och installationsfel). Utvärderingen av ljudabsorptionskoefficienten i en efterklangskammare baseras på ett antal förenklande och approximativa antaganden gällande ljudfältet och absorbatorns storlek. Av denna anledning erhålls ibland ljudabsorptionskoefficienter som överstiger 1.

Impedansrörsmetoden kräver testobjektprover med samma storlek som impedansrörets tvärsnittsarea. Ekokammarmetoden kräver relativt stora testobjekt och kan även tillämpas på testobjekt med distinkta strukturer i laterala eller vertikala riktningar. Mätningar gjorda med sådana föremål i impedansröret bör tolkas med försiktighet.

Denna standard prioriterar numeriska utvärderingsmetoder framför grafiska metoder på grund av antagandet att det finns datorer som kan utföra dessa beräkningar. Vissa av kvantiteterna i formeln är komplexa. Argumenten för trigonometriska funktioner är i radianer.

• ISO 10534-2 Del 2: "Tvåmikrofonteknik för normal ljudabsorptionskoefficient och normal ytimpedans" beskriver en testmetod som involverar användning av ett impedansrör, två mikrofonpositioner och ett frekvensanalyssystem för att bestämma ljudabsorptionskoefficienten för ljudabsorberande material för det normala ljudinfallet. Den kan också tillämpas för att bestämma den akustiska ytimpedansen eller ytkomplexkonduktansen hos ljudabsorberande material. Som en utvidgning kan den också användas för att utvärdera de inneboende egenskaperna hos homogena akustiska material, såsom karakteristisk impedans, karakteristiskt vågtal, dynamisk massdensitet och dynamisk volymmodul.

Denna testmetod liknar den testmetod som anges i ISO 10534-1 genom att den använder ett impedansrör med en ljudkälla ansluten i ena änden och ett testprov monterat på röret i den andra änden. Mättekniken är dock annorlunda. I denna testmetod genereras planvågor i ett rör av en ljudkälla och separering av interferensfältet uppnås genom att mäta det akustiska trycket vid två fasta punkter med hjälp av väggmonterade mikrofoner eller en krysshuvudmikrofon placerad i röret och sedan beräkna den komplexa akustiska överföringsfunktionen och de storheter som rapporterats i föregående stycke. Denna testmetod är avsedd att tillhandahålla en alternativ och generellt sett mycket snabbare mätteknik till ISO 10534-1-standarden.

Normala infallsabsorptionskoefficienter från impedansrörsmätningar kan inte jämföras med slumpmässiga infallsabsorptionskoefficienter mätta i ekokammare enligt ISO 354-standarden. Efterklangskammarmetoden bestämmer ljudabsorptionskoefficienten för inkommande spritt ljud (under ideala förhållanden). Ekokammarmetoden kräver dock ganska stora testprover. Impedansrörsmetoden är begränsad till studier vid normal och plan infallsvinkel och kräver testobjektprover av samma storlek som impedansrörets tvärsnittsarea. För material som endast reagerar lokalt kan absorptionskoefficienterna för spritt infallande ljud uppskattas från mätresultaten som erhålls med impedanrörsmetoden.

För dessa standarder gäller följande termer och definitioner:

• Ljudabsorptionskoefficienten är förhållandet mellan ljudeffekten som kommer in i testobjektets yta (utan återgång) och den infallande ljudeffekten för en planvåg vid normal infallsvinkel.
• Ljudtrycksreflektionsfaktorn för normal infallsvinkel är det komplexa förhållandet mellan tryckamplituden för den reflekterade vågen och den infallande vågen vid referensplanet för en plan våg med en normal infallsvinkel.
• Referensplanet är den del av impedansröret på vilken reflektionsfaktorn eller impedansen eller den komplexa konduktansen bestäms och är vanligtvis ytan på plana testobjekt.
• Fältimpedans är förhållandet mellan ljudtrycket vid en punkt i ljudfältet och partikelhastigheten riktad mot testobjektet.
• Impedansen i referensplanet är förhållandet mellan ljudtrycket och ljudpartikelns hastighet i referensplanet.
• Ljudabsorptionskoefficienten vid normal infallsvinkel är förhållandet mellan ljudeffekten fördelad inuti testobjektet och den infallande ljudeffekten för en planvåg vid normal infallsvinkel. Här beskriver planvåg en våg vars värde är konstant när som helst i vilket plan som helst vinkelrätt mot utbredningsriktningen. Normalincidensen definierar riktningen för impedansrörets längsta axel.
• Reflexionskoefficienten för det normala infallande ljudtrycket är det komplexa förhållandet mellan den reflekterade vågens ljudtrycksamplitud och amplituden för den infallande vågen vid referensplanet för en plan våg vid normal infallsvinkel.
• Referensplanet är den del av impedansröret på vilken reflektionsfaktorn eller impedansen eller den komplexa konduktansen bestäms och är vanligtvis testobjektets yta om den är plan.
• Normal infallsyteimpedans är förhållandet mellan det komplexa ljudtrycket och den normala komponenten av den komplexa ljudpartikelhastigheten vid en individuell frekvens definierad som 0 i referensplanet. Partikelhastighetsvektorn har en positiv riktning som pekar mot det inre av det testade objektet.

Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden ”ISO 10534 Akustik - Bestämning av ljudabsorptionskoefficient och impedans i impedansrör”.