Линейно-интегральный реверберометр

М 9357 1 хласс 42 д, 1 в С С С Г ъ 1;, г ЗОБ атыре ВЕРБЕРОМЕТР Н ЕЙ НО-И НТЕГРАЛЬНЬ я первого трс(ен обеспечить т измерении. может быть выния (Л) реверспи як во всех мсщенпя будут вшо: влетворе Для удоОвания мСО(ХОДИМ етод доли ю быстро зебванне оказ пзмср ах по услотзВторое тполнсно, еберометраотдельныхсоотвстств ири очк а ОПИСАН К АВТОРСКОМ аявлеио 22 февре 1950 г. за Опуб(иковано в Бо.чаете Предметомся линейно-интметр для исследмещений,Предлагаемый линейно-интегральный реверберометр отличается от уже известных приборов подобного назначения применением гппейн(1 го детектора одновременно с линейно- интегрирующим прибором. Такая конструкция прибора позголяет упростить и ускорить процесс измерения времени реверберации исследуемых помещений.На фиг. 1 изображена злектрпческая схема интегрируощсго устройства, осноанна на алектрооаллистическом принции.; а фиг, 2 - электрическая схема интсгрпруОисго устройства с дросселем; па фпг.3 - скелстпая схема включения аппаратуры для измерения времени реверберации и на фиг. 4 - принципиальная схема линейно-интегрального реверберометра с использованием в качестве инерционного элемента конденсатора большой емкости.Для опберацииточность нлетворять тр ниям. изооретения являетегральный ревербероованпя акчстики поределсния времен помешения с неоо ю измерения долж ДВЧМ ОСПОВНЫМВо-первых, в каждом помещениизмерения неооходимо производить М 10 б 5/412799 в Гостехникуе изобретений Мза 1952 г и таком количестве точек, чтобы было возможно статистическое усреднение.Во-вторых, метод измерения должен Оыть тзки.1, Тобы В резчльтате арифметического усреднения результатов но.пх измерений. произведенньх в разньгх точках помещения, влияния на общий результат отклонений отдельных процессов затухаия от среднестатистического закона статистически взаимно компенсровались. где Р ) - функция, определяющая зависимость звукового давления в данной точке помещения от времени в процессе реверберационного затухания, а К -- постоянная реверберотстра.Указанным двум требованиям сушествующие методы не удовлетворяют в должной степени. вследствие чего измерения времени реверберации усложняОтся и замедляются.гдеР,4- Р,Так как коэффициент затухания ц связан со временем стандартной реверберации Т соотношениемр6,9(5) то при К;1, т. е. при соблюдении-",максимальная величина силы тока 1будет определяться выражением:Е,Т6,9 Р, Р,С,Предлагаемый линейно-интегральный реверберометр устраняет этотнедостаток и позволяет упроститьи ускорить процесс измерения времени реверберации благодаря использованию электрически инерционной системы, основанной на электрооаллпстическом принципе.Электрически инерционную систему можно практически осуществитьили с помощью электрического конденсатора большой емкости, или спомощью дросселя с большой индуктивностью.Электрическая схема интегриру 1 ощего устройства, основанного наэлектр обаллистическом принципе сиспользованием конденсатора, приведена на фиг. 1.Величина силы тока , протекающего через сопротивление Р подвлиянием импульса электродвижущей силы Е, изменяющейся во времени по экспоненциальному закону,определяется дифференциальнымуравнениемж,;г., ч-Р, . Ее -Ж ( Р,С, "- Р,й,С,Решение уравнения (2) имеет впдг,пс,РАУС,- аМаксимальная величина силы тока ь определяется выражением1 Е, 1"Ы ЗЛС7 Из выражения (8) видно, что, измеряя 1 дк. 111)11 оп 1 зеделенном значении Ео, можно определить время стандартной реверберации Т.Если между звуковым давлением Р (1), воздействующим на микрофон, и электродвижущей силой на входе интегрирующего устройства существует линейная зависимость, то максимальная величина тока ь, а следовательно, и показания реверберометра будут соответствовать условию (1),Действительно, для случая экспоненциального затухания звука имеКК, Е,Т 6,9 Таким образом, если инерционность интегрирующего устройства достаточно велика, что определяется выполнением условия (7), то показания реверберометра будут пропорциональны площади, ограниченной кривой затухания и координатными осями времени и звукового давления.Можно показать, что это будет справедливо и для тех случаев, когда кривая затухания звука имеет частичные отклонения от экспоненциального закона.В этом случае показания реверберометра будут соответствовать времени реверберации идеального процесса затухания, т. е, процесса, происходящего по экспоненциальному закону и эквивалентного измеряемому по интегралу от звукового давления по времени.Электрически инерционную систему можно получить так же с помощью дросселя,Электрическая схема интегрирующего устройства с дросселем представлена на фиг. 2.Сила тока , протекающего через дроссель под влиянием экспоненциального импульса электродвижущей силы, определяется дифференциальным уравнением:й й, Е - д- + - с= - " е, (9) Ж Е Е(12) При 1 1 (1 3)максимальная величина силы токаопределяется выражениемЕ,Тмакс ==б,(314)Это выражение показывает, чтоинтегрирующее устройство дроссельного типа при соолюдении условия(13) так жс обеспечивает возможность определения времени реверберации путем измерения интегрального рсверберациоиного эффекта соответственно условию (1),На фиг. 3 показана скелетная схема включения всей аппаратуры, необходимой для измерения времениреверберации.Схема вк,.иочаст генераторвоющего тона, громкоговоритель 2, микрофон 3, микрофонный усилитель 4,детектор Б, коммутирующее устройство 6 и интегрирующее устройство 7.Коммутирующее устройство, которое должно обеспечить включение интегрирующего устройства одновременно с началом ревсрберациониого процесса, может быть практически осуществлено с помощьюэлектромагнитного реле.Принципиальная схема линейноинтегрального реверберометра с использованием в качестве инерционного элемента конденсатора большойемкости изображена на фиг. 4. Решение этого уравнения имеетвид(1) =я (-- е - еГ, 10)Я-)Максимальная величина силы тока 1 определяется выражениемпав(1 1) Измерение времени реверберации с помощью такого реверберометра происходит следующим образом.При разомкнутой кнопке 8 контактные пружины 9 реле 10 занимают положение, изображенное на схеме.При этом конденсатор С; интегрирующего устройства замкнут накоротко, цепь 11 громкоговорителя замкнута и помещение наполняется звуковой энергией.Звуковые колебания воздействуют иа микрофон и, соответственно, микрофонные токи детектируются с помощью лампы 12 и подаются на интегрирующее устройство.Начальное напряжение на входе интегрирующего устройства, соответствующее установившемуся уройню звука в помещении, контролируется по показаниям гальванометра 3 и устанавливается определенной величины путем регулировки усиления микрофонного усилителя 4 или напряжения на выходе генератора 1 воющего тона, питающего громкоговоритель 2.При нажатии кнопкиреле 10 срабатывает и одновременно разрывает цепь громкоговорителя и цепь, закорачивающую конденсатор С,.В результате этого через сопротивление Р, протекает импульс тока, амплитуда которого, измеряемая гальванометром 14, прямо пропорциональна времени реверберации . Прсдмет изобретенияЛинейно-интегральный реверберометр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью быстрого получения показаний, пригодных для арифметического усреднения, в нем одновременно применены линейный детектор и линейный баллистический прибор, например, в виде гальванометра с интегрирующим ЛС или И, контуром.