NF C97-618-6-2008 Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 6 mechanical coupler for the measurements of bone vibrators 《电声学 人头和耳朵模拟器 第6部分 骨振动器测量用机械耦合器》.pdf

1、NF EN 60318-6octobre 2008Ce document est usage exclusif et non collectif des clients Saga Web.Toute mise en rseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit,mme partielle, sont strictement interdites.This document is intended for the exclusive and non collective use of Saga Web cus

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3、positif particulier de correction auditive. 4.3 Argument de limpdance mcanique Largument de limpdance mcanique du coupleur mcanique la frquence de 250 Hz, une temprature de 23 C, doit tre gal -63,0 6,0 , lorsque le coupleur est excit dans les conditions spcifies en 4.2, avec une force statique de 5,

4、4 N. 1) Les chiffres entre crochets renvoient la Bibliographie. EN 60318-6:2008 - 8 - 4.4 Caractristiques gomtriques externes Sans force statique externe applique, la surface de contact du coupleur mcanique doit tre sphrique, avec un rayon nominal de 96 mm. La partie utile de la sphre doit tre limit

5、e par la circonfrence dun cercle prsentant un diamtre minimal de 35 mm. A lintrieur de cette circonfrence, la surface doit tre lisse et la tolrance sur le rayon de la sphre doit tre de 17 mm. A lextrieur de cette circonfrence, le profil externe du coupleur mcanique doit permettre dviter un contact a

6、vec tout ossivibrateur mesurer. 5 Etalonnage 5.1 Conditions denvironnement de rfrence Temprature de rfrence: 23 C Taux dhumidit relative de rfrence: 50 % NOTE Limpdance mcanique et lefficacit en force des coupleurs mcaniques conus selon cette partie de la CEI 60318 ne dpendent pas de la pression amb

7、iante. 5.2 Procdure dtalonnage Le fabricant doit dcrire la(les) mthode(s) en vue de ltalonnage et de la dtermination de la stabilit globale du coupleur mcanique dans un manuel dutilisation. Ltalonnage doit tre ralis en vue des conditions denvironnement de rfrence fournies dans 5.1 avec les tolrances

8、 suivantes: Temprature: 1 C Taux dhumidit relative: 20 % NOTE Pour les besoins de ltalonnage et tout autre endroit de la prsente partie de la CEI 60318 o la temprature est spcifie, la temprature indique est celle du coupleur mcanique. Compte tenu de la capacit thermique importante de la masse inclua

9、nt le corps du dispositif, plusieurs heures peuvent tre ncessaires pour quun quilibre thermique soit atteint. On ne peut donc se fier une mesure de la temprature ambiante. 5.3 Niveau defficacit en force Le coupleur mcanique doit tre talonn par le constructeur en mesurant le niveau defficacit de sa f

10、orce aux frquences figurant au Tableau 1. Les conditions de charge lectrique doivent tre donnes. Un tableau dtalonnage ou un graphique, accompagn dune dclaration donnant lincertitude, doivent tre fournis avec chaque coupleur mcanique. Lincertitude de ltalonnage ne doit pas dpasser 0,4 dB pour les fr

11、quences infrieures ou gales 800 Hz et 0,5 dB pour les frquences comprises entre 800 Hz et 4 kHz inclus, ni dpasser 1,0 dB pour les frquences allant jusqu 8 kHz inclus. NOTE 1 Limpdance mcanique dune surface externe un endroit spcifi est mesure gnralement au moyen dune tte dimpdance. Ce dispositif, c

12、onstitu dun transducteur dacclration et dun transducteur de force, est entran par un excitateur externe (shaker). Il est press contre la surface soumise lessai avec une force dapplication statique spcifie. NOTE 2 La mesure de la force alternative applique ncessite habituellement une compensation pou

13、r tenir compte de la masse du matriau du systme excitateur de la tte dimpdance comprise entre le transducteur de force talonn et la surface extrieure; il est recommand de suivre les instructions du constructeur du transducteur. - 9 - EN 60318-6:2008 5.4 Niveau dimpdance mcanique Le constructeur doit

14、 fournir un tableau ou un graphique avec chaque coupleur mcanique, donnant les rsultats des mesures du niveau dimpdance mcanique, pour les frquences donnes au Tableau 1, dans les conditions spcifies en 5.2 et 5.3. 5.5 Influence de la temprature En plus, les mesures dcrites en 5.3 et 5.4 doivent tre

15、effectues dans un domaine de tempratures comprises entre 18 C et 28 C au moins, pour un nombre de frquences suffisant, afin de caractriser linfluence de la temprature sur le niveau defficacit en force et sur le niveau dimpdance mcanique. chaque temprature le dispositif doit pouvoir atteindre lquilib

16、re thermique. La temprature du coupleur mcanique doit tre mesure au moyen dun thermomtre contact sur la surface du corps du coupleur. NOTE Ces donnes ne servent qu fournir des indications sur linfluence de la temprature. Elles ne peuvent en gnral tre utilises directement pour corriger des rsultats d

