ГОСТ IEC 60645-3-2017 Электроакустика. Аудио-метрическое оборудование. Часть 3. Короткие испытательные сигналы

        ГОСТ IEC 60645-3-2017

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЭЛЕКТРОАКУСТИКА

Аудиометрическое оборудование

Часть 3

Короткие испытательные сигналы

Electroacoustics. Audiometric equipment. Part 3. Test signals of short duration

МКС 17.140.50

Дата введения 2023-04-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Республиканским государственным предприятием "Казахстанский институт метрологии"

2 ВНЕСЕН Комитетом технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по результатам голосования в АИС МГС (протокол от 28 февраля 2017 г. N 96-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 декабря 2022 г. N 1584-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60645-3:2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2023 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60645-3:2007* "Электроакустика. Аудиометрическое оборудование. Часть 3. Короткие испытательные сигналы" ("Electroacoustics - Audiometric equipment - Part 3: Test signals of short duration", IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом IEC 29 "Электроакустика".

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

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

Введение

Развитие в области измерений в целях диагностики, сохранения и восстановления слуха привело к появлению широкого спектра аудиометров. Аудиометры можно рассматривать как набор функциональных блоков, требования к характеристикам которых могут выдвигаться по отдельности. После указания требований к характеристикам данных функциональных блоков можно формировать требования к точностным характеристикам аудиометрического оборудования, использующего данные блоки. Настоящий стандарт устанавливает требования к опорным и иным испытательным сигналам малой длительности.

Примерами методов испытаний, в которых широко используются такие сигналы, являются: регистрация слуховых потенциалов ствола мозга и вызванная отоакустическая эмиссия. Опорные сигналы описаны в целях обеспечения основы для калибровки и рекомендованы для использования в случаях, когда нет причин применять иные сигналы. Приведено описание метода измерения акустических и вибрационных сигналов.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает способ описания физических характеристик опорных и испытательных аудиометрических сигналов малой длительности и методов их измерения.

Целью стандарта является обеспечение спецификации и измерение аудиометрических сигналов малой длительности способом, аналогичного способу калибровки оборудования, использующего данные сигналы по указанным методам.

Настоящий стандарт не описывает метод применения коротких испытательных сигналов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:

IEC 60318-1:2009, Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 1: Ear simulator for the calibration of supra-aural earphones (Электроакустика. Имитаторы человеческой головы и уха. Часть 1. Имитаторы уха для калибрования наушников, надеваемых на ухо)

IEC 60318-3:2014, Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 3: Acoustic coupler for the calibration of supra-aural earphones used in audiometry (Электроакустика. Имитаторы человеческой головы и уха. Часть 3. Акустический соединитель для калибрования наушников открытого типа (supra-aural), используемых в аудиометрии)

IEC 60318-5:2006, Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 5: 2 cm

coupler for the measurement of hearing aids and earphones coupled to the ear by means of ear inserts (Электроакустика. Имитаторы человеческой головы и уха. Часть 5. Куплер 2 см

для испытания слуховых аппаратов и слуховых телефонов, подсоединяемый к уху с помощью ушных вкладышей)

IEC 60318-6:2007, Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 6: Mechanical coupler for the measurements on bone vibrators (Электроакустика. Имитаторы человеческой головы и уха. Часть 6. Механическая муфта для измерения на костном вибраторе).

IEC 60645-1:2012, Electroacoustics - Audiological equipment - Part 1: Pure-tone audiometers (Электроакустика. Аудиологическое оборудование. Часть 1. Аудиометры, работающие по методу чистого тона)

IEC 60318-4:2010, Electroacoustics - Simulators of human head and ear - Part 4: Occluded-ear simulator for the measurement of earphones coupled to the ear by means of ear inserts (Электроакустика. Имитаторы человеческой головы и уха. Часть 4. Имитаторы внутреннего уха для измерения характеристик телефонов, соединяемых с ухом посредством ушных вкладышей)

ISO 389-6:2007, Acoustics - Reference zero for the calibration of audiometric equipment - Part 6: Reference equivalent threshold sound pressure levels for acoustic test signals of short duration (Акустика. Стандартный относительный нуль для калибровки аудиометрической аппаратуры. Часть 6. Стандартный порог слышимости для кратковременных испытательных сигналов)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 испытательный сигнал малой длительности (short-duration signal): Сигнал длительностью менее 200 мс.

3.2 щелчок (click): Акустический или вибрационный сигнал переходного процесса, спектр частот которого соответствует широкому диапазону частот, возникающий при подаче одиночного прямоугольного электрического импульса на клеммы преобразователя.

Примечание - См. рисунки 1 и 2.

3.3 тональная посылка (tone-burst): Синусоидальный сигнал длительностью менее 200 мс.

Примечания

1 На рисунке 3 показана опорная тональная посылка (см. 5.3).

2 Иногда тональную посылку называют "тональный импульс", "короткий звук".

3.4 сигнал сжатия (condensation signal): Короткий сигнал, главная волна импульса давления, которая создает дополнительное сжатие по сравнению с атмосферным давлением или главная волна импульса силы, которая вызывает силу сжатия дополнительно к статической силе, действующей в плоскости рабочей поверхности преобразователя.

3.5 сигнал разрежения (rarefaction signal): Короткий сигнал, главная волна импульса давления, которая вызывает дополнительное разрежение по сравнению с атмосферным давлением или главная волна импульса силы, которая вызывает силу растяжения дополнительно к статической силе, действующей в плоскости рабочей поверхности преобразователя.

3.6 знакопеременный сигнал (alternating polarity signal): Последовательность коротких сигналов, в которой чередуются сигналы сжатия и разрежения.

3.7 начальная волна давления звука или вибрационной силы щелчка (initial sound pressure or vibratory force wave of a click): Первая полуволна звукового давления или вибрационной силы, амплитуда которой более чем в 0,5 раза превышает амплитуду следующей полуволны противоположной полярности.

3.8 длительность начальной волны давления звука или вибрационной силы щелчка (duration of initial sound pressure or vibratory force wave of a click): Временной интервал между двумя точками перехода через нулевое значение начальной волны звукового давления или вибрационной силы.

3.9 длительность тональной посылки (duration of a tone-burst): Временной интервал между точками полумаксимальной амплитуды на участках нарастания и спада огибающей линии тональной посылки.

Примечание - См. рисунок 3 (условное обозначение 4).

3.10 периоды нарастания и спада тональной посылки (rise and fall times of a tone-burst): Временные интервалы между точками амплитуды 10% и 90% участка нарастания и точками амплитуды 90% и 10% участка спада огибающей линии тональной посылки.

Примечание - См. рисунок 3 (условное обозначение 3 и 5).

3.11 уровень эквивалентного по полному размаху сигнала (peak-to-peak equivalent signal level): Среднеквадратическое значение синусоидального сигнала большей длительности, который при аналогичных условиях испытания имеет тот же размах (т.е. разность между наибольшим положительным и наибольшим отрицательными значениями), что и выходной сигнал малой длительности испытуемого преобразователя.

Примечания

1 См. рисунок 2.

2 Короткие сигналы и сигналы большей длительности измеряются с помощью имитатора уха, микрофона свободного поля или механического устройства связи соответственно.

3 Для щелчков синусоидальные сигналы большей длительности должны иметь частоту 1000 Гц, в то время как для тональной посылки частота должна быть равна основной частоте тональной посылки.

4 Эквивалентность в данном определении подразумевается между двумя различными сигналами. При стандартизации коротких сигналов как уровней давления звука или уровней вибрационной силы в целях установки порогов слышимости, имеет место дальнейшая эквивалентность (см. 6.6) в связи с методом измерения порогов слышимости и хранения данных, полученных в ходе измерений, в имитаторе уха, т.е. в значении эквивалентной пороговых уровней вибрационной силы или давления звука.

5 Термин "уровень эквивалентного по полному размаху сигнала" часто заменяется термином "уровень эквивалентного по размаху сигнала".

6 Пиковый уровень короткого сигнала на 3-9 дБ превышает уровень эквивалентного по полному размаху сигнала, т.е. на 3 дБ при симметричности сигнала по отношению к нулевому исходному показателю и 9 дБ при его расположении по одну сторону от нулевого уровня.

7 Рекомендуемые аббревиатуры для обозначения эквивалентного уровня полного размаха звукового давления и вибрационной силы - эпУЗД и эпУВС.

Условные обозначения:

1 - уровень;

2 - время

Рисунок 1 -

характеристики контрольного электрического импульса

Условные обозначения:

1 - уровень;

2 - время

Рисунок 2 - Иллюстрация метода измерения уровня эквивалентного по размаху сигнала

На левой части изображения показан пример акустического сигнала щелчка, произведенного электрическим прямоугольным импульсом, примененным к преобразователю (электронный импульс 100 мкс подается на головной телефон TDH-39 с заглушкой MX-41/AR и измеряется с помощью имитатора человеческого уха по IEC 60318-1), а в правой части представлен синусоидальный сигнал большей длительности в то же время.

Условные обозначения:

1 - уровень;

2 - время;

3 - время нарастания;

4 - длительность;

5 - время спада

Рисунок 3 -

характеристики опорной электрической тональной посылки

3.12 отоакустическая эмиссия (otoacoustic emissions): Общий термин, обозначающий все виды акустических сигналов, возникающих во внутреннем ухе, которые могут регистрироваться во внешних слуховых проходах.

Примечание - Спонтанная отоакустическая эмиссия и отоакустическая эмиссия с частотой сигнала возбуждения, которые также относятся к отоакустическому излучению, не являются предметом данного стандарта.

4 Общие требования

Оборудование, использующее короткие сигналы, должно соответствовать применимым требованиям IEC 60645-1.

5 Опорные сигналы

5.1 Общая информация

Описание следующих опорных сигналов приводится в целях стандартизации.

5.2 Опорный импульс

Опорный импульс (см. рисунок 1) представляет собой электрический прямоугольный импульс (одиночная монофазная прямоугольная волна) длительностью (100±10) мкс со временем спада и нарастания менее 25 мкс.

Примечания

1 Определение времени нарастания/спада и длительности, аналогичное приведенному в рисунке 3, применимо к опорному импульсу.

2 Выход сигнала преобразователя может значительно варьироваться в зависимости от того, какой тип используется.

5.3 Опорная тональная посылка

Опорная тональная посылка - электрический сигнал, состоящий из пяти периодов основной синусоидальной волны с линейным нарастанием и спадом. Тональная посылка имеет 1,6 периодов времен нарастания и спада, причем длительность трех периодов соответствует определению на рисунке 6.

Примечание - 1,6 периодов линейного нарастания и спада соответствует двум периодам амплитуды от нуля до 100%. Огибающая линия сигнала для одного периода соответствует 100% амплитуде. Опорную тональную посылку также можно описать согласно концепции "2-1-2", где 2 означает количество периодов от нуля до амплитуды 100% и наоборот, а 1 - период амплитуды 100%.

6 Калибровка и измерение испытательных сигналов малой длительности

6.1 Для каждого вида сигнала производитель измеряет и сообщает следующие характеристики инструментов, вырабатывающих короткие сигналы.

- тип используемого опорного сигнала;

- тип преобразователя и соответствующего имитатора человеческого уха, механического соединительного устройства или устройства для измерения уровня звука, а также метод подключения преобразователя к измерительной системе;

- измеренный уровень в дБ в значении эквивалентного уровня давления звука по размаху или эквивалентного уровня вибрационной силы по размаху;

- полярность электрического выходного сигнала (т.е. положительная (сжатие), негативная (разрежение), чередование или случайная начальная фаза);

- форма нарастания и спада огибающей линии (линейные,

, функция Ханна и т.д.).

Примечание - Полярность измерительной системы, включая преобразователь, должна быть известна с целью определения полярности акустического или вибрационного сигнала.

6.2 Калибровку оборудования следует проводить с использованием опорных сигналов, определение которых приводится в пункте 5. При использовании иных сигналов производитель указывает разницу пороговых уровней, получаемых при использовании данных сигналов и соответствующих опорных сигналов.

6.3 При подаче сигнала с использованием головных телефонов акустические характеристики коротких сигналов следует измерять на искусственном ухе (IEC 60318-1) или имитаторе закрытого уха (IEC 60711).

При использовании для калибровки на постоянной основе акустического соединительного устройства (IEC 60318-5, IEC 60318-3) соотношение между измерениями на искусственном ухе (IEC 60318-1) или имитаторе закрытого уха (IEC 60711) и акустическим соединительным устройством указываются производителем.

6.4 При подаче сигналов малой длительности в звуковом поле используются опорные сигналы, определение которых приводится в пункте 5, измеряемый микрофон помещается на точку измерения субъекта при отсутствии слушателя. Опорной точкой является серединная точка прямой, соединяющей входы в ушные каналы слушателя при положении испытания в звуковом поле.

Примечание - Измерения следует проводить измерителями уровня звука первого класса, соответствующим требованиям IEC 61672-1, с использованием требований, описанных в ISO 8253-2.

6.5 Калибровку оборудования при подаче коротких сигналов с помощью костного вибратора следует проводить с использованием опорных сигналов, определение которых приводится в пункте 5. С данной целью костный вибратор размещается на механическом соединительном устройстве в соответствии с требованиями IEC 60318-6 и подключается к соответствующему оборудованию для измерения размаха напряжения.

6.6 Опорные эквивалентные пороговые уровни давления звука приведены в ISO 389-6.

6.7 Измерительная система должна иметь известную амплитуду и фазовую характеристику. Необходимо учитывать фазовую характеристику измерительной системы.

7 Руководство

Инструмент, генерирующий короткие акустические испытательные сигналы, представляется с руководством по использованию, содержащим, помимо требований 15.2 IEC 60645-1:2012, следующую информацию:

a) тип акустического(их) сигнала(ов) (например, щелчки или тональные посылки);

b) тип преобразователя(ей) и сила оголовника;

c) система звукового поля;

d) вид имитатора уха или механического соединительного устройства, используемого для калибровки, метод соединения преобразователя(ей);

e) тип калибровки (эквивалентный уровень давления звука полного размаха или уровень вибрационной силы, уровень слышимости);

f) уровни акустического или вибрационного сигнала для определенных настроек управления выходным уровнем;

g) полярность получаемого акустического или вибрационного сигнала (т.е. положительная, негативная, чередование или случайная начальная фаза);

h) частота(ы) повторений;

i) длительность начальной волны звукового давления или вибрационной силы щелчка и/или длительность и время нарастания/спада акустических или вибрационных тональных посылок;

j) субъективное соотношение уровня слышимости между испытательными сигналами и опорными сигналами согласно данному документу.

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография