Akustika
Akustický tlak
Definícia veličiny
Akustický tlak pa (okamžitý) je rozdiel medzi okamžitým celkovým tlakom a statickým tlakom. Akustický tlak je skalárna striedavá veličina akustického poľa, ktorá existuje len v čase jej realizácie a nie je ju možné ako veličinu v zhmotnenej forme uchovávať a ani realizovať z definície tlaku ako pomer sily a plochy, na ktorú táto sila pôsobí, aj keď fyzikálne akustický tlak je takto definovaný v elementárnej forme.
Hladina akustického tlaku LP je dvadsať násobkom dekadického logaritmu pomeru efektívnej hodnoty akustického tlaku k normalizovanej hodnote referenčného akustického tlaku, rovnej 20 mPa.
Akustická impedancia Za - je komplexný odpor, ktorý kladie prostredie voči šíreniu akustického rozruchu a predstavuje na danej ploche komplexnú reprezentáciu akustického tlaku, delenú komplexnou reprezentáciou objemovej akustickej rýchlosti, ktorá je týmto tlakom spôsobená.
Citlivosť mikrofónu je pomer výstupného napätia mikrofónu k akustickému tlaku, ktorý toto napätie vybudil.
Hladina citlivosti mikrofónu M je dvadsať násobkom dekadického logaritmu pomeru modulu tlakovej citlivosti ½Mp½k referenčnej citlivosti Mr. Hladina citlivosti v dB je daná vzťahom 20.log (½Mp½/ Mr), kde referenčná citlivosť je 1 V/Pa.
Tlaková citlivosť mikrofónu je pomer výstupného napätia z mikrofónu naprázdno k akustickému tlaku pôsobiacemu rovnomerne na povrchu membrány (príp. na akustickom vstupe) mikrofónu pre sínusový signál danej frekvencie za daných podmienok okolia
Akustická impedancia mikrofónu je komplexný pomer akustického tlaku rovnomerne rozloženého na membráne k objemovej rýchlosti membrány pri danej frekvencii. Je vyjadriteľná sústredenými parametrami - poddajnosťou, akustickou hmotnosťou a akustickým odporom alebo ekvivalentným objemom pri nízkej frekvencii, rezonančnou frekvenciou a stratovým činiteľom. Rezonančná frekvencia je frekvencia, pri ktorej imaginárna časť akustickej impedancie sa rovná nule.
Akustická prenosová impedancia - pomer akustického tlaku na membráne mikrofónu pracujúceho ako prijímač k objemovej akustickej rýchlosti vytváranej mikrofónom pracujúcim ako akustický vysielač v systéme dvoch akusticky viazaných mikrofónov
Elektrická impedancia mikrofónu je komplexný pomer elektrického napätia privedeného na svorky mikrofónu k výslednému prúdu pretekajúceho mikrofónom.
Elektrická prenosová impedancia je pomer výstupného napätia naprázdno z mikrofónu pracujúceho ako prijímač k prúdu, tečúcemu do mikrofónu, pracujúceho ako akustický vysielač, v systéme dvoch akusticky viazaných mikrofónov
Ekvivalentný objem mikrofónu je objem plynu v komplexnom tvare, ktorý je uzavretý v tuhej dutine, podliehajúci adiabatickej stavovej zmene pri danej frekvencii a ktorej akustická impedancia je rovná akustickej impedancii mikrofónu. Tento objem je pri referenčných podmienkach daný vzťahom:Veq, ref = kref . ps, ref /(j.w .Za) kde kref je pomer merného tepla za stáleho tlaku k mernému teplu za stáleho objemu (koeficient adiabatickej expanzie) pri referenčných podmienkach podľa normy IEC 61094-2:1992, ps ref je statický tlak pri referenčných podmienkach, w je uhlová frekvencia a Za je akustická impedancia mikrofónu.
Definícia jednotky
Odvodená jednotka akustického tlaku Pascal (označená Pa) je definovaná ako veľkosť sily pôsobiaca na jednotku plochy. Medzi dvomi realizáciami je jednotka akustického tlaku uchovávaná nepriamo cez citlivosť etalónových mikrofónov (V/Pa). Priama realizácia je možná generovaním zvuku s definovanou hodnotou akustického tlaku a kalibráciou mikrofónov týmto tlakom (napr. metóda pistonfónu, termofónu, membránofónu). Jednotkou hladiny akustického tlaku je bel (označenie B). 1B je hladina akustického tlaku, keď 2 lg (p/p0) = 1. Zvyčajne sa namiesto jednotky bel používa podielová jednotka decibel, dB. Vo všeobecnosti platí LP = 2 lg (p/p0) a B= 20 lg (p/p0) dB. Jednotkou akustickej impedancie je Ns/m5 s rozmerom m-4kgs-1 (= Pa s/m3)
Princíp merania
Základná metóda merania akustického tlaku je založená na kalibrácii etalónových mikrofónov pomocou metódy reciprocity, pričom sa využíva skutočnosť, že niektoré elektroakustické meniče sú reciprocitné, t.j. že môžu pracovať raz ako prijímač zvukového vlnenia (mikrofón) a inokedy ako vysielač (reproduktor), pričom popis takéhoto elektroakustického meniča v štvorpólových rovniciach oboma smermi je rovnaký. Reciprocitný mikrofón je lineárny pasívny mikrofón pre ktorý platí, že prenosové impedancie v postupnom a spätnom smere majú rovnakú veľkosť. Merania metódou reciprocity sa vykonávajú v tlakovom poli v malých meracích komôrkach alebo vo voľnom akustickom poli v špeciálnom akustickom priestore zvanom bezodrazová komora.K jednotke akustického tlaku sa dostávame nepriamo prostredníctvom akustickej prenosovej impedancie sústavy akusticky viazaných mikrofónov, určenej akustickou impedanciou komôrky a akustickou impedanciou meraných mikrofónov ako aj prostredníctvom elektrickej prenosovej impedancie sústavy akusticky viazaných mikrofónov. Jednotka je uchovávaná prostredníctvom stanovenej citlivosti mikrofónov. Etalonážne zariadenie využíva metódu reciprocity kalibrácie mikrofónov s dvomi mikrofónmi a aktívnou meracou komôrkou. Nedeliteľnou operáciou kalibrácie mikrofónov je meranie akustickej impedancie metódou merania elektrickej impedancie mikrofónov pri akusticky skratovanej vstupnej akustickej časti mikrofónu (ekvivalentný objem mikrofónu). Efektívny objem mikrofónu sa meria porovnávacou metódou s etalónovými geometrickými objemami pevných náhrad mikrofónov. Jednotka akustického tlaku Pa sa získa z citlivosti etalónového mikrofónu, ktorá udáva veľkosť výstupného napätia z mikrofónu naprázdno na jednotku akustického tlaku.
Opis etalónu
Zostavu etalónu tvorí aktívna meracia komôrka, ktorou sú akusticky viazané dva kalibrované mikrofóny. Tieto sú cez predzosilňovače a infrazvukové filtre pripojené na číslicové voltmetre. Meracia komôrka v aktívnom stave je cez zosilňovač napájaná signálom z generátora. Zostavu dopĺňa riadiaca jednotka, ktorou sa môže meniť elektrickým prepínaním funkcia mikrofónu z prijímača na vysielač a opačne. Celá zostava je riadená počítačom.Meraciu zostavu pre meranie elektrickej impedancie mikrofónov tvorí kapacitný most a prípravok pre zakončovanie mikrofónu vlnovodom λ/4 pre meranie impedancie v rozsahu frekvencií od 200 Hz do 100 kHz. Zariadenie pre meranie efektívneho objemu tvorí merací prípravok s meracou komôrkou budenou kondenzátorovým mikrofónom. Do komôrky sa umiestňujú mikrofónové náhrady s definovaným geometrickým objemom. Hodnota akustického tlaku sa indikuje meracou mikrofónovou sondou. Zariadenie dopĺňa generátor a merací zosilňovač s číslicovým voltmetrom. Meranie je poloautomatizované.
Metódy merania
Citlivosť meracích mikrofónov nominálneho priemeru 24mm (typ LS1 IEC 61094-1) sa stanovuje metódou reciprocity v rozsahu frekvencií od 63 Hz do 2,5 kHz v súlade s normou STN EN 61094-2. Etalonážne zariadenie s aktívnou meracou komôrkou malého objemu bolo vyvinuté v ústave a umožňuje automatizované meranie mikrofónov bez mechanickej výmeny mikrofónov. Citlivosť naprázdno sa udáva v mV/Pa, respektíve ako hladina citlivosti v dB voči referenčnej citlivosti 1 V/Pa. Akustická impedancia meracích mikrofónov sa stanovuje meraním elektrickej impedancie pri akustickom zakončení mikrofónu vedením λ/4. Efektívny objem sa stanovuje porovnávacou metódou. Stanovená hodnota citlivosti je korigovaná na referenčné podmienky okolia 23 °C a 101325 Pa. Medzinárodné porovnávacie merania etalónových mikrofónov medzi NPL Veľká Británia, PTB Nemecko, DPLA Dánsko, VNIIFTRI Rusko a SMÚ Slovensko potvrdzujú vzájomné odchýlky kalibrácie etalónových mikrofónov menšie ako 0,04 dB vo frekvenčnom rozsahu (63-2500)Hz. Frekvenčné charakteristiky tlakové sa stanovujú elektrostatickým aktuátorom v rozsahu 20 Hz až 20 kHz. Frekvenčné charakteristiky vo voľnom akustickom poli sa v súčasnosti stanovujú z tlakovej charakteristiky s pripočítaním korekcie na voľné pole, podľa údajov v technickej dokumentácii výrobcu. Citlivosť pracovných mikrofónov priemeru 24mm a mikrofónov priemeru 12mm prípadne 6mm, sa stanovuje porovnávacou metódou voči etalónovým mikrofónom. Citlivosť etalónových mikrofónov sa určí absolútne metódou reciprocity. Stanovuje sa tiež činiteľ citlivosti v spolupráci so zvukomerom. Priame meranie vlastností mikrofónov vo voľnom akustickom poli sa nevykonáva.Metódy overovania zvukomerov, audiometrov, kalibrátorov, mikrofónov sú v normách PNÚ 1801.2, PNÚ 1811.2, PNÚ 1803.2, PNÚ 1802.2. Metódy overovania ďalších elektroakustických prístrojov sú buď v príslušných kmeňových normách alebo sa používajú metódy stanovené výrobcom.
Základný princíp realizácie a teoretický opis metódy reciprocity
Zariadenie primárneho etalónu na kalibráciu mikrofónov využíva pre svoju činnosť metódu reciprocity. Využíva sa skutočnosť, že niektoré elektroakustické meniče sú reciprocitné, to znamená, že môžu pracovať ako prijímač zvukového vlnenia (mikrofón) a ako vysielač zvukového vlnenia (reproduktor). Pre takýto elektroakustický menič platí, že prenosový člen v štvorpólových rovniciach postupným (dopredným) a spätným smerom je rovnaký. Bližšie je teória metódy reciprocity popísaná v norme STN EN 61094-2. Pre mikrofón ako štvorpól platia rovnice
- kde p je akustický tlak rovnomerne rozložený na akustickom vstupe mikrofónu (v našom prípade na membráne mikrofónu), U je elektrické napätie na elektrických svorkách mikrofónu, Q je objemová akustická rýchlosť prechádzajúca akustickým vstupom mikrofónu (membrána), i je elektrický prúd tečúci elektrickými svorkami mikrofónu, z11 = Ze je elektrická impedancia mikrofónu pri zabrzdenej membráne, z22 = Za je akustická impedancia mikrofónu, ak sú elektrické svorky mikrofónu naprázdno, z12 = z21 = Mp .Za sú postupná a spätná prenosová impedancia väzobného priestoru a Mp je tlaková citlivosť mikrofónu.Citlivosť mikrofónu závisí od prenosovej impedancie z12 = z21 a od akustickej impedancie mikrofónu Za.
- kde F je frekvenčne nezávislý väzbový faktor a Ce0 je elektrická kapacita mikrofónu pri zabrzdenej membráne (Ce0 = C100 kHz pre mikrofóny s nominálnym priemerom 24 mm, Ce0 = C400 kHz pre mikrofóny s nominálnym priemerom 12 mm).Ak máme dva akusticky viazané mikrofóny, potom pre takúto sústavu použitím vyššie uvedenej rovnice, za predpokladu, že celá sústava je lineárna, možno dospieť k vzťahu, ktorý hovorí, že ak takéto meracie mikrofóny akusticky spolu zviažeme, potom súčin citlivostí takto viazaných mikrofónov je rovný pomeru elektrickej prenosovej impedancii a akustickej prenosovej impedancii takejto sústavy:
- Tento vzťah je základom pre odvodenie ďalších vzťahov pre vyhodnocovanie meraní. Ak sa použijú len dva mikrofóny a pomocný zdroj zvuku je výsledný vzťah pre modul tlakovej citlivosti daný: ,kde sa pomer tlakových citlivostí meria porovnaním výstupných napätí mikrofónov pri súčasnom pôsobení pomocného zdroja zvuku.
Realizácia stupnice
Stupnica akustického tlaku zaberá viac ako sedem rádov. Aj z tohto dôvodu sa táto veličina v praxi vyjadruje prostredníctvom hladiny akustického tlaku, tzn. prevodom na pomerovú jednotku logaritmickú, podľa definície, kde sa ako normalizovaná referenčná hodnota akustického tlaku stanovila hodnota 2.10-5 Pa, zodpovedajúca v logaritmickom vyjadrení hodnote 0 dB. Celý dynamický rozsah potom reprezentuje hodnoty, ktoré sú fyzikálne realizovateľné, pričom spodné pásmo je limitované takou hustotou prostredia, ktorá dovoľuje prenášať akustickú vlnu. Vrchné pásmo je limitované technickými prostriedkami, ktoré umožňujú komprimovať napr. plynné médium, v ktorom sa šíri rozruch a tým zvýšiť striedavú zložku akustického tlaku, ktorá je superponovaná na statický tlak.Priama fyzikálna realizácia je možná generovaním zvuku s definovanou hodnotou akustického tlaku v obmedzenom frekvenčnom pásme pri istých dynamických hodnotách. Zvyčajne je to generácia sínusového signálu pri frekvenciách 250 Hz a 1 kHz v dynamickom rozsahu, resp. diskrétnej hodnote 94 dB, 114 dB a 124 dB pomocou etalónov- akustických kalibrátorov a pistonfónov. Hodnota 94 dB reprezentuje akustický tlak asi 1 Pa.
Nadväznosť
Metóda reciprocity je absolútna definičná metóda realizácie jednotky akustického tlaku v primárnom etalóne, avšak využíva údaje meraním iných veličín ako sú teplota, barometrický tlak, vlhkosť, elektrické napätie a elektrický prúd, hodnoty ktorých sú nadviazané na príslušné primárne etalóny týchto veličín v SMU. Určovanie citlivosti meracieho mikrofónu kalibráciou na národnom etalóne akustického tlaku je nepriamym meraním jednej veličiny, kedy hodnota citlivosti je funkciou meraných napätí a ďalších parametrov M= F(U1,U2, UM, Ug, Up, f, frez, c0, lE, Cmer, C, ρ, ps, κ, VE, φ, t, kHCG, tg δ) kde U1 je napätie z mikrofónu 1, U2 je napätie z mikrofónu 2, UM je napätie z mikrofónu ak pracuje ako prijímač pri meraní prenosovej impedancie, Ug je napätie generátora, ktorým sa napája mikrofón - vysielač pri meraní prenosovej impedancie, f je frekvencia, c0 je rýchlosť šírenia sa zvuku, le je ekvivalentná dĺžka komôrky, Cmer je kapacita meracieho kondenzátora, ρ je hustota vzduchu, ps je statický tlak, κ je koeficient adiabatickej expanzie, VE je celkový efektívny objem komôrky, φ je relatívna vlhkosť vzduchu, t je teplota, kHCG tepelná vodivosť v dutine komôrky a tg δ stratový činiteľ membrány pri rezonančnej frekvencii mikrofónu frez. Nadväznosť na základné a odvodené jednotky SI je zabezpečená nasledovne:rozmerové veličiny na národný etalón dĺžky 002/97 SMU Bratislava, frekvencia na etalón času a frekvencie 004/97 SMU Bratislava, statický tlak na národný etalón tlaku 006/97 SMU Bratislava, teplota na národný etalón teploty 020/A/99 SMU Bratislava, relatívna vlhkosť na etalón vlhkosti vzduchu SMU Bratislava, jednosmerné napätie na národný etalón stupnice jednosmerného napätia 011/98 SMU Bratislava, striedavé napätie na národný etalón stupnice jednosmerného napätia 011/98 SMU Bratislava, kapacita na etalón kapacity ČMI Brno.
Kalibrácia stupnice
Kalibrácia stupnice akusticky sa zameriava zvyčajne na kalibráciu jednej z hodnôt generovanej pri jednej frekvencii meraním prostredníctvom citlivosti mikrofónov. Ostatné dekadické dieliky stupnice sa kalibrujú relatívne elektricky k tejto vzťažnej hodnote.
Medzinárodné porovnávacie merania MPM
Porovnávacie meranie etalónových kondenzátorových mikrofónov nominálneho priemeru 24 mm v NPL Veľká Británia 1986, PTB Nemecko 1987, ASMW DDR 1988, OMH Maďarsko 1988, VNIIFTRI Rusko 1990, PTB Nemecko 1997, ČMI Česko 1997, DPLA Dánsko 1998.Prehľad posledných kľúčových porovnávacích meraní
226/DE/01 CCAUV.COOMET.AUV.A-K1 Porovnávacie meranie etalónových kondenzátorových mikrofónov nominálneho priemeru 24 mm (2002)
EUROMET Project P 399 (EU.AUV.A-K1) An intercomparison of sound pressure standard -Porovnávacie meranie etalónových kondenzátorových mikrofónov nominálneho priemeru 24 mm (1997 PTB SRN)
CEN Project No QI 11, PRAQ III (EU.AUV.A-K1) Provnávacie meranie etalónových kondenzátorových mikrofónov nominálneho priemeru 24 mm (1998 DPLA Dánsko)
DUNAMET Project D6 Porovnávacie meranie etalónových kondenzátorových mikrofónov nominálneho priemeru 24 mm (1997 ČMI Česko)
EUROMET Project 576 Comparison of measurement uncertainty budgets for calibration of sound calibrators (2001)
EA Interlaboratory Comparison Ac1 Measurement of Sound Calibrators (Správa DANAK/DPLA 1999)
EUROMET Project P 394 - Porovnávacie meranie overovania zvukomerov podľa normy IEC 61762
Výsledky medzinárodných porovnávacích meraní:
Kalibračné certifikáty PTB č. 1341/97, 1342/97,
Kalibračné certifikáty DPLA č. M1.00-0158-3.2, M1.00-0158-2.1
Kalibračné certifikáty SMÚ č. 9/233/98, 10/233/98
Výsledok porovnania tlakovej citlivosti a impedančných parametrov etalónového kondenzátorového mikrofónu B&K 4160 v. č. 1248073, ktorý je súčasťou národného etalónu SNE akustického tlaku č.019/99 pri referenčných podmienkach - statickom tlaku 101325 Pa, teplote 23 °C , polarizačnom napätí 200 V a frekvencii 250 Hz.
Meranie vykonané v SMÚ Bratislava v roku 1998: -27,24 dB ± 0,04 dB (hladina akustického tlaku a rozšírená štandardná neistota , podľa certifikátu č. 9/ 233/98). Parametre akustickej impedancie: predmembránový objem 536 mm3 ± 5 mm3, ekvivalentný objem 131 mm3 ± 5 mm3, akustická poddajnosť 9,2.10-13 m5/N, akustická hmotnosť 400 kg.m-4 a akustický odpor 2,2.107 Nsm-5 všetky s relatívnou rozšírenou neistotou 5 %.
Merania vykonané v DPLA Dánsko v roku 1998: -27,23 dB ± 0,03 dB (certifikát č.M1.00-0158-3.2). Parametre akustickej impedancie: predmembránový objem 537 mm3, ekvivalentný objem 129 mm3.
Meranie vykonané v PTB SRN v roku 1997: -27,22 dB ± 0,04 dB (certifikát č.1.41-17365/97). Parametre akustickej impedancie: predmembránový objem 661 mm3, ekvivalentný objem 124 mm3, akustická poddajnosť 8,75.10-13 m3/Pa, akustická hmotnosť 406 Pa.s2.m-3 a akustický odpor 2,4.107 Pa.s.m-3.
Prenos
Prehľad odovzdávania hodnoty príslušnej jednotky (stupnice) na ostatné meradlá:
veličina | meradlo | minimálna ÷ maximálna hodnota | parameter | špecifikácia parametra | rozšírená neistota (k=2)(dB) | metóda |
hladina tlakovej citlivosti | mikrofóny LS1 | (-28 - -24) dB re 1V/Pa | frekvencia | (63 - 2500) Hz | 0,04 | reciprocitná v aktívnej kom. |
hladina tlakovej citlivosti | mikrofóny LS1 | (-28 - -24) dB re 1V/Pa | frekvencia | (63 - 2500) Hz | 0,06 | porovnávacia v aktívnej kom. |
hladina relatívnej tlakovej citlivosti | mikrofóny LS1 | (-28 - -24) dB re 1V/Pa | frekvencia | (20 - 20000) Hz | 0,15 | elektrostatická |
hladina tlakovej citlivosti | mikrofóny LS2 | (-40 - -34) dB re 1V/Pa | frekvencia | (63 - 2500) Hz | 0,1 | porovnávacia v aktívnej kom. |
hladina relatívnej tlakovej citlivosti | mikrofóny LS2 | (-40 - -34) dB re 1V/Pa | frekvencia | (20 - 20000) Hz | 0,1- 0,5 | elektrostatická |
hladina akustického tlaku v dutine pistonfónu | pistonfóny | (90 - 125) dB re 20μPa | frekvencia | 250 Hz | 0,09 | priame meranie v komôrke |
hladina akustického tlaku v dutine kalibrátora | akustické kalibrátory | 94; 114; 124dB re 20 μPa | frekvencia | 1 kHz | 0,2 | priame meranie v komôrke |
hladina elektric. napätia zodpovedajúca hladine akustického tlaku | zvukomery | (10 - 130) dB re 20 μPa | frekvencia | (20 - 20000) Hz | 0,3 pri 1 kHz | elektrická |
hladina akustického tlaku | umelé ucho, ak. spojka | 94 dB re 20 μPa | frekvencia | (125 - 8000) Hz | 0,3 - 0,4 | porovnávanie s ref. uchom |
hladina akustického tlaku v umelom uchu | audiometre | (-10 - 120) dB re 20 μPa | frekvencia | (125 - 8000) Hz | 0,7 - 1,5 | umelé ucho, akustic. spojka |
Metrologické služby poskytované laboratóriom akustiky:
- kalibrácia meracích mikrofónov nominálneho priemeru 24mm, 12mm (STN EN 61094-1, STN EN 61094-2, STN EN 61094-4, STN EN 61094-5, STN EN 61094-6)
- kalibrácia akustických kalibrátorov a pistonfónov (STN EN 60942)
- kalibrácia akustických spojok a umelých uší (STN EN 60318-3, STN EN 60318-1)
- overovanie zvukomerov trieda 1,2 (STN EN 61672-1, STN EN 61672-2, STN EN 61672-3, (trieda 0,1,2,3 - STN IEC 60651, STN IEC 60804))
- overovanie osobných zvukových expozimetrov (STN EN 61252)
- overovanie audiometrov typu 1,2,3,4 (STN EN 60645-1, STN 99 5322)
Okrem týchto meradiel sa overujú a kalibrujú ďalšie elektroakustické prístroje:
- overovanie elektronických filtrov trieda 0,1,2 (STN EN 61260)
- kalibrácia generátorov, analyzátorov, hlukových analyzátorov, osobných zvukových expozimetrov, hladinových zapisovačov.
Základné vybavenie laboratória akustiky SMU Základné vybavenie:
Základné prístrojové vybavenie, ktoré bolo vyvinuté v SMU v priebehu rokov 1982-1985, tvorí etalonážne zariadenie národného etalónu akustického tlaku (SNE č. 019/99), založeného na využití počítačom riadenej metódy reciprocity na stanovenie citlivosti kondenzátorových mikrofónov naprázdno. Zariadenie využíva aktívnu meraciu komôrku, nominálneho objemu 4 cm3 a špeciálne mikrofónové predzosilňovače, umožňujúce funkciu mikrofónu ako prijímač a vysielač bez mechanickej výmeny počas merania. Citlivosť naprázdno meracích mikrofónov možno stanoviť vo frekvenčnom rozsahu (63-2500) Hz s neistotou 0.04 dB. Pre overovanie zvukomerov, audiometrov, filtrov a ostatných spomenutých elektroakustických prístrojov sa využíva súbor zariadení Brüel & Kjær a poloautomatické kalibračné zariadenie na báze PULSE doplnené o kalibrovanú útlmovú dekádu a digitálny voltmeter. Pre stanovenie akustickej impedancie mikrofónov sa používa zariadenie vyhotovené v SMÚ v rokoch 1985-1988.
Zostava etalónu:
Etalónové zariadenie na meranie citlivosti mikrofónov metódou reciprocity tvoria nasledovné prístroje:
aktívna meracia komôrka (priemer 18,6 mm, nominálny objem 3 cm3, vlastné vyhotovenie), kondenzátorové mikrofóny Brüel & Kjær Typ 4160, v.č.1248073, v.č.1144841, v.č.1560028, mikrofónové predzosilňovače (napäťový prenos zo zdroja napätia s vnútornou impedanciou kapacitného charakteru (40 až 60) pF min. 0,998, vlastné vyhotovenie), hornopriepustné filtre (od 100 Hz vyššie, útlm -0,17 db pri 250 Hz, vlastné vyhotovenie), prepínacia jednotka (vlastné vyhotovenie), programovateľný generátor sínusového napätia TESLA BM 536 (frekvenčný rozsah (50 až 10 000) Hz, amplitúdová stabilita 0,01 mV/10 min, frekvenčná stabilita 10-8/deň), číslicové voltmetre AC (rozsah 10 mV až 10 V, neistota merania 0,05 %), (Hewlett-Packard HP 3458A), číslicový voltmeter DC Metra M1T 330 (200,00 V, neistota merania 0,01 V), osciloskop, číslicový barometer DRUCK (rozsah (80 až 110) kPa, s neistotou merania 15 Pa), dvojkanálový teplomer Testo 650 so snímačom vlhkosti a teploty, (neistota merania 0,02 ºC), počítač PC + monitor + tlačiareň
Zostava zariadenia pre určenie akustickej impedancie mikrofónov pozostáva zo zariadení:
Add. A Zariadenie na meranie efektívneho objemu mikrofónov tvorí:
prípravok so zdrojovou časťou a držiakom mikrofónu (držiak mikrofónu s tienením podľa IEC 61094-1), sada etalónových zaslepovacích zátok s objemom (640 až 740) mm3, merací mikrofón typ B & K 4160 ako zdroj zvuku, mikrofónová sonda s priemerom 2 mm s predzosilňovačom B&K 2645T a tlakovým mikrofónom priemeru 12 mm typ B & K 4134, merací zosilňovač pre mikrofónový predzosilňovač s polarizačným napätím 200,00 V ± 0,01 V typ B & K 2610, pásmový priepust typ B & K 1617, generátor sínusového napätia s ultra nízkym skreslením DS 360 (frekvenčná stabilita 0,0025 %), číslicový voltmeter DC Metra M1T 330 (200,00 V, neistota merania 0,01 V), digitálny voltmeter Schlumberger Solartron a čítač frekvencie Tesla BM 641
Add. B Zariadenie na meranie elektrickej impedancie mikrofónov pri skratovaní akustického vstupu mikrofónu tvorí:
prípravok so zdrojovou časťou a držiakom mikrofónu (uchytenie mikrofónu s tienením podľa IEC 61094-1) vlastné vyhotovenie, vlnovod λ/4 (priemer 18,6 mm, dĺžka min. 80 mm) vlastné vyhotovenie, kapacitný most Quad Tech 7400 (frekvenčný rozsah 5 Hz až 500 kHz, neistota merania 0,1 %), etalón kapacity 47 pF Keithley, číslicový voltmeter DC Metra M1T 330 (200,00 V, neistota merania 0,01 V), Assmanov psychrometer, čítač frekvencie Tesla BM 641, dvojkanálový teplomer Testo 950 a posuvné meradlo Somet
Ďalšie služby
Okrem týchto činností pracovníci akustiky vykonávajú typové skúšky zvukomerov a osobných zvukových expozimetrov, školenia pracovníkov pre overovanie a kalibrovanie zariadení pre potreby akreditovaných pracovísk, ako aj v rámci získania odbornej spôsobilosti v procese certifikácie personálu. Vyškolení pracovníci získavajú osvedčenia pre vykonávanie predmetných prác. Ďalej vykonávajú technické práce pri akreditáciach a iné expertízne práce, ako aj merania impedancii materiálov pohlcujúcich zvuk interferometrickou metódou.
Kontaktné osoby
odborní pracovníci pracujúci v akustike:
osoba zodpovedná za národný etalón
RNDr. Ján Šebok
tel.: +421 2 602 94 720
e-mail: sebok@smu.gov.sk
odborný pracovník
Jaromír Kupčok
tel.: +421 2 602 94 272
e-mail: kupcok@smu.gov.sk





