بازگشت

تجهیزات اندازه گیری و کالیبراسیون در آکوستیک معماری

تجهیزات مورد نیاز:

در نگاه به آنچه که تا کنون استفاده شده به ترکیب بندی سابین در آزمایش معروف اندازه گیری زمان واخنش می پردازیم که بسیار ساده به نظر می رسد. او از یک اتاق تست که توسط لوله های ارگ تحریک شده و گوش خود را به عنوان یک اندازه گیر و یک ساعت برای اندازه گیری زمان بهره برد. با پیشرفت و معرفی تقویت کننده های الکتریکی در سال 1920، تقریبا تمامی اندازه گیرها الکتریکی شد. در آکوستیک، میکروفون جای گوش را به عنوان اندازه گیر گرفته و افت صدا توسط یک دستگاه ضبط الکترومکانیک مشخص می شد. بعلاوه، با در دسترس بودن فلیترهای الکتریکی بلندگوها جایگزین منابع مکانیکی شدند. این اواخر ظهور دنیای دیجیتال انقلابی در تکنیک های اندازه گیری بوجود آورده و پردازش های سیگنال (از قبیل فیلتر کردن، ذخیره و پیشرفت های فیزیکی اندازه گیری و نمایش نتایج) به وسیله تجهیزات دیجیتالی که قدرت، دقت و انعطاف پذیری بیشتر را در قیمت پایین تر نسبت به تجهیزات سنتی داراست، امکان پذیر کرده است.

برای اندازه گیر های میدانی زمان واخنش هنوز هم شلیک تپانچه بهترین راه برای تحریک اتاق بوده و با وجود نویز زمینه توان صوتی کافی را تامین می کند. همین مورد در رابطه با ترکاندن بالن که نتیجه آن تحریک مناسب بخصوص در فرکانس های پایین است، صادق است. با ان حال برای تحریک با سیگنال هایی که قابل بازتولید باشد، استفاده از بلندگو و تقویت کننده اجتناب ناپذیر است. استفاده از این روش امکان استفاده از سیگنال های تعریف شده و قابل بازتولید بیشتری را امکان پذیر می سازد که در نتیجه تکنیک های اندازه گیری پیچیده تر که در بهبود نرخ سیگنال به نویز و کاهش واپیچش غیر خطی کاربرد دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. این امر به خصوص در اندازه گیری پاسخ ضربه اتاق بسیار مناسب است.

برای اندازه گیری زمان واخنش، حساسیتی نسبت به چگونگی انتشار منبع نداریم؛ چرا که به هر حال، بخش های متفاوت زیادی در مدت واخنش با هم میکس می شوند. البته این موضوع در اندازه گیری پاسخ ضربه اتاق و یا بررسی توزیع جهتی انرژی صدا متفاوت است. در این صورت باید از هر جهت وری پرهیز کرد چرا که در این شرایط یکی از راه های رسیدن به یک منبع همه جهتی (حداقل در فرکانس های پایین) استفاده از 12 یا 20 بلندگوی مشابه با ورودی مشابه بر روی یک چند وجهی است. شکل یک بلندگوی چندوجهی در شکل 8 نشان داده شده است.

ناگفته نماند که حتی این بلندگو نیز در فرکانس های بالاتر از خود جهت وری نشان می دهد. برای این منظور معمولا از دو بلندگوی چند وجهی با اندازه های متفاوت استفاده می شود. دستگاه پرکاربرد دیگر در این زمینه استفاده از درایور یک بلندگوی هورون قوی که هورون آن توسط یک تیوب جایگزین شده است، می باشد. در صورتی که ابعاد جهت باز آن به نسبت طول موج بسیار کوچک باشد، موج به صورت یکنواخت انتشار می یابد. ارتعاشات تیوب نیز می تواند با به کارگیری میرا کننده کاهش یابد. همچنین استفاده از ... نیز برای تولید ضربه های صوتی قوی پهن باند و همه جهته مورد استفاده قرار می گیرد.

برای برداشتن صدا در این شرایط معمولا از میکروفون های حساس به فشار با مشخصات همه جهته استفاده می شود. البته در شرایط خاص، اتفاده از gradient receiver میکروفون، شکل هشتی و dummy head نیز کاربرد دارد. برای تعیین جهت توزیع توان صوتی نیز به دریافت کننده های با جهتوری بالاتر نیاز است. به عنوان نمونه ای از میکروفون های جهتی می توان از آرایه های میکروفونی، میکروفون های مشابه، میکروفونی که در مقابل یک بازتابنده مقعر و یا line microphone که حاصل ترکیب یک میکروفون و بخشیاز یک تیوب است، یاد کرد. گرچه اطلاع از حساسیت میکروفون برای شخص آزمایش کننده امری ضروری است، اما از آنجا که بیشتر اندازه گیری های آکوستیکی در اتاق نسبی است، نیازی به کالیبراسیون دقیق نیست. برای اندازه گیری شدت صوت در یک میدان، بر طبق معادله (1-26)، باید هر دو مقدار فشار صوت و سرعت ذره مشخص شود. روش غیر مستقیم در تعیین سرعت ذره استفاده از دو میکروفون فشاری با حساسیت برابر و فاصله d از هم است. اگر d نسبت به طول موج اندازه گیری بسیار کوچکتر باشد، آنگاه توان صوت در دو میکروفون به اندازه ∆p تغییر می کند.

که این با مشتق زمان مؤلفه ای از سرعت ذره که موازی خط بین دو میکروفون است، متناسب می باشد. اندازه گیری مستقیم سرعت ذره با استفاده از hot-wire anemometer امکان پذیر است. پروب های مخصوص اندازه گیری های آکوستیکی نیز برای این کار در بازار موجود هستند. به منظور اندازه گیری کامل بردار سرعت، باید تمامی مؤلفه های سرعت به وسیله تغییر جهت پروب ها و یا سنسوری که از سه پروب سرعت تشکیل شده، مشخص شود. پس از پیش تقویت مناسب سیگنال خروجی میکروفون برای ارزیابی های بیشتر در آزمایشگاه ذخیره می شود. این امر بوسیله یک ضبط صوت مغناطیسی و ترجیحا ضبط دیجیتالی انجام می گیرد. بهترین روش انتقال بی وقفه سیگنال خروجی میکروفون به کامپیوتر است که یا اطلاعات را برای استفاده های آینده ذخیره کرده و یا پارامترهای مورد نیاز را ذخیره کند. همین امر البته نیازمند کامپیوتری است که مجهز به یکمبدل آنالوگ به دیجیتال با رنج دینامیکی وسیع می باشد. 

میانگین (0 آرا)