DD266845A1 - METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE SOUND POWER LEVEL - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Schalleistungspegels von in Bewegung befindlichen Transportmitteln oder mobilen Arbeitsmaschinen unter Zugrundelegung eines stationaeren Messortes an einem Streckenverlauf genuegender Laenge in oder ueber ebenem Gelaende. Ziel und Aufgabe der Erfindung sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung, mit denen der Schalleistungspegel, den bewegte Transportmittel oder mobile Arbeitsmaschinen abstrahlen, von einem stationaeren Messort aus routinemaessig, objektiviert und schnell erfasst werden kann. Das Verfahren wird an Hand von zwei Beispielen (bewegtes Einzelfahrzeug als Triebfahrzeug; bewegter Waggon) naeher erlaeutert. FigurThe invention relates to a method and a circuit arrangement for determining the sound power level of means of transport in motion or mobile working machines on the basis of a stationary measuring location on a route of sufficient length in or over level Gelaende. The object and the object of the invention are a method and a circuit arrangement with which the sound power level, the moving means of transport or mobile machines can radiate from a stationary measuring location routinely, objectified and quickly detected. The method is explained in more detail with reference to two examples (moving individual vehicle as locomotive, moving wagon). figure
Description
oder olner mobilen Arbeltsmaschine als Summe der Pogol des Transportmittels odor dor mobilen Arbeitsmoschino und dos Grundgeräusches kontinuierlich gemessen und registriert und gleichzeitig dor äquivalente Dauorschalldruckpc>gol bestimmt wird, wobei diese Messung zu dom Zeltpunkt gestartet wird, wenn das sich annähernde Transportmittel oder die mobile Arbeitsmaschine denjenigen Strockonpunkt im Streckonverlauf erreicht, für clon sich am stationären Moßort oino bostimmto, vorgegebene Differenz der Pegel des Grundgeräusches und des Transportmittels oder der mobilen Arbeitsmaschine von vorzugsweise 1OdB Efassungsschörfo einstollt und der kontinuierlich gnmessono summarische Schalldruckpogel um don entsprechenden Botrag mit steigender Tendonz erkennbar aus dem Grundgoräuschpogol hervortritt und dio integrierende Messung gestoppt wird, wenn dor kontinuierlich gemosseno, zeitabhängige Schalldruckpegol nach der Vorbeifahrt dos Transportmittels oder der mobilen Arbeltsmaschine am stationären Moßort wieder auf den Startwort abgesunken ist. Nach einem weitoron Merkmal der Erfindung können bei zeltlich stark schwankendem Grundgoräuschpogol am stationären Meßort und/oder bei Feststellung unzweckmäßig großer Erfassungsgrenzen im Streckonvorlauf dos sich bewegenden Transportmittels oder der mobilon Arbeitsmaschine oder unzweckmäßig großer Pegolbeobachtungszoiten dor integrierenden Schallpegelmessung die Erfassungsgrenzen und damit auch die Pegolbeobachtungszeiten durch verdeckende Erhöhung dos ursprünglichen Grundgoräuschpegols innerhalb vorgezolchneter Relationen ohne Verfälschung der Messung gezielt verkloinort worden, indem definiert einstellbare künstllsche Geräuschquellen am stationären Meßort odor in dessen Nähe betrieben werden oder eino speziell für diesen Zweck erzeugte Geräuschspannung dem Meßsignal im integrierenden Schallpegelmesser definiert zugemischt wird.or olner mobile Arbeltsmaschine as the sum of the Pogol of transport odor dor mobile Arbeitsmoschino and the basic noise continuously measured and registered and at the same Dororschalldruckpc> gol dor is determined, this measurement is started dom dompunkt when the approaching means of transport or the mobile machine those Strockonpunkt reached in the Streckonverlauf, for clon at the stationary location oino bostimmt, predetermined difference in the level of the background noise and the transport or the mobile machine of preferably 1OdB Efassungsschörfo einzollt and continuously gnmessono the summary Schalldruckpogel around don corresponding Botrag with rising Tendonz recognizable from the Grundgoräuschpogol emerges and the integrating measurement is stopped when it is continuously poured, time-dependent sound pressure level after passing the means of transport or the mobile working machine at the sta tionary location has fallen back to the start word. According to a weitoron feature of the invention can at strongly fluctuating Grundgoräuschpogol stationary measuring location and / or determination of inconveniently large detection limits in Streckonvorlauf dos moving transport or mobilon work machine or impractically large Pegolbeobachtungszoiten dor integrating sound level measurement, the detection limits and thus the Pegolbeobachtungszeiten by concealing increase The original Grundgrundäuschpegols within vorzolchneter relations without falsification of the measurement has been deliberately verkloinort by defined adjustable Künstllsche noise sources at the stationary measuring odor or operated in the vicinity or eino specially generated for this purpose noise voltage is added to the measured signal in the integrating sound level meter defined.
Gemäß einem anderen Erfindunysmorkmal wird die Zeit zwischen Start und Stopp dor integrierenden Schallpegelmessung entweder oinor kontinuierlichen l'ogolrogi&triorung entnommen oder direkt gemessen oder meßeloktronisch unter Nutzung von Start/Stoppsignalon der integrierenden Schallpegelmessung Gestimmt.According to another Erfindunysmorkmal integrating the time between start and stop dor sound level measurement is either oinor continuous l'ogolrogi & triorung taken or measured directly or meßeloktronisch mood utilizing Start / Stoppsignalon the integrating sound level measurement.
Des weiteren werden zur Bestimmung örtlicher Erfassungsgrenzen im Streckonverlauf dos sich bewogonden Transportmittels oder der mobilen Arbeitsmaschine im Bedarfsfall zusätzlich optische Mittel vom stationären Meßpunkt aus bonutzt. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, bei dor ein an sich bokanntor integrierender Schallpegelmesser zugrundegologt wird. Zwischen dem Froquenzbowortungsfilter und dem Signalwandler dos intogrierondon Schallpegelmossors ist oine Mischstufo eingefügt, dor eine Kettenschaltung einto einstellbaren Rauschgenerator und eines einstellbaren Bandpasses vorgeschaltet und oino in Reihenfolge aus einer Quadrier- und Logarithmiorstufe mit Anzeige fi:r Momentanpegel sowie mit Speicher und Anzeige für Maximalpegel, einer Siebschaltung, einem Komparator, einem Zeitzähler und einer Zeitanzeige bestehende Kettenschaltung nachgeschaltot ist, wobei ein am Ausgang des Bandpasses anstohoiides Signal über einen einstellbaren Verstärker auch mit dem Komparator verknüpft ist, der Steuersignale für die Ouadrior-Logarithmierstufe, den Zeitzähler, den Integrator des integrierenden Schallpegelmessers und oinen Mikrorechner bereitstollt, der Mikrorechner Befehle und bestimmte Versuchsparametor durch den Budionor über ein angekoppeltes Eingabemedium erhält, das Zeitzählergebnis aus dem Zeitzähler und das Integrationsergebnis vom Integrationsspeicher üborrlimmt, als Ausgabemedium eine angekoppelte Display-Einheit benutzt und externen Datentransfer vollziehen kann und Schnittstellen angeordnet sind, dio analoge und digitale Signale für periphere Geräte und Systome boroitstellon.Furthermore, to determine local detection limits in Streckonverlauf dos bewogonden means of transport or the mobile machine in case of need additional optical means from the stationary measuring point from bonutzt. To carry out the method, a circuit arrangement is proposed in which a bokanntor integrating sound level meter is used. Between the Frozen Bow Locating Filter and the signal converter, a mixing stage is inserted, preceded by a ladder-type adjustable noise generator and an adjustable bandpass filter, and in-line in order from a squaring and logarithmic stage with instantaneous level indication and maximum level memory and display Filter circuit, a comparator, a time counter and a time display existing derailleur is nachgeschaltot existing, wherein anstohoiides at the output of the bandpass signal via an adjustable amplifier is also linked to the comparator, the control signals for the Ouadrior Logarithmierstufe, the time counter, the integrator of the integrating sound level meter and an microcomputer, the microcomputer receives commands and certain trial parameters through the budionor via a docked input medium, the time count from the time counter, and the integration result It is corrupted by the integration memory, as output medium a coupled display unit can be used and external data transfer can take place and interfaces are arranged, the analog and digital signals for peripheral devices and systome boroitstellon.
Weiterhin können erforderlichenfalls Funktionseinheiten, wie z. B. ein Analog-Digitalwandler zur Digitalausgabe dor von dor Quadrier- und Logarithmierstufe gebildeton Momontanpegel an die Schnittstolion eingefügt worden.Furthermore, if necessary, functional units, such. For example, an analog-to-digital converter for digital output from the squaring and logarithmic stage has been added to the interface column.
Außerdem kann der Mikrorechner so strukturiert und eingesetzt sein, daß bestimmte Funktionseinheiten, wio z. B. dor Integrator, der Integrationsspeicher, die lnt«grationsanzeigo dos äquivalenten Dauorschalldruckpogels, der Zeitzähler und die Zeitanzeige vereinfacht oder ganz ersetzt worden, Indem der Mikrorechner und sein Ausgabomodium doron Funktion teilweise oder vollständig mit übernehmen.In addition, the microcomputer can be structured and used so that certain functional units, wio z. For example, the integrator, the integration memory, the introductory delta sound pressure analogue display, the time counter, and the time display have been simplified or completely replaced by partially or wholly incorporating the microcomputer and its output omodor doron function.
Schließlich ist die Schaltungsanordnung als selbständig verwendbare gerätetechnische Einheit ausgeführt oder in übergeordnete Meß- und Auswortesysteme einfügbar.Finally, the circuit arrangement is designed as an independently usable device-technical unit or inserted into higher-level measuring and Auswortesysteme.
Durch die Erfindung wird erstmalig ein anwenderfreundlichos flexibles Verfahren zur Ermittlung dos Schalleistungspegels von bewegten Transportmitteln oder mobilen Arbeitsmaschinen geschaffen. Der Schalloistungspegel als erzeugnisbezogene Kenngröße kann von einem stationären Meßort aus für Einzelfahrzeuge odor für aus mehreren, aneinandergekoppolton Elementen bestehende Transportmittel odor mobile Arbeitsmaschinen, insbesondere Straßen-, Schienen- und Wasserfahrzeuge, ermittelt werden.The invention provides for the first time a user-friendly flexible method for determining the sound power level of moving means of transport or mobile machines. The sound power level as a product-related parameter can be determined from a stationary measuring location for individual vehicles or for a plurality of coupled-together elements transporting means odor mobile machines, in particular road, rail and water vehicles.
Die zur Erfindung unmittelbar gohörende Schaltungsanordnung gewährleistet die schnelle, routinemäßige und objektive Erfassung des Schalleistungspegels für bewegte Transportmittel oder mobile Arbeitsmaschinon.The immediate gohörende invention invention ensures the fast, routine and objective detection of the sound power level for moving transport or mobile Arbeitsmaschinon.
AnwondungsbelsplolAnwondungsbelsplol
Im einfachsten Fall können Verfahren und Schaltungsanordnung zur Voraussetzung haben, daß sich das Meßobjekt während dor Messung gleichförmig bewagt, der Grundgeräuschpegel am Meßort zeitlich konstant ist (aber bei Bedarf konstant ve deckt werden kann), der Äquivalenzparametor q = 3 beträgt, dio Schallausbreitung ungehindert und ohne Verluste erfolgt and die angewandten Rechenbeziohungon für die Auswertung der Messungen auf dor Lösung der Wellengloichung für Kuge wellen unbewegter Monopole beruhen.In the simplest case, the method and circuit arrangement can be based on the assumption that the measured object is uniformly gauged during the measurement, the basic noise level at the measurement location is constant over time (but can be covered constantly if required), the equivalence parameter q = 3, the sound propagation unhindered and without loss, and the applied computation relation for the evaluation of the measurements based on the solution of the wave direction for kuge waves of stationary monopolies.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Schalleistungspegels wird am Doispiol eines sich bowegonden Einzelfahrzeuges (Triebfahrzeug) und am Beispiel eines fahrenden Waggons innerhalb eined Zugos naher erläutert.The method according to the invention for determining the sound power level is explained in more detail at the Doispiol of a bow-eared individual vehicle (traction vehicle) and by the example of a moving wagon within a train.
Beispiel 1: Einzeifahrzeug (Triebfahrzeug)Example 1: Single vehicle (traction vehicle)
Für diese Messung, die im Prinzip zunächst eine Einpunktmessung ist, wird an einem geraden Streckenverlauf genügender Länge im ebenen Gelände in einem zweckmäßigen Abstand von der Fahrtrasse eine Meßstelle (stationärer Meßort) errichtet, wo der zeitliche Schalldruckpogelvorlauf für den gesamten Pdssagevorgang des Einzelfahrzeuges kontinuierlich registriert wird. Parallel dazu wird der äquivalente Dauerschalldruckpegel bestimmt. Die integrierte Messung wird in dem Zeitpunkt gestartet, wenn sich derzeitabhängige ScI alldruckpegel bei Annäherung des Fahrzeuges in der kontinuierlichen Registrierung um denjenigen Betrag erkennbar aus dem Grundgeräuschpegel heraushobt, der aus dor Ansetzung einer gewolltenFor this measurement, which in principle is first a one-point measurement, a measuring point (stationary measuring location) is erected on a straight course of sufficient length in level terrain at an appropriate distance from the road, where the temporal Schalldruckpogelvorlauf is continuously registered for the entire Pdssagevorgang of the individual vehicle , In parallel, the equivalent continuous sound pressure level is determined. The integrated measurement is started at the point in time when presently dependent pressure levels, as the vehicle approaches the continuous registration, are noticeably differentiated by the amount of the background noise level that resulted from setting up a desired one
Erfassungsschärfe folflt. Die Messung wird gestoppt, wenn der zeitabhängige Schalldruckpegel de 3 Einzolfahrzeugos nach dor Passage wieder auf den Startwert aDgesunken ist. Vorzugsweise kommt eine Erfassungsschärfe von 10 dB in Frago. Dio Zoit zwischen Start und Stopp der Messung wird der kontinuierlichen Pegolregistrierung entnommon.Sensitivity follows. The measurement is stopped when the time-dependent sound pressure level of 3 single-cylinder vehicles has returned to the starting value aD after the passage. Preferably, a 10 dB detection sharpness is in Frago. Dio Zoit between start and stop of the measurement is taken from the continuous pegol registration.
Beispiel 2: Fahrender WaggonExample 2: Traveling Wagon
Durch stationäre Einpunktmessung der Vorbeifahrt eines gesamten Zuges, bestehend aus einem Triebfahrzeug (Einzo'.fahrzoug) und einer wählbaren Anzahl von Waggons gleichen Typs ist es möglich, bei bokanntem, goma'ß Boispiol 1 festgostollton Schalleistungspegel des Tirobfahrzeuges (Einzelfahrzeug) den Schalleistungspegel eines fahrendem Waggons als Mittelwert für die Anzahl der bewegten Waggons zu bestimmen. Hierbei wird prinzipiell zunächst wie nach Boispiol 1 vorgogangon. Die zur Auswertung heranzuziehenden Beziehungen sind jedoch komplizierter. Sie ermöglichen aber die Bestimmung des gesuchton Schalleistungspegels auch dann, wenn er kleiner lot als derjenige des bewegten Triobfahrzougos.By stationary one-point measurement of the passage of an entire train, consisting of a traction unit (Einzelo'.fahrzoug) and a selectable number of wagons of the same type, it is possible with bokanntem, goma'ß Boispiol 1 festgostollton sound power level of Tirobfahrzeuges (individual vehicle) the sound power level of a driving To determine wagons as an average for the number of moving wagons. Here, in principle, first as after Boispiol 1 vorgogangon. However, the relationships to be used in the evaluation are more complicated. However, they make it possible to determine the wanted sound power level even if it is smaller than that of the moving tri-benzo.
Die zweckmäßigerweise auf das Triebfahrzeug zu beziehenden Erfassungsgrenzon des gesamten Zugs, die für Start und Stopp der integrierenden Schalldruckpegelmessung bestimmend sind, liegen in cliosem Falle anders als nach Beispiel 1, d. h. im allgemeinen nicht mehr symmetrisch zum streckennächsten Punkt dos Meßortes. Der Abstand dieses streckennttchsten Punktes zu einer der Erfassungsgrenzen ist ein weiterer notwendiger Versuchsparameter. Er kann ?., B. mit optischen Mittoln vom Moßort aus bestimmt werden.The detection limit of the entire train, which is useful for starting and stopping the integrating sound pressure level measurement, are in the case of cliosem differently than in example 1, ie in general no longer symmetrical to the distance nearest point of the measuring location. The distance of this maximum point from one of the detection limits is another necessary experimental parameter. It can be determined , for example, by optical means from the place of measurement.
Nach Beispiel 1 und 2 kann die Länge der Meßstrecke und damit auch die Beobachtungszeit für dio integrierende Schallpegelmessung durch Erhöhung des ursprünglich vorhandenen Grundgeräuschpegels in einem gewissen Maße willkürlich und zwackmäßig verkürzt werden. Dies geschieht entweder durch einstollbare'Goräuschquellen am Meßort oder in dossen Nähe, z. B. durch Lautsprecher, die mittels Rauschon erregt worden oder durch eine Geräuschspannung, dio speziell für diesen Zweck erzeugt und dem Meßsignal im