NO117328B - - Google Patents

Description

Apparat for automatisk beregning av akustisk støynivå.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for automatisk beregning av akustisk stoynivå på grunnlag av lydtrykkmålinger og etter den såkalte PN-metode (perceived noise eller opp-fattet stoy), hvor et stoysignal omsettes til et elektrisk signal og skilles i et antall frekvensbånd ved hjelp av et tilsvarende antall båndpassfiltre, for eksempel oktavfiltre, og de atskilte signaler omgjbres til effektivverdier, effektivverdiene omformes til tilsvarende stbyverdier, hvorav den storste^utvelges og reduseres med en fbrste reduksjonsfaktor, f.eks. 0,7»mens alle dessuten reduseres med en annen reduksjonsfaktor'lik én minus den fbrste og disse summeres sammen med den stbrste, reduserte verdi.

Hittil er slike målinger blitt foretatt ved, innspilling av stby på lydbånd og avspilling av lydbåndet gjennom båndpassfiltere med tilbakestilling av båndet etter hver avspilling gjennom ett av båndpassfiltrene. Deretter er signalene fra hvert båndpassfilter blitt tilfort en nivåskriver for registrering av hvert frekvensbånd i form av effektivverdier på papir. De maksimale effektivverdier er så blitt avlest visuelt og tilsvarende stbyverdier er tatt fra en tabell utarbeidet av International Standardation Organi-sation, ISO. Deretter er den stbrste stbyverdi blitt redusert sepa-rat med den fbrste reduksjonsfaktor, mens summen av alle ble redusert med den annen reduksjonsfaktor. Alle reduserte verdier er så blitt summert i en sluttsum som kan omsettes til stbyenheter så som PNdb, Phon eller Loudness Index ved hjelp av tabeller. Prosedyren er utarbeidet av ISO.

Vanligvis brukes åtte oktavfiltre som skiller stbysignalet i frekvensbånd med senterfrekvenser på 63, 125, 250, 5^0, 1000, 2000, 4000 og 8000 Hz, og de maksimale effektivverdiene omsettes til stbyverdien noy. I så fall reduseres den maksimale noyverdi med 0,7, mens summen av alle noyverdier reduseres med 0,3. Eventuelt adderes den maksimale verdi til summen av de resterende noyverdier etter at denne sum er redusert med 0,3- I begge tilfelle vil således den maksimale noyverdi bibeholdes i summen som da angir det totale noytall, mens resten er redusert med 0,3.

Slik manuell beregning er meget tidkrevende, særlig når et stort antall beregninger skal foretas. Dessuten inne-bærer lydbåndregistreringen alene en stor tidsforsinkelse mellom stby-opptak og presentasjon av ferdige data. Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat som gjor det mulig å foreta en nbyaktig og momentan beregning av akustisk stbynivå etter ovennevnte metode, hvor måleresultatet foreligger i samme byeblikk som stbynivået opp-trer og manuelle beregninger eller behandlinger unngås.

Dette oppnås ved apparatet i henhold til oppfinnelsen som erkarakterisert vedat det omfatter en forsats for samtidig tilfbring av det elektriske signal til samtlige båndpassfiltre, som kan være oktavfiltre. Videre omfatter apparatet et antall effektivverdilikerettere som hver er tilkoplet utgangssidene i hvert sitt båndpassfilter for omgjbring av mottatt vekselspenningssignal til et med dette proporsjonalt likespenningssignal, et tilsvarende antall funksjonsgeneratorer eller parameteromformere som hver er tilkoplet utgangssiden av hver sin effektivverdilikeretter, og som har en ikke lineær sammenheng mellom inngangs- og utgangssignal

for omforming av effektivverdien til en tilsvarende stoyverdi.

Videre omfatter apparatet en maksimalnivåutvelger tilkoplet samtlige funksjonsgeneratorers utgangssider og innrettet til å gi ut en signalspenning lik den storste, påtrykte spenning, en elektrisk reduksjonskrets tilkoplet utgangssiden til maksimalnivåutvelgeren for reduksjon av tilfort signal med den forstnevnte reduksjonsfaktor, samt et antall reduksjonskretser som hver er tilkoplet utgangssiden til hver sin av alle funksjonsgeneratorene for reduksjon av tilforte signaler med den annen reduksjonsfaktor, og en summasjonsforsterker tilkoplet samtlige reduksjonskretser for summering av de enkeltvis reduserte stbyverdier til ett signal.

Forsatsen kan innbefatte mikrofoner plasert i terrenget og en velgeranordning for valg av stoysignal fra flere målekanaler. Om onskelig kan forsatsen også innbefatte en lydbåndoppta-ker/avspiller. BåndpassfUtrene kan være oktavfiltre, halvoktavfiltre o.l. etter behov, og i tilfelle lydbånd anvendes, foretas bare en avspilling av dette. Effektivverdilikeretterne kan være av konvensjo-nell art, men om apparatet skal være attraktivt i praksis, bor effektivverdilikeretterne ha et stort dynamisk område, for eksempel på $ 0 dB, for at målingene kan foregå automatisk over et tilstrekkelig stort stoynivåområde. Funksjonsgeneratorene gir ut et signal som har en ikke lineær sammenheng med inngangssignalet og er innrettet til å om-forme effektivverdi til en tilsvarende stoyverdi. Hver funksjonsgenerator kan omfatte en spenningsdelerkrets, som er forskjellig for de forskjellige frekvensområdene, og som reduserer hvert signal, eventuelt bortsett fra ett, med en så stor faktor at alle relasjoner mellom den valgte stoyverdi og effektivverdien kan fremstilles ved en og samme kurve. Maksimalnivåutvelgeren kan være en diodeport innrettet

.til å gi ut en signalspenning lik den storste innkommende spenning.

De elektriske kretsene for reduksjon av stoyverdiene kan være av ordinær art, mens summasjonsforsterkeren fortrinnsvis omfatter en funksjonsgenerator for omsetting av det summerte signal til en tilsvarende stoyenhet, for eksempel for realisering av den onskede sammenheng mellom noytall og PNdB-verdi.

Et utforelseseksempel på et apparat i henhold til oppfinnelsen skal nå. beskrives nærmere med henvisning til teg-ningen som viser et blokkskjema for et slikt apparat.

Apparatet omfatter en felles forsats 1 for valg av signaler fra flere målekanaler og omfatter en variabel for-

sterker som er innstilt slik at signalene ved sin styrke blir til-

passet apparatet for ovrig. Forsatsen 1 avgir signal til et antall båndpassfiltre, her åtte oktavfiltre 2 som deler inngangssignalet i åtte frekvensbånd som hver blir tilfort en effektivverdilikeretter 3>

fortrinnsvis med stort dynamisk område slik at innkommende veksel-spenningssignaler kan omgjores til et med dette proporsjonalt likespenningssignal over hele det aktuelle frekvensområde. Utgangsklem-

mene for hver effektivverdilikeretter 3 er koplet"til hver sin funksjonsgenerator 4 eller parameteromformer som har en ikke lineær sam-

menheng mellom inngangs- og utgangssignal for omforming av effektiv-

verdi til en tilsvarende stoyverdi, for eksempel et noytall bestemt av ISO. Hver funksjonsgenerator 4 omfatter fortrinnsvis en spennings-

delerkrets som er forskjellig for de forskjellige frekvensområdene og som reduserer signalene slik at alle relasjoner-mellom effektivverdier og den tilsvarende stoyverdi kan fremstilles ved en og samme kurve.

Hver funksjonsgenerator 4 er med sin utgang

tilkoplet en maksimalnivåutvelger 5 i form av en diodeport som gir en signalspenning lik den storste, påtrykte spenning. Hver funksjons-

generator 4 er dessuten forbundet med hver sin elektriske krets 6 for reduksjon av innkommende signal med en bestemt reduksjonsfaktor som i tilfelle noyverdier anvendes, reduserer disse med en faktor lik 0,3» Maksimalnivåutvelgeren 5 er likeledes forbundet med en lignende, elektriskrreduksjonskrets 7 for reduksjon av innkommende signal med en faktor lik en minus den forstnevnte. Samtlige elektriske reduk-

sjonskretser 6 og 7 er tilkoplet en summasjonsforsterker 8 som sum-

merer de reduserte signaler. I sluttsummen er derved- det storste signal bibeholdt, mens de andre er redusert med den forstnevnte re-duks jonsf aktor.

Apparatet på figuren er på utgangen tilkoplet

en funksjonsgenerator 9 som fortrinnsvis inngår i summasjonsforsterkeren 8. , Funksjonsgeneratoren 9 har en ikke lineær sammenheng mel-

lom inngangs- og utgangssignal og realiserer en onsket sammenheng mellom for eksempel det totale noytall og den tilsvarende PNdB verdi som avleses på et instrument 10.

Claims (2)

1... Apparat for automatisk beregning av akustisk stbynivå på grunnlag av lydtrykkmålinger og. etter -den. såkalte PN-:

metode, hvor et stoysignal. omsettes—til et elektrisk signal og skilles i et antall frekvensbånd 'ved hjelp ay et tilsvarende antall

båndpassfiltre, f.eks. oktavfiltre, og de atskilte signaler omgjbres til effektivverdier, effektivverdiene .omformes til tilsvarende stbyverdier, f.eks. noyverdier, hvorav den storste utvelges og reduseres med en fbrste reduksjonsfaktor, f.eks. 0,7, mens alle dessuten reduseres med en annen reduksjonsfaktor lik en minus den fbrste, og disse summeres sammen med den storste, reduserte verdi, karakterisert ved at apparatet i kombinasjon omfatter en forsats (1) for samtidig tilfcring av det elektriske signal til samtlige båndpassfiltre (2), et tilsvarende antall effektivverdilikerettere (3)' som hver er tilkoplet utgangssiden av hvert sitt båndpassfilter (2) for omgjbring av mottatt vekselspenningssignal til et med dette proporsjonalt likespenningssignal, et tilsvarende antall funksjonsgeneratorer (4) som hver er tilkoplet utgangssiden av hver sin effektivverdilikeretter (3), og som har en ikke lineær sammenheng mellom inngangs- og utgangssignal for omforming av effektivverdi til et tilsvarende stbyverdisignal, en maksimalnivåutvelger (5) tilkoplet samtlige funksjonsgeneratorers (4) utgangssider og innrettet til å gi ut en signalspenning lik den storste, påtrykte signalspenning, en elektrisk reduksjonskrets (7) tilkoplet utgangssiden til maksimalnivåutvelgeren (5) for reduksjon av tilfort signalspenning med den fbrste reduksjonsfaktor, samt et antall elektriske reduksjonskretser (6), som hver er tilkoplet utgangssiden til hver sin av.alle funksjonsgeneratorene (4). for reduksjon av tilfortejsignalspenninger med den annen reduksjonsfaktor og en summasjonsforsterker (8) tilkoplet samtlige reduksjonskretsers (6 og 7) utgangssider for summering avde enkeltvis reduserte stoyverdisignaler til ett signal.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at effektivverdilikeretterén har et dynamisk område på 5° dB.-

3« Apparat som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at summasjonsforsterkeren (8) omfatter en funksjonsgenerator (9) for omsetting av det summerte signal til en tilsvarende stbyenhet (f.eks. PNdB).