ГОСТ Р ИСО 11904-1-2017

     
ГОСТ Р ИСО 11904-1-2017

     
Группа Т34

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ БЛИЗКО РАСПОЛОЖЕННЫХ К УХУ ИСТОЧНИКОВ ЗВУКА

Часть 1

Метод с использованием микрофона внутри уха

Acoustics. Determination of sound immission from sound sources placed close to the ear. Part 1. Technique using a microphone in a real ear

ОКС 17.140.01

Дата введения 2018-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 октября 2017 г. N 1436-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту ИСО 11904-1:2002* "Акустика. Определение излучения близко расположенных к уху источников звука. Часть 1. Способ с использованием микрофона в реальном ухе (способ MIRE)" (ISO 11904-1:2002 "Acoustics - Determination of sound immission from sound sources placed close to the ear - Part 1: Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Серия стандартов ИСО 11904 устанавливает методы определения характеристик излучения расположенных вблизи уха источников звука. В таких ситуациях уровень звукового давления, измеренный в месте нахождения испытуемого лица (но в его отсутствии), неадекватно представляет звуковое воздействие на испытуемого.

Для надлежащей оценки звукового воздействия выполняют измерения на ухе с последующим преобразованием результатов измерений в соответствующий уровень звука в свободном или диффузном поле. Результат представляют в виде эквивалентного корректированного по характеристике А сопряженного уровня звукового давления свободного или диффузного поля в случае применения ИСО 11904-1 и свободного или диффузного поля в случае применения ИСО 11904-2.

В ИСО 11904-1 установлен метод измерения с помощью миниатюрного микрофона или микрофона-зонда, вставляемых в уши испытуемого лица (microphone in real ear, MIRE technique - "микрофон внутри уха", метод MIRE). ИСО 11904-2 устанавливает метод измерений при помощи манекена, имитирующего голову и уши человека, в которые вставляют микрофоны (метод с использованием манекена).

ИСО 11904 может применяться при испытаниях оборудования и для определения шумового воздействия на рабочем месте от источников, расположенных в непосредственной близости от уха. Примерами объектов, на которые распространяется стандарт, являются наушники, используемые для воспроизведения музыки или речи на рабочем месте или во время досуга, строительные пистолеты, применяемые близко к голове, и совокупное воздействие внешнего звукового поля и других источников звука, расположенных близко к органам слуха.

При испытаниях оборудования (например, портативных плееров или противошумных наушников со встроенными средствами радиосвязи), должны использоваться специальные испытательные сигналы, пригодные для оборудования конкретного вида. В ИСО 11904 не устанавливаются требования ни к испытательным сигналам, ни к режиму работы такого оборудования, но это может быть установлено другими стандартами.

При измерениях, выполняемых на рабочем месте в реальных условиях, идентифицируют все источники шума, дающие вклад в измеряемое звуковое давление. Режимы работы машин и оборудования могут быть установлены в других стандартах.

Обе части ИСО 11904 имеют целью измерение среднего для всех людей уровня звука в слуховом канале относительно свободного или диффузного поля. ИСО 11904-1 достигает этой цели путем определения среднего значения по совокупности испытуемых, тогда как ИСО 11904-2 - при измерениях с помощью манекена, который предназначен для моделирования акустического воздействия на среднестатистического взрослого человека. Однако эти два метода имеют разную неопределенность измерения, которая может повлиять на выбор метода. Лишь метод измерений по ИСО 11904-1 дает результаты, учитывающие индивидуальные различия испытуемых. Информация о неопределенности измерения приведена в приложениях А и В.

При использовании метода MIRE для измерения уровня звука от наушников, вставляемых в ушную раковину или слуховой канал, на практике могут возникнуть проблемы с позиционированием микрофона в слуховом канале. При использовании манекена наушник должен быть соединен с ушной раковиной, входом в слуховой канал и с имитатором слухового канала способом, максимально точно моделирующим контакт наушника с ухом человека. В случае, когда наушник или другие объекты прижимают к ушной раковине, возможное отклонение жесткости или формы ушной раковины манекена от соответствующих параметров уха человека может оказать существенное влияние на результаты измерений и может даже сделать их недействительными.

Перечень различий обеих частей ИСО 11904 приведен в таблице 0.1.

Таблица 0.1 - Различия метода MIRE и метода с использованием манекена

     1 Область применения

1.1 Общие положения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения параметров излучения близко расположенных к уху источников звука. Измерения выполняют с помощью миниатюрных микрофонов или микрофонов-зондов, вставляемых в слуховой канал испытуемых. Измеренные величины преобразуют затем в соответствующие уровни звукового давления в свободном или в диффузном поле. Результаты приводятся в виде корректированных по частотной характеристике А (далее - корректированных по А) эквивалентных сопряженных уровней звукового давления свободного или диффузного поля. Метод измерения называют MIRE (microphone-in-real-ear technique).

Настоящий стандарт применяют для оценки воздействия звука близко расположенные к уху источников, например, вставных наушников или противошумных наушников со встроенными средствами связи, используемых при испытаниях шумного оборудования или на рабочем месте.

Методы настоящего стандарта применимы в диапазоне частот от 20 Гц до 16 кГц.

     2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему):

ISO 8253-2:1992, Acoustics - Audiometric test methods - Part 2: Sound field audiometry with pure tone and narrow-band test signals (Акустика. Методы аудиометрических испытаний. Часть 2. Аудиометрия в звуковом поле с использованием чистых тонов и узкополосных испытательных сигналов)

IEC 60065, Audio, video and similar electronic apparatus - Safety requirements (Аудио-, видео- и аналогичная электронная аппаратура. Требования безопасности)

IEC 60268-7:1996, Sound system equipment - Part 7: Headphones and earphones (Оборудование звуковых систем. Часть 7. Головные телефоны и наушники)

IEC 60601-1, Medical electrical equipment - Part 1: General requirements for safety (Оборудование медицинское электрическое. Часть 1. Общие требования безопасности)

IEC 60942, Electroacoustics - Sound calibrators (Электроакустика. Калибраторы акустические)

IEC 61094-1, Measurement microphones - Part 1: Specifications for laboratory standard microphones (Микрофоны измерительные. Часть 1. Технические условия на лабораторные эталонные микрофоны)

IEC 61260, Electroacoustics - Octave-band and fractional-octave-band filters (Электроакустика. Фильтры полосовые октавные и на доли октавы)

IEC 61672-1, Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications (Электроакустика. Шумомеры. Часть 1. Технические требования)

GUM:1993, Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML [Руководство по выражению неопределенности измерений (GUM:1995), BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML]

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 точка измерения (в слуховом канале) (ear canal measurement position): Место в слуховом канале, где измеряют звуковое давление.

3.2 уровень звукового давления в слуховом канале (ear canal sound pressure level): Эквивалентный уровень звукового давления, измеренный в точке измерения в слуховом канале.

Примечание - При измерении воздействия испытуемого источника звука применяют обозначение . При необходимости измерения воздействия в опорном звуковом поле для определения частотной характеристики уха в свободном или диффузном звуковом поле в соответствии с разделом 10 применяют обозначения и соответственно. При измерении в третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами применяют обозначения , , .

3.3 частотная характеристика уха (человека) в свободном поле (human free-field frequency response): Разность следующих величин как функция среднегеометрической частоты октавных полос:

- уровня звукового давления в точке измерения в слуховом канале, когда испытуемый обращен лицом к фронту плоской звуковой волны, и

- уровня звукового давления того же звукового поля в отсутствии испытуемого.

Примечание 1 - Частотная характеристика уха в свободном поле идентична амплитуде коэффициента передачи головы человека (HRTF) при фронтальном падении звуковой волны.

Примечание 2 - Определение применимо к одному человеку или группе лиц.

3.4 частотная характеристика уха (человека) в диффузном поле (human diffuse-field frequency response): Разность следующих величин как функция среднегеометрической частоты октавных полос:

- уровня звукового давления в точке измерения в слуховом канале, когда испытуемый находится в диффузном звуковом поле, и

- уровня звукового давления того же звукового поля в отсутствии испытуемого.

Примечание - Определение применимо к одному человеку или группе лиц.

3.5 сопряженный уровень звукового давления свободного поля (free-field related sound pressure level): Уровень звукового давления фронтально воздействующей на испытуемого плоской звуковой волны, которая создает уровень звукового давления в слуховом канале .

Примечание - Определение применимо как для отдельных частот, так и для полос частот, как для экспоненциально усредненных, так и для линейно усредненных уровней с заданным временем усреднения и т.п., например "корректированный по А эквивалентный сопряженный уровень звукового давления свободного поля" (сопряженный уровень свободного поля сокращенно обозначают ).

3.6 сопряженный уровень звукового давления диффузного поля (free-field related sound pressure level): Уровень звукового давления воздействующего на испытуемого диффузного звукового поля, который создает уровень звукового давления в слуховом канале .

Примечание - Определение применимо как для отдельных частот, так и для полос частот, как для экспоненциально усредненных, так и для линейно усредненных уровней с заданным временем усреднения и т.п., например "корректированный по А эквивалентный сопряженный уровень звукового давления диффузного поля" (сопряженный с уровень диффузного поля сокращенно обозначают ).

3.7 открытый слуховой канал (open ear canal): Слуховой канал, в котором посторонние объекты (такие как микрофон, элементы его крепления и электрические проводники) занимают менее 5 мм площади сечения в любой точке вдоль слухового канала.

3.8 закрытый слуховой канал (blocked ear canal): Слуховой канал, в котором инородное тело (например, слуховой вкладыш) занимает общую площадь поперечного сечения в некоторой точке вдоль слухового канала.

3.9 частично закрытый слуховой канал (partly blocked ear canal): Слуховой канал, который не является ни полностью открытым, ни закрытым одновременно.

     4 Сущность метода измерений

Для измерения звукового давления миниатюрные микрофон или микрофон-зонд помещают в точку измерения слухового канала. Субъект подвергают воздействию требуемого источника звука, измеряя в третьоктавных полосах частот эквивалентный уровень звукового давления в слуховом канале .

Для получения соответствующего сопряженного уровня звукового давления в третьоктавной полосе частот свободного или диффузного поля измеренный уровень в третьоктавной полосе частот корректируют, используя частотную характеристику уха в свободном или диффузном поле. Полученные для третьоктавных полос уровни подвергают частотной коррекции по характеристике А, затем энергетически суммируют для получения эквивалентных сопряженных уровней звукового давления свободного и диффузного поля.

Измерения выполняют для одного или обоих ушей испытуемого одновременно, используют частотную характеристику уха в свободном или диффузном поле, приведенные в разделе 9, или определяют их для каждого отдельного испытуемого лица и каждого его уха как описано в разделе 10.

Примечание - Точность конечного результата зависит от нескольких параметров, например, от положения точки измерения в слуховом канале, от числа испытуемых и от метода получения частотной характеристики уха в свободном или диффузном поле (по разделам 9 или 10).

     5 Средства измерений

5.1 Микрофон для измерений в слуховом канале

Звуковое давление в слуховом канале измеряют с помощью микрофона одного из следующих типов:

- миниатюрного микрофона, помещаемого в слуховой канал;

- микрофона-зонда, состоящего из размещенного снаружи уха микрофона, оснащенного трубкой зонда, помещаемой в слуховой канал. Для предотвращения повреждения барабанной перепонки и кожи слухового канала трубка должна быть изготовлена из мягкого материала.

Кривая чувствительности миниатюрного или микрофона-зонда по звуковому давлению не должна содержать явно выраженных резонансов и это должно быть известно заранее, за исключением ситуаций, описанных в 10.9. Кривая чувствительности должна быть проверена путем сравнения с калиброванным микрофоном давления, отвечающего требованиям МЭК 61094-1.

В ушной раковине микрофон (включая элементы его крепления и электрические проводники) должен занимать площадь не более 10 мм в любой плоскости.

5.2 Микрофон опорного поля

Когда определены частотные характеристики уха в свободном или диффузном поле ( или ) как описано в разделе 10, для определения уровня звукового давления в опорном поле в отсутствии испытуемого используют микрофон опорного поля. Микрофон и другое подключаемое оборудование должно соответствовать требованиям стандарта МЭК 61672-1 для шумомеров 1-го класса и иметь известные частотные характеристики в свободном или диффузном поле.

5.3 Проверка калибровки

Калибровка микрофона и средств измерений должна быть надлежащим образом проверена. Для микрофона опорного поля это должно быть сделано с помощью акустического калибратора 1-го класса по МЭК 60942.

5.4 Фильтры

Анализ сигналов должен выполняться с помощью третьоктавных фильтров 1-го класса по МЭК 61260.

     6 Испытуемые

В качестве испытуемых подходят люди без признаков воспалительных или других заболеваний наружного и среднего уха. Для измерений в открытом слуховом канале выбирают испытуемых без дефектов барабанной перепонки, слуховой канал которых не является слишком узким, плоским или сильно изогнутым. Если ушная сера в слуховом канале препятствует измерениям, ее удаляют. Все необходимые действия по подготовке испытуемых и их выбору должны быть выполнены квалифицированным специалистом.

     7 Использование микрофонов в слуховом канале

7.1 Выбор точки измерения в слуховом канале

Точка измерения должна быть выбрана между входом в слуховой канал и барабанной перепонкой, или, в случае заблокированного слухового канала, между входом и блокирующим вкладышем, ближе к центральной оси канала.

Если для частотных характеристик уха в свободном или диффузном поле применять данные из таблицы 1, возможен выбор только трех точек измерения звукового давления, как указано в разделе 9.

Для каждого испытуемого точка измерения может быть выбрана независимо от других испытуемых.

Примечание - Для гарнитуры или наушников, занимающих много пространства снаружи непосредственно перед входом в слуховой канал, для заблокированного или частично заблокированного слухового канала метод измерений может иметь пониженную точность, если излучение испытуемого источника звука имеет значительные узкополосные составляющие на частотах свыше 3 кГц.

Из-за риска повреждения барабанной перепонки точки измерения, расположенные близко к ней, должны выбираться только квалифицированным специалистом при использовании микрофона-зонда с мягким пластиковым зондом.

Примеры надлежащего выбора точки измерения проиллюстрированы на рисунке 1.

а) миниатюрный микрофон в открытом слуховом канале