DIN EN 61094-8-2013 Measurement microphones - Part 8 Methods for determining the free-field sensitivity of working standard microphones by comparison (IEC 61094-8 2012) German vers.pdf

1、April 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Akustik, Lrmminderung und Schwingungstechnik (NALS) im DIN und VDIDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit

2、 Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17.140.50; 33.160.50!$n“1937557www.din.deDDIN EN 61094-8Messmikrofone Teil 8: Verfahren zur Ermittlung des Freifeld-bertragungskoeffizientenvon Gebrauchs-Normalmikrofonen nach der Vergleichsmethode(IEC 61094-8:2012);Deut

3、sche Fassung EN 61094-8:2012 + AC:2013Measurement microphones Part 8: Methods for determining the free-field sensitivity of working standard microphonesby comparison (IEC 61094-8:2012);German version EN 61094-8:2012 + AC:2013Microphones de mesure Partie 8: Mthodes pour la dtermination de lefficacit

4、en champ libre par comparaisondes microphones talons de travail (CEI 61094-8:2012);Version allemande EN 61094-8:2012 + AC:2013Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 32 SeitenDIN EN 61094-8:2013-04 2 Nationales Vorwort Diese Norm enthlt die Deutsche Fa

5、ssung der Europischen Norm EN 61094-8:2012 und der Berichtigung AC:2013, mit der der Titel korrigiert wurde. Die dieser Europischen Norm zugrunde liegende Internationale Norm IEC 61094-8:2012 ist im Technischen Komitee 29 Electroacoustics“ der IEC (Sekretariat DS, Dne-mark) unter deutscher Mitarbeit

6、 erstellt worden. Fr die deutsche Mitarbeit ist der Gemeinschaftsausschuss NA 001-01-03 GA (NALS/DKE A 3) Schallmessgerte“ unter Federfhrung des NALS zustndig. DIN EN 61094 besteht aus folgenden Teilen mit dem Titel Messmikrofone: Teil 1: Anforderungen an Laboratoriums-Normalmikrofone Teil 2: Primrv

7、erfahren zur Druckkammer-Kalibrierung von Laboratoriums-Normalmikrofonen nach der Reziprozittsmethode Teil 3: Primrverfahren zur Freifeld-Kalibrierung von Laboratoriums-Normalmikrofonen nach der Reziprozittsmethode Teil 4: Anforderungen an Gebrauchs-Normalmikrofone Teil 5: Verfahren zur Druckkammer-

8、Kalibrierung von Gebrauchs-Normalmikrofonen nach der Vergleichsmethode Teil 6: Elektrostatische Anregeelektroden zur Ermittlung des Frequenzgangs Part 7: Values for the difference between free-field and pressure sensitivity levels of laboratory standard microphones*)Zu den im Inhalt genannten Dokume

9、nten wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO/IEC Guide 98-3 siehe DIN V ENV 13005 ISO 18233 siehe DIN EN ISO 18233 Die Deutschen Normen sind in Anhang NA aufgefhrt. Normen mit der Bezeichnung IEC xxx entsprechen den Normen mit der Bezeichnung EN xxx, die auf Deutsc

10、h als DIN EN xxx verffentlicht sind. Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN V ENV 13005, Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen DIN EN ISO 18233:2006-08, Akustik Anwendung neuer Messverfahren in der Bau- und Raumakustik (ISO 18233:2006); Deutsche Fassung EN ISO 18233:2006 *)Keine de

11、utsche Ausgabe dieser Technischen Spezifikation. EUROPISCHE NORM EN 61094-8 EUROPEAN STANDARD November 2012 + AC NORME EUROPENNE Januar 2013 CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechniqu

12、e Management Centre: Avenue Marnix 17, B - 1000 Brssel 2013 CENELEC - Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61094-8:2012 + AC:2013 D ICS 17.140.50 Deutsche Fassung Messmikrofone Teil 8: Verfahre

13、n zur Ermittlung des Freifeld-bertragungskoeffizienten von Gebrauchs-Normalmikrofonen nach der Vergleichsmethode (IEC 61094-8:2012) Measurement microphones Part 8: Methods for determining the free-field sensitivity of working standard microphones by comparison (IEC 61094-8:2012) Microphones de mesur

14、e Partie 8: Mthodes pour la dtermination de lefficacit en champ libre par comparaison des microphones talons de travail (CEI 61094-8:2012) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2012-10-24 angenommen. Die Berichtigung tritt am 2013-01-18 zur Einarbeitung in die drei offiziellen Sprachfassungen i

15、n Kraft. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ih

16、ren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener V

17、erantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemal

18、igen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Re

19、publik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EN 61094-8:2012 + AC:2013 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe .5 4 Referenz-Umgebungsbedingungen .5 5 Grundregeln der Freifeldkalibrierung nach dem Vergleichsverfahren 6 5.1 Grundpr

20、inzip 6 5.2 Grundprinzip der aufeinanderfolgenden (sequentiellen) Anregung 6 5.3 Grundprinzip der gleichzeitigen (simultanen) Anregung 6 6 Allgemeine Anforderungen .7 6.1 Messumgebung 7 6.2 Verfahren zur Schaffung eines freien Schallfeldes 7 6.3 Schallquelle 9 6.4 Referenzmikrofon . 10 6.5 Kontrollm

21、ikrofon . 10 6.6 Messsignale . 11 6.7 Anordnung des Referenzmikrofons und des Prflings 11 7 Faktoren, die den Freifeld-bertragungskoeffizienten beeinflussen 12 7.1 Allgemeines . 12 7.2 Polarisationsspannung 12 7.3 Akustisches Zentrum des Mikrofons 12 7.4 Einfallswinkel und Ausrichtung auf die Schall

22、quelle . 12 7.5 Art der Befestigung 12 7.6 Abhngigkeit von den Umgebungsbedingungen 13 8 Unsicherheitsbeitrge bei der Kalibrierung . 13 8.1 Allgemeines . 13 8.2 bertragungskoeffizient des Referenzmikrofons . 13 8.3 Messung des Mikrofonausgangssignals . 13 8.4 Differenzen zwischen den Schalldruckpege

23、ln, die auf das Referenzmikrofon und auf den Prfling einwirken . 14 8.5 Einfluss indirekten Schalls 14 8.6 Einfluss der Signalverarbeitung 14 8.7 Einfluss der Mikrofoneigenschaften und der Funktionsparameter des Messsystems . 15 8.8 Unsicherheit des Freifeld-bertragungsmaes 15 Anhang A (informativ)

24、Grundlagen der Substitutionskalibrierung in einem Freifeldraum 17 Anhang B (informativ) Zeitselektive Verfahren . 21 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 29 Literaturhinweise . 30 DIN EN 61094-8:2013-04 EN 6

25、1094-8:2012 + AC:2013 (D) 3 Vorwort Der Text des Dokuments 29/752/CDV, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61094-8, erarbeitet vom IEC/TC 29 Electroacoustics“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 61094-8:2012 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: spteste

26、s Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop) 2013-07-24 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow) 2015-10-24 Es wird a

27、uf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61094-8:2012 wurde von CENELEC

28、 ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. DIN EN 61094-8:2013-04 EN 61094-8:2012 + AC:2013 (D) 4 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 61094 gilt fr Gebrauchs-Normalmikrofone, die die Anforderungen von IEC 61094-4 erfllen. In ihm werden Verfahren zur Bestimmung des Freifeld-bertra

29、gungskoeffizienten durch Vergleich mit einem Laboratoriums-Normalmikrofon oder einem Gebrauchs-Normalmikrofon (je nachdem was zutrifft) beschrieben, das nach einer der folgenden Normen kalibriert wurde: IEC 61094-3, IEC 61094-2 oder IEC 61094-5, jeweils unter Anwendung der in IEC/TS 61094-7 angegebe

30、nen Faktoren, IEC 61094-6, dieser Teil von IEC 61094. Dieser Teil von IEC 61094 umfasst sowohl Verfahren, die in einer akustischen Umgebung durchgefhrt werden, die eine gute Annherung an ein ideales Freifeld darstellt (z. B. in einer Freifeld-Messkammer hoher Qualitt), als auch solche Verfahren, die

31、 zur Simulation von Freifeldbedingungen eine Nachverarbeitung der Ergebnisse vornehmen, um die Auswirkungen von Unvollkommenheiten der akustischen Umgebung so gering wie mglich zu halten. Vergleichsverfahren, die auf den in IEC 61094-3 beschriebenen Grundprinzipien beruhen, sind ebenfalls mglich, ge

32、hren jedoch nicht in den Anwendungsbereich dieses Teils von IEC 61094. ANMERKUNG 1 Dieser Teil von IEC 61094 gilt auch fr Laboratoriums-Normalmikrofone, die die Anforderungen von IEC 61094-1 erfllen, da solche Mikrofone auch die elektroakustischen Eigenschaften von Gebrauchs-Normalmikrofonen aufweis

33、en. ANMERKUNG 2 Dieser Teil von IEC 61094 gilt auch fr solche Kombinationen von Mikrofon und Vorverstrker, bei denen sich der zu bestimmende bertragungskoeffizient auf die Leerlauf-Ausgangsspannung des Vorverstrkers bezieht. ANMERKUNG 3 Andere Gerte, z. B. Schallpegelmesser, knnen nach den Grundrege

34、ln dieses Teils von IEC 61094 kalibriert werden, fallen aber nicht in den Anwendungsbereich dieser Norm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen

35、gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61094-1, Measurement microphones Part 1: Specifications for laboratory standard microphones IEC 61094-2, Electroacoustics Measurement m

36、icrophones Part 2: Primary method for pressure calibration of laboratory standard microphones by the reciprocity technique IEC 61094-3, Measurement microphones Part 3: Primary method for free-field calibration of laboratory standard microphones by the reciprocity technique IEC 61094-4, Measurement m

37、icrophones Part 4: Specifications for working standard microphones IEC 61094-5, Measurement microphones Part 5: Methods for pressure calibration of working standard microphones by comparison IEC 61094-6, Measurement microphones Part 6: Electrostatic actuators for determination of frequency response

38、IEC/TS 61094-7, Measurement microphones Part 7: Values for the difference between free-field and pressure sensitivity levels of laboratory standard microphones DIN EN 61094-8:2013-04 EN 61094-8:2012 + AC:2013 (D) 5 ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the expression of unc

39、ertainty in measurement (GUM:1995) ISO 26101, Acoustics Test methods for the qualification of free-field environments 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 61094-1 und IEC 61094-3 sowie die folgenden Begriffe. 3.1 Referenzmikrofon Laboratoriums-Normalmikrofon oder

40、 Gebrauchs-Normalmikrofon, dessen Freifeld-bertragungskoeffizient zuvor bestimmt wurde 3.2 untersuchtes Mikrofon Prfling Gebrauchs-Normalmikrofon, das durch Vergleich mit einem Referenzmikrofon kalibriert werden soll Anmerkung 1 zum Begriff: Andere Gerte, z. B. Schallpegelmesser, knnen nach den Grun

41、dregeln dieses Teils von IEC 61094 kalibriert werden, fallen aber nicht in den Anwendungsbereich dieser Norm. 3.3 Kontrollmikrofon Mikrofon, das zur Erkennung von nderungen des Schalldrucks in der Messumgebung verwendet wird 3.4 Mikrofonbezugspunkt auf oder nahe dem Mikrofon festgelegter Punkt zur B

42、eschreibung des Ortes des Mikrofons Anmerkung 1 zum Begriff: Der Mikrofonbezugspunkt kann im Mittelpunkt der Mikrofonmembran liegen. 3.5 Referenzrichtung auf den Mikrofonbezugspunkt weisende Richtung, die zur Bestimmung des akustischen bertragungs-koeffizienten und der Richtcharakteristik festgelegt

43、 wird Anmerkung 1 zum Begriff: Die Referenzrichtung kann in Bezug auf eine Symmetrieachse festgelegt werden. 3.6 Schalleinfallswinkel Winkel zwischen der Referenzrichtung und der Richtung eines vom akustischen Zentrum einer Schallquelle zum Mikrofonbezugspunkt weisenden Strahls Anmerkung 1 zum Begri

44、ff: Der Schalleinfallswinkel wird in Grad angegeben. 4 Referenz-Umgebungsbedingungen Es gelten folgende Referenz-Umgebungsbedingungen: Temperatur 23,0 C statischer Luftdruck 101,325 kPa relative Luftfeuchte 50 %. DIN EN 61094-8:2013-04 EN 61094-8:2012 + AC:2013 (D) 6 5 Grundregeln der Freifeldkalibr

45、ierung nach dem Vergleichsverfahren 5.1 Grundprinzip Wenn auf ein kalibriertes Referenzmikrofon und ein untersuchtes Mikrofon (Prfling) derselbe Freifeld-schalldruck einwirkt, egal ob gleichzeitig oder nacheinander, und wenn hierbei dieselben Umgebungs-bedingungen herrschen, ist das Verhltnis ihrer

46、Freifeld-bertragungskoeffizienten unter diesen Bedingungen gleich dem Verhltnis ihrer Leerlauf-Ausgangsspannungen. Damit lassen sich ber den bekannten Freifeld-bertragungskoeffizienten des Referenzmikrofons sowohl der Betrag als auch die Phase des Freifeld-bertragungskoeffizienten des Prflings berec

47、hnen. Zur Bestimmung der Phase des Freifeld-bertragungs-koeffizienten ist es jedoch erforderlich, an den akustischen Zentren der Mikrofone einander zugeordnete Bezugsphasen festzulegen. Bei einigen Frequenzen hngt der gemessene Freifeld-bertragungskoeffizient stark von der Art der Befestigung ab; de

48、shalb drfen die fr das Mikrofon gemessenen Ergebnisse nicht getrennt von den verwendeten Befestigungsbedingungen betrachtet werden (siehe 6.7). Das Grundprinzip des Verfahrens lsst auch zu, dass der Prfling an einem Messgert befestigt wird, z. B. einem speziellen Vorverstrker, und dass der bertragun

49、gskoeffizient auf das Leerlauf-Ausgangssignal dieses Messgertes bezogen wird. 5.2 Grundprinzip der aufeinanderfolgenden (sequentiellen) Anregung Um zu erreichen, dass die beiden Mikrofone nacheinander dem nahezu gleichen Schalldruck ausgesetzt werden, sollten sich das Ausgangssignal der Schallquelle und die Umgebungsbedingungen nicht verndern. Wenn die Mglichkeit besteht, dass solche Vernderungen