17、e mesures dautres tempratures et les rapporter la temprature de rfrence de 23 C, car leffet de la variation du niveau dimpdance mcanique sur la force alternative produite par lossivibrateur en essai nest pas connu. 6 Marquage et notice demploi 6.1 Marquage du coupleur mcanique Les coupleurs mcanique

18、s conformes la prsente norme doivent comporter des marquages indiquant le nom du constructeur ou la marque commerciale, un numro de srie et la rfrence au numro de cette partie de la CEI 60318. 6.2 Notice demploi Une notice demploi doit tre fournie avec le coupleur mcanique et doit comprendre, au moi

19、ns, les valeurs exiges dans lArticle 5. Elle doit, nanmoins, comprendre galement les indications suivantes: a) les instructions dtailles quil faut suivre pour tre certain que, lors de son emploi, le coupleur satisfera aux exigences de cette partie de la CEI 60318; b) les dtails de la ou des procdure

20、(s) dtalonnage recommande(s); c) les limites de temprature et dhumidit au-del desquelles un dommage permanent du coupleur mcanique peut se produire. 7 Couplage de lossivibrateur au coupleur mcanique Lappareil doit comporter un dispositif permettant dappliquer le vibrateur en essai au coupleur mcaniq

21、ue avec la force statique spcifie (voir 5.3). Ce dispositif doit permettre ltalonnage des vibrateurs monts sur un serre-tte ou des vibrateurs non monts sans provoquer de signaux parasites affectant la rponse du vibrateur. NOTE 1 Il est recommand que le mcanisme prvu pour lapplication de la force sta

22、tique (par exemple, des ressorts ou un mcanisme utilisant la gravit), fourni avec le coupleur mcanique, soit dcoupl du vibrateur lessai au moyen de bandes lastiques appliques symtriquement larrire du vibrateur; ces bandes lastiques ayant une raideur ngligeable dans la direction de la vibration. NOTE

23、 2 Pour les mesures des vibrateurs monts sur un serre-tte, il est recommand quon puisse ouvrir le serre-tte de faon produire la force statique exige. Il convient que lextrmit libre du serre-tte repose sur un matriau rsilient pour rduire les effets de rsonance parasites, et que le serre-tte ne se met

24、te pas en parallle avec les ressorts de suspension lastique du coupleur mcanique. Un exemple de dispositif de montage est indiqu la Figure A.2 de la CEI 60118-9:1985 1. NOTE 3 Il convient que lappareil comporte un dispositif permettant de placer le vibrateur de faon symtrique sur le coupleur mcaniqu

25、e. EN 60318-6:2008 - 10 - 8 Incertitude de mesures largiemaximale autorise Le tableau suivant spcifie lincertitude largie maximale autorise pour une probabilit denviron 95 % quivalente un facteur dlargissement de k = 2, associ aux mesures effectues dans cette partie de la CEI 60318, voir le Guide po

26、ur lexpression de lincertitude de mesure. Un ensemble de valeurs pour Umax est donn pour les mesures typiques dapprobation de modle. Les incertitudes largies de mesures donnes dans le Tableau 2 sont les valeurs maximales autorises pour montrer la conformit aux exigences de la prsente norme. Si lince

27、rtitude largie relle dune mesure ralise par le laboratoire dessai dpasse la valeur maximale autorise du Tableau 2, la mesure ne doit pas tre utilise pour montrer la conformit aux exigences de la prsente norme. Tableau 2 Valeurs de Umax pour les mesures de base Quantit mesure Numro de larticle corres

28、pondant Umax de base (k = 2) Niveau dimpdance mcanique 125 Hz 800 Hz 4.2 0,5dB Niveau dimpdance mcanique 800 Hz 4 000 Hz 4.2 0,7dB Niveau dimpdance mcanique 4 000 Hz to 8 000 Hz 4.2 1,0dB Phase de limpdance mcanique 250 Hz 4.3 1,0 Diffrence de niveau dimpdance mcanique avec force statique rduite de

29、2,5 N 4.2 0,1dB Force statique 4.2, 5.3 0,25 N Frquence 4.2 0,5%Dimensions linaires 4.4 1 mm Niveau defficacit en force 125 Hz 800 Hz 5.3 0,4dB Niveau defficacit en force 800 Hz to 4 000 Hz 5.3 0,5dB Niveau defficacit en force 4 000 Hz to 8 000 Hz 5.3 1,0dB Temprature 5.2, 5.5 0,3 C - 11 - EN 60318-

30、6:2008 Annexe A (informative)Exemple dune ralisation spcifique dun coupleur mcanique A.1 Elments de limpdance mcanique A.1.1 Composants viscolastiques a) Patin en caoutchouc butyle Le patin en caoutchouc butyle (Figure A.3) a la forme dune plaque plate dun diamtre denviron 40 mm 50 mm et dune paisse

31、ur gale 3,8 mm b) Patin en caoutchouc noprne Le patin en caoutchouc noprne (Figure A.3) a la forme dune plaque plate dun diamtre denviron 40 mm 50 mm et dune paisseur gale 3,1 mm. A.1.2 Composants mtalliques a) Base de llment dimpdance mcanique La base de cet lment est faite en acier inoxydable auqu

32、el une partie en caoutchouc peut adhrer (Figure A.1 et partie infrieure de llment A dans la Figure A.3). La surface suprieure est sphrique, dun rayon gal 89,0 mm 0,5 mm, et est exempte de dfauts dus au tournage ou de toute autre imperfection. b) Masse interne de charge La masse interne de charge a l

33、a forme dun tronc de cne dune paisseur gale 2,50 mm 0,05 mm, comme il est montr la Figure A.2. Cette masse est obtenue par tournage partir dun alliage de tungstne de masse volumique gale 17 000 kg/m3.A.1.3 Assemblage Pour obtenir limpdance mcanique dsire, il est essentiel que le patin en caoutchouc

34、noprne soit en adhrence complte avec la base en acier et, qu son tour, le patin en caoutchouc butyle adhre au patin en caoutchouc noprne et la masse de tungstne insre.A.2 Assemblage gnral Llment dimpdance mcanique est mont sur un corps en laiton comme lindique la Figure A.3, un transducteur pizolect

35、rique sensible la force tant fix entre les deux. EN 60318-6:2008 - 12 - Dimensions en millimtres R1,5812R89 0,5IEC 2298/07 Figure A.1 Dimensions de la base de llment dimpdance mcanique Dimensions en millimtres 34 122,5 0,051 : 1 IEC 2299/07 Figure A.2 Dimensions de la masse de tungstne insre - 13 -

36、EN 60318-6:2008 BDACEFGHIEC 2300/07 LgendeA Elment dimpdance mcanique (constitu de la base et des composants dimpdance) B Masse de tungstne insre C Patin en caoutchouc butyle D Patin en caoutchouc noprne E Transducteur pizolectrique sensible la force F Sortie du transducteur G Corps cylindrique en l

37、aiton H Suspension souple Figure A.3 Assemblage du coupleur mcanique EN 60318-6:2008 - 14 - Annexe B (informative)Conseils pour lessai et ltalonnage des coupleurs mcaniques B.1 Gnralits Ces conseils sont donns afin de rduire autant que possible lincertitude de mesure lors des essais de mesure de lim

38、pdance mcanique et des talonnages pour dterminer lefficacit en force des coupleurs mcaniques. Ces notes nont pas pour but de donner une description complte des mthodes dessais et dtalonnage. Une condition pralable est que les sensibilits de lacclromtre et du transducteur de force de la tte dimpdance

39、 soient connues 15. B.2 Prparations pour les mesures Avant les mesures, il convient que le coupleur mcanique soit stock pendant au moins 12 heures dans un environnement tel que prsent dans le 5.2. Au dbut et la fin des mesures, il convient que la temprature du coupleur mcanique soit mesure. Il convi

40、ent que la tte dimpdance soit fixe au coupleur mcanique aussi prs que possible du centre des couches viscolastiques et perpendiculairement celles-ci de la manire suivante: Dabord un niveau bulle est utilis pour sassurer que le corps cylindrique en laiton du coupleur mcanique est positionn verticalem

41、ent. Ensuite, la tte dimpdance (monte sur lexcitateur) est place verticalement au centre des matriaux viscolastiques avec la force statique exige. Langle de contact est contrl visuellement en sassurant que langle douverture entre la surface incurve des couches viscolastiques et la surface plane de l

42、a plate-forme dentranement de la tte dimpdance soit le mme quelque soit langle de vise.NOTE Avec certains chantillons llvation maximale des couches viscolastiques ne se situe pas au-dessus du centre mais excentre de plusieurs millimtres. Dans ce cas le corps cylindrique en laiton du coupleur mcaniqu

43、e est lgrement inclin en plaant des cales en dessous dun ou de deux des pieds du coupleur mcanique afin de pouvoir faire la mesure toujours aussi prs que possible du centre tout en maintenant un alignement perpendiculaire. B.3 Mesures de limpdance mcanique et de lefficacit en force du coupleur mcani

44、que Il convient de raliser toutes les mesures en utilisant un signal dexcitation donnant une vitesse constante de 1,0 mm/s 0,1 mm/s 15. Si la compensation de masse est ralise une seule frquence, il convient de le faire une frquence de 2 000 Hz. Il convient de raliser en premier les mesures avec une force statique applique de 5,4 N, suivies par celles de 2,5 N. Il convient de dterminer lefficacit de la force du coupleur mcanique en utilisant une efficacit de la force de la tte dimpdance qui, idalement, est talonne individuellement pour chaque frquence correspondante.