Kara Kök Ortalama (RMS) terimi birkaç farklı şekilde kullanılabilir.
Bu makalede aşağıdaki terimler ele alınacaktır:

–RMS Genlik Formatı:Bir sinüs dalgasının eşdeğer enerjisi bir spektrumda nasıl ifade edilir?
–Bir Spektrumun RMS’i: Toplam Seviye olarak adlandırılan bu değer, bir spektrumun toplam enerji seviyesini temsil eder.
–Toplam Seviyedeki Değişim/İzlenen RMS: Toplam Seviye, sinyaldeki enerji miktarının nasıl değiştiğini görmek için hıza veya süreye göre incelenebilir.
–Simcenter Testlab içinde RMS

RMS Genlik Formatı:
Genlik formatı, sinüs dalgasının genliğinin bir spektrumda nasıl ifade edildiğini açıklar. RMS genlik formatı bir sinyalin sabit durum enerji değerini gösterdiği için önemli bir parametredir.

Örneğin, bir sinüs dalgası (bir basınç dalgası gibi) sıfır Pascal’ın üstünde ve altında salınım yapar. Dalganın ortalama değeri sıfırdır. Bu gibi pozitif ve negatif yönde dalgalanan bir sinyalin ortalamasını almak, dalganın enerjisini iyi bir şekilde temsil etmeyecektir. Bu dalganın enerjisine eşdeğer sabit bir değer olarak RMS kullanılır.

RMS değeri bir sinüs dalgasının genliğinin (A) karesinin ikiye bölünerek karekökünün alınması şeklinde hesaplanır. Basit bir sinüs dalgası için bu değer 0.707*A formülü ile hesaplanabilir.

Aşağıdaki spektrumu incelersek, eğriler,aynı verileri temsil etmektedir ancak farklı genlik formatlarıyla ifade edilmektedir. Siyah eğri tepe (peak) biçiminde ifade edilmiştir. Pembe eğri ise RMS formatında ifade edilmiştir.Pembe eğrinin tüm genlik seviyelerinin siyah eğrinin altında olduğuna dikkat edin

Eğrilerin yakınlaştırılması ile gördüğünüz üzere RMS genlik formatına dönüştürülürken, her spektral çizgi ~0.707 ile çarpılır. Örneğin, 694Hz’deki bir spektral çizgi, 1.000g’lik bir tepe genliğine sahiptir. Bu, 0.707g’lik bir RMS genliğine karşılık gelir.

Bir Spektrumun RMS’si:

Çoğu zaman, bir spektrum için bir RMS değerinin hesaplanması istenir.Bir spektrumun RMS’i, bir frekans aralığında toplam enerji düzeyini temsil eden tek bir sayıdır.
Aşağıdaki grafikte, spektrumun RMS’si 54.08 g’dır.

A_0 incelenen ilk spektral çizgi ve A_k göz önünde bulundurulan son spektral çizgidir.

Hesaplanan RMS değerinin doğru olduğundan emin olmak için alınması gereken bazı önlemler vardır:

1. Her bir spektral çizgi değerleri (A) doğrusal formatta olmalıdır. Birimler kare veya güç birimleriyse, hesaplama yapılmadan önce karekökleri alınarak eski hallerine getirilmelidirler. Örneğin, Pa2 birimindeki bir ses basıncı, Pa birimine dönüştürülmelidir.

2. Her bir spektral çizgi hesaplama için RMS formatında olmalıdır. Spektrumun görüntülenmesi için hangi formatın kullanıldığına bakılmaksızın, spektrumun RMS’ ini hesaplarken RMS genlik formatı kullanılır .RMS hesaplaması, spektrumun nasıl görüntüleneceğine bakılmaksızın aynı sonucu verir.

3.Pencere düzeltme faktörlerinin spektruma uygulanması gerekebilir. Sızıntı problemini önlemek için pencerelerin kullanılması, spektral çizgilerin, genlik / enerji içeriğinin gerçekte olduğundan daha düşük görünmesine neden olabilir. RMS spektral enerji için uygun değerler elde etmek için enerji düzeltmesi yapılmalıdır.

Toplam Seviyedeki Değişim:

Bir spektrumun RMS değeri toplam seviye olarak adlandırılır. Toplam Seviye, sinyaldeki enerji miktarının nasıl değiştiğini görmek için hıza veya devire göre izlenebilir.

Aşağıdaki örnekte, her 25 rpm artış ile 3500 RPM ve 4000 RPM arasındaki bir spektrum hesaplanmaktadır.Bu spektrumların her biri için toplam seviye (RMS) hesaplanır.

Simcenter Test.Lab’da RMS:

Bu bölümde aşağıdaki konulardan bahsedilecektir:
• Simcenter Testlab’de Genlik Biçimini Değiştirme
• Bir frekans spektrumunun RMS hesaplanması
• RMS’in belirli bir frekans aralığı üzerinden hesaplanması
• Testlab’da İzlenen Toplam Seviyenin Hesaplanması

Simcenter Testlab’da Genlik Biçimini Değiştirme:

Simcenter Testlab’deki genlik formatını değiştirmek için, plotun y eksenine sağ tıklayın, “Processing” i seçin ve ardından “Spectrum & Section Scaling” altındaki herhangi bir genlik formatını seçebilirsiniz.

Bir frekans spektrumunun RMS’inin hesaplanması:

Simcenter Testlab’deki bir spektrumun RMS değerini hesaplamak için, eğriye sağ tıklayın ve “Options” ı seçin.

Belirli bir frekans aralığında RMS’nin hesaplanması:

Alternatif olarak, daha küçük bir frekans aralığındaki RMS değeri de hesaplanabilir. Eğriye bir “çift imleç” ekleyin ve imleci RMS’ini hesaplamak istediğiniz aralığa konumlandırın.

Testlab’da İzlenen Toplam Seviyenin Hesaplanması:

SIEMENS Testlab’da izlenen toplam seviyeyi hesaplamak için, ölçüm modunun “Tracked” olarak ayarlandığından emin olun.

1. RMS genlik formatı, bir spektrumun RMS’i ve izlenen RMS değerleri arasındaki farkı anlamak için önemlidir.
2. RMS genlik formatı, bir spektrumdaki sinüs dalgasının eşdeğer sabit durum değerini temsil eder.
3. Tüm spektrumun RMS değeri, toplam enerji seviyesini temsil eder.Toplam enerji seviyesinin nasıl değiştiğini daha iyi anlamak için genel düzeydeki değişim görüntülenebilir.

The post Kare Kök Ortalama (RMS) ve Toplam Seviye (Overall) Nedir? appeared first on Blog.

Havadaki referans değer Watt cinsinden 10^-12W olarak tanımlanmaktadır. Bu değer, ortalama bir insan kulağı için neredeyse zorlukla duyulabilecek seviyedeki 1kHz’lik tonun yoğunluğu olarak düşünülmüştür. Tamamen duyulabilir ve sıklıkla da rahatsız edici şekilde olan gürültülerle uğraştığımızı düşünürsek, seçilen bu referans değer mantıklı bir tercih olarak görünmektedir.

Herhangi bir yansımanın oluşmadığı, mükemmel serbest alan (free field) şartlarındaki küresel veya düzlemsel akustik dalgaları göz önünde bulundurursak, yoğunluğu aşağıdaki ifade ile doğrudan gösterebiliriz;

Burada p, ses dalgasının tepe basınç değeri, ρ hava yoğunluğu ve c havadaki ses hızıdır. Bir sinüs dalgası için basınç eşitliği;

Böylece elde edeceğimiz yeni eşitlik;

Eşitliğin dB karşılığını hesaplayacak olursak;

Havadaki ρc, yaklaşık olarak 400’e eşittir, böylece 10^-12=(2×10^-5)/400 eşitliğini yazabiliriz.

Yeni eşitliği aşağıdaki şekilde düzenleyebiliriz;

Referans olarak 2×10^-5 kullanarak, serbest bir alanda duyulabilir ses yoğunluğunu, ilgili basıncın rms’i ile ilişkilendirmiş oluruz. Başka bir değişle, 2×10^-5 değerindeki bir basıncı, 1kHz’de duyma eşiğindeki ses seviyesi olarak değerlendirebiliriz.

Çoğu ölçümde mükemmel serbest alan şartlarında bulunmak pek mümkün değildir. Bu yüzden oluşan basıncın dB seviyesi, Ses Basınç Seviyesi olarak anılmaktadır. Yani;

Eğer basıncın rms değeri tüm frekans bandı boyunca kullanılacaksa, elde edilen değer,
Genel Ses Basınç Seviyesi (Overall Sound Pressure Level) olarak isimlendirilir ve genellikle sadece
Genel Seviye (Overall Level) olarak kullanılır. Eğer basıncın rms değeri oktav bantlarda kullanılacaksa, ses basınç seviyesi ilgili banttaki merkez frekansın Band değeri ile isimlendirilir.

Projelerinizde kullanmak için en uygun PCB Piezotronics mikrofonlarının seçimi hakkında ve proje hizmetlerimiz için lütfen DTA Mühendislik Test & Ölçüm Bölümü mühendisleriyle iletişime geçiniz.

The post Akustik ölçümlerde referans basınç değeri nasıl hesaplanır ? appeared first on Blog.