Мікрофонний зонд для вимірювання інтенсивності звуку

Реферат: Мікрофонний зонд для вимірювання інтенсивності звуку складається з трьох ненаправлених мікрофонів тиску. Додатково встановлюють пластикову трубку-камеру, в торцях якої розміщують перший та другий мікрофони так, що акустичні осі мікрофонів направлені зустрічно та відстань між мембранами мікрофонів становить менше довжини хвилі, а третій мікрофон тиску розташовують в отворі посередині між першим та другим мікрофонами. UA 110918 U (54) МІКРОФОННИЙ ЗОНД ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ ЗВУКУ UA 110918 U UA 110918 U 5 10 15 20 25 30 Запропонована корисна модель належить до електроакустичного обладнання, та може використовуватися для вимірювання інтенсивності звуку. Відомий двомікрофонний інтенсиметричний зонд 3520 фірми "Брюль і К'єр" [1], який складається з двох ненаправлених мікрофонів тиску, які скріплені розпірною деталлю та розташовують таким чином, що акустичні осі мікрофонів направлені зустрічно. Відстань між мембранами мікрофонів становить менше довжини хвилі. Недоліком даного зонда є вузький частотний діапазон вимірювання інтенсивності звуку через використання розпірної деталі, яка задає фіксовану відстань між мікрофонами. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованої корисної моделі є тримікрофонний інтенсиметричний зонд, який містить три однакові мікрофони тиску [2], що закріплені на опорній трубі в один ряд, таким чином, що акустичні осі мікрофонів паралельні, а головки мікрофонів розташовані на одному рівні. Недоліком є те, що розташування мікрофонів на опорній трубі в один ряд, не дає можливості виміряти значення тиску між мікрофонами. Крім того, при визначенні інтенсивності звуку, виникає похибка вимірювання. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення точності вимірювання інтенсивності звуку шляхом удосконалення конструкції зонда. Поставлена задача вирішується тим, що в мікрофонному зонді для вимірювання інтенсивності звуку, який складається з трьох ненаправлених мікрофонів тиску, новим є те, що додатково встановлюють пластикову трубку-камеру, в торцях якої розміщують перший та другий мікрофони так, що акустичні осі мікрофонів направленні зустрічно та відстань між мембранами мікрофонів становить менше довжини хвилі, а третій мікрофон тиску розташовують в отворі посередині між першим та другим мікрофонами. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено повздовжній переріз мікрофонного зонда для вимірювання інтенсивності звуку. Мікрофонний зонд складається з трьох ненаправлених мікрофонів тиску 1, 2, 3. Мікрофони 1, 2 розміщені в торцях пластикової трубки-камери 4, яка заповнена повітрям, мікрофон 3 розміщують в отворі пластикової трубки-камери 4, посередині між мікрофоном 1, 2. З'єднувальні кабелі 5, підключено до блока обробки сигналів 6. Мікрофонний зонд працює наступним чином. Звукова хвиля поширюється в повітряному середовищі та падає під деяким кутом до мікрофонів 1, 2. Електричні сигнали u1( t ) , u2 (t ) , які відповідають звуковому тиску з мікрофонів 1, 2, через з'єднувальні кабелі 5, надходять в блок обробки сигналів 6. Після чого розраховують коливальну швидкість за формулою: 35 (t )  40 50 (1) де u1( t ) - напруга з мікрофона 1 [В], u2 (t ) - напруга з мікрофона 2 [В],  r - відстань між 3 мікрофонами [м],  - густина повітря [кг/м ]. Електричний сигнал u3 (t ) , який відповідає звуковому тиску з мікрофона 3, через з'єднувальні кабелі 5, надходить в блок обробки сигналів 6, після чого розраховують інтенсивність звуку за кінцевою формулою: I 45 1 u2 (t)  u1(t)dt , r  1 T  u3 ( t )  u2 ( t )  u1( t )dt dt , rT 0   (2) де u1( t ) - напруга з мікрофона 1 [В], u2 (t ) - напруга з мікрофона 2 [В], u3 (t ) - напруга з г мікрофона З [В],  r - відстань між мікрофонами [м],  - густина повітря [кг/м ], T - час усереднення [с]. Таким чином, запропоноване технічне рішення фіксує реальне значення тиску між першим та другим мікрофоном, яке відповідає певному куту падіння хвилі, та збільшує точність вимірювання інтенсивності звуку. Джерела інформації: 1. Интенсивность звука// Брошура Брюль и Къер, Копенгаген, 1989. 2. Патент US 8176789, "Three-microphone sound-intensity probe", МПК G01C3/08, опубліковано 07.09.2011. 1 UA 110918 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Мікрофонний зонд для вимірювання інтенсивності звуку, що складається з трьох ненаправлених мікрофонів тиску, який відрізняється тим, що додатково встановлюють пластикову трубкукамеру, в торцях якої розміщують перший та другий мікрофони так, що акустичні осі мікрофонів направлені зустрічно та відстань між мембранами мікрофонів становить менше довжини хвилі, а третій мікрофон тиску розташовують в отворі посередині між першим та другим мікрофонами. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2