Einhaltung von Schall- und Schwingungsnormen - ANSI, IEC, ISO, JIS

Überblick

Das LabVIEW Sound and Vibration Toolkit erfüllt ab der Version der Sound and Vibration Software 2016 die folgenden Standards für Messungen und Analysen. Weitere Informationen zu einer bestimmten Version der Sound and Vibration Software finden Sie in der installierten Hilfedatei oder im Online-Handbuch oder in der API Reference.

Inhalt

Überblick über Standards

Gewichtungsfilter

A-, B- und C-Gewichtungsfilter

  • ANSI S1.4-2014
  • ANSI S1.42-2001
  • IEC 61672-1:2013
  • JIS C 1509-1:2005

Gewichtungsfilter

  • ITU-R 468-4
  • JIS C 6102:1998
  • Dolby

Telekommunikations-Gewichtungsfilter

  • ITU-T 0,41 (CCITT)
  • Bell System Technische Referenz 41009 (C-Nachricht)

Gewichtungsfilter für menschliche Schwingungen

  • ISO 8041:2005 (E): Menschliche Reaktion auf Vibration – Messinstrumente
  • JIS B 7760:2004: Ganzkörpervibration
  • JIS B 7761:2004: Hand übertragene Vibration

Oktavanalyse

  • ANSI S1.11-2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1
  • IEC 61260:2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1
  • JIS C 1514:2002: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1

Lautstärke

  • ISO/IEC 61672-1:2002
  • ANSI S1.4-1983


Gewichtungsfilter

A-, B- und C-Gewichtungsfilter

ANSI-Standards

In Kombination mit einem DSA-Gerät erfüllt der vom VI "SVT A, B, C Weighting Filter (Fixed Rates)" verwendete oder vom VI "SVT Weighting Filter" entwickelte Gewichtungsfilter folgende Standards:

Das VI "SVT-Gewichtungsfilter" arbeitet mit jeder Sample-Rate größer als 4 kHz und entwirft die Filterkoeffizienten so, dass sie die in den ANSI-Standards festgelegten Dämpfungskurven abdecken. Bei der gewählten Sample-Frequenz ist die Einhaltung eines bestimmten Filtertyps (Typ 1 oder Typ 0) bis zu einer bestimmten Frequenz gewährleistet. Diese Frequenz ist die maximale Frequenz innerhalb der Toleranzen. Verwenden Sie das VI SVT Max Frequency Within Tolerances [ANSI], um die maximale Frequenz innerhalb der Toleranzen zu bestimmen. Das VI "SVT A, B, C Weighting Filter (Fixed Rates)" unterstützt die folgenden Sample-Raten:

4 kHz, 8 kHz, 10 kHz, 11,025 kHz, 12,8 kHz, 20 kHz, 22,05 kHz, 25,6 kHz, 40 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 50 kHz, 51,2 kHz, 80 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 102,4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 204,8 kHz, 500 kHz, 1 MHz

Für alle unterstützten Sample-Raten erreicht das VI die Einhaltung der Nyquist-Frequenz durch Typ 0.

ISO/IEC-Standard

Verwenden Sie das VI SVT A-, B- oder C-Gewichtungsfilter (feste Raten) oder das VI SVT-Gewichtungsfilter, um einen A-, B- oder C-Gewichtungsfilter auf Zeitbereichssignale anzuwenden. In Kombination mit einem DSA-Gerät erfüllt der vom VI "SVT A, B oder C Weighting Filter (Fixed Rates)" verwendete oder vom VI "SVT Weighting Filter" entworfene Gewichtungsfilter folgende Anforderungen:

  • IEC 61672-1:2002

Das VI "SVT-Gewichtungsfilter" arbeitet mit jeder Sample-Rate größer als 4 kHz und entwirft die Filterkoeffizienten so, dass sie die in den IEC-Standards festgelegten Dämpfungskurven abdecken. Bei der gewählten Sample-Frequenz ist die Einhaltung eines bestimmten Filtertyps (Klasse 2 oder 1) bis zu einer bestimmten Frequenz gewährleistet. Diese Frequenz ist die maximale Frequenz innerhalb der Toleranzen. Verwenden Sie das VI SVT Max Frequency Within Tolerances [IEC], um die maximale Frequenz innerhalb der Toleranzen zu bestimmen. Das VI "SVT A, B, C Weighting Filter (Fixed Rates)" unterstützt die folgenden Sample-Raten:

4 kHz, 8 kHz, 10 kHz, 11,025 kHz, 12,8 kHz, 20 kHz, 22,05 kHz, 25,6 kHz, 40 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 50 kHz, 51,2 kHz, 80 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 102,4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 204,8 kHz, 500 kHz, 1 MHz

Bei allen unterstützten Sample-Raten erfüllt das VI die Nyquist-Frequenz der Klasse 1.

Gewichtungsfilter für Funkkommunikation

ITU-R 468-4 und Dolby

In Kombination mit einem DSA-Gerät entspricht der vom VI SVT Radiocommunications Weighting Filter (Fixed Rates) verwendete Gewichtungsfilter dem Standard ITU-R 468-4. Das VI "SVT Radiocommunications Weighting Filter (Fixed Rates)" arbeitet mit folgenden Sample-Raten:

20 kHz, 22,05 kHz, 25,6 kHz, 40 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 50 kHz, 51,2 kHz, 80 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 102,4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 204,8 kHz, 500 kHz, 1 MHz

Für alle unterstützten Sample-Raten erreicht das VI die Einhaltung der Nyquist-Frequenz.

Telekommunikations-Gewichtungsfilter

In Kombination mit einem DSA-Gerät erfüllt der vom VI "SVT Telecommunications Weighting Filter (Fixed Rates)" verwendete Gewichtungsfilter den folgenden Standard und die folgende Referenz:

  • ITU-T 0,41 (CCITT)
  • Bell System Technische Referenz 41009 (C-Nachricht)

Das VI "SVT Telecommunications Weighting Filter (Fixed Rates)" unterstützt die folgenden Sample-Raten:

4 kHz, 8 kHz, 10 kHz, 11,025 kHz, 12,8 kHz, 20 kHz, 22,05 kHz, 25,6 kHz, 40 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 50 kHz, 51,2 kHz, 80 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 102,4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 204,8 kHz, 500 kHz, 1 MHz

Für alle unterstützten Sample-Raten erreicht das VI die Einhaltung der Nyquist-Frequenz.

Gewichtungsfilter für menschliche Schwingungen

In Kombination mit einem DSA-Gerät entsprechen die von der Sound and Vibration Measurement Suite bereitgestellten menschlichen Schwingungsgewichtungsfilter der ISO 8041:2005 (E): Menschliche Reaktion auf Vibration – Messinstrumente.

Die Sound and Vibration Measurement Suite bietet die folgenden Gewichtungsfilter, die Sie auf menschliche Schwingungssignale anwenden können:

  • Wb—Gewichtung für vertikale Ganzkörperschwingung, z-Achse, sitzende, stehende oder liegende Person, basierend auf ISO 2631–4.
  • Wc—Gewichtung für horizontale Ganzkörperschwingung, x-Achse, Rückenlehne, sitzende Person, basierend auf ISO 2631-1.
  • Wd—Gewichtung für horizontale Ganzkörperschwingung, x- oder y-Achse, sitzende, stehende oder liegende Person, basierend auf ISO 2631-1.
  • We—Gewichtung für Ganzkörperdrehschwingungen, alle Richtungen, sitzende Person, basierend auf ISO 2631-1.
  • Wf—Gewichtung für vertikale Ganzkörpervibration, z-Achsen-Bewegungskrankheit, sitzende oder stehende Person, basierend auf ISO 2631-1.
  • Wh—Gewichtung für Hand-Arm-Vibrationen in alle Richtungen, basierend auf ISO 5349-1.
  • Wj—Gewichtung für vertikale Kopfvibrationen, x-Achse Liegende Person, basierend auf ISO 2631-1.
  • Wk—Gewichtung für vertikale Ganzkörperschwingung, sitzende, stehende oder liegende Person (z-Achse), basierend auf ISO 2631-1.
  • Wm—Gewichtung für Ganzkörpervibrationen in Gebäuden in alle Richtungen, basierend auf ISO 2631-2.


Oktavanalyse

Übersicht

Die Oktavanalyse-VIs können eine beliebige Sample-Frequenz und eine beliebige Anzahl von Oktavbruchteilen aufnehmen. Diese VIs erfüllen folgende Standards:

  • ANSI S1.11-2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1
  • IEC 61260:2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1

Mittenfrequenzen

Gemäß den Standards IEC 61260:2014 und ANSI S1.11-2014 werden die genauen Mittenfrequenzen fm jedes Filters in einem Filtersatz anhand folgender Gleichung bestimmt:

fm = frGx/b, wenn b ungerade ist

fm = frG(2x + 1)/2b, wenn b gerade ist

Dabei ist fr die Bezugsfrequenz, G = 10,3 das Oktavfrequenzverhältnis, 1/b der Bandbreitenbezeichner und gleich 1 für Oktave, 1/3 für 1/3 Oktave, 1/6 für 1/6 Oktave, 1/12 für 1/12 Oktave und 1/24 für 1/24 Oktave, x ist eine beliebige Ganzzahl, positiv oder negativ oder 0.

 

Nennfrequenzen

Mit den genauen Mittenfrequenzen werden die Filter für die Oktavbruchanalyse entwickelt. Alle Oktavanalyse-Tools der Sound and Vibration Measurement Suite geben jedoch die nominalen Mittenfrequenzen aus, die auch als bevorzugte Frequenzen bezeichnet werden. Bei Oktav- und 1/3-Oktavanalysen werden die Nennfrequenzen nach ANSI- und IEC-Standard berechnet. Bei 1/6-, 1/12- und 1/24-Oktavanalysen werden die Nennfrequenzen gemäß Anhang E der IEC-Norm 61260:2014 und den ANSI-Normen S1.11-2014 berechnet.

 

Einhaltung von ANSI- und IEC-Standards

In Kombination mit einem DSA-Gerät von National Instruments, dem passenden Mikrofon und der richtigen Signalaufbereitung erfüllen die von den Oktavanalyse-Tools der Sound and Vibration Measurement Suite erzeugten Filter folgende Standards:

  • ANSI S1.11-2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1
  • IEC 61260:2014: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1
  • JIS C 1514:2002: Elektroakustik - Oktavband- und Oktavbandfilter, Klasse 1

Wählen Sie bei Oktavfiltern eine Sample-Frequenz, die mindestens dreimal so groß ist wie die Mittenfrequenz des höchsten Frequenzbereichs. Bei Filtern mit Oktavbruchteilen ist eine Sample-Frequenz zu wählen, die mindestens das 2,5-fache der genauen Mittenfrequenz des höchsten Frequenzbereichs beträgt.


Lautstärke

In Kombination mit Schall- und Vibrationsmessgeräten von NI, dem passenden Mikrofon und der richtigen Signalaufbereitung entsprechen die Schallpegel-VIs der Norm ISO/IEC 61672-1:2002.

Dynamische Signalerfassungskarten von NI wurden in Kombination mit der Schall- und Schwingungssoftware von NI LabVIEW getestet und entsprechen mehreren ANSI- und IEC-Normen, einschließlich der Anforderungen an ein Gerät der Klasse 1, die in IEC 61672-1 festgelegt sind: 2002. Die verwendeten Filter erfüllen die Anforderungen für ein Gerät der Klasse 1 gemäß IEC 61260: 1995.

Für ein vollständiges System muss ein geeignetes Mikrofon angegeben werden, das mit den Anforderungen von ANSI S1.4 oder IEC 651 für ein Präzisionsmikrofon des Typs 1 kompatibel ist.

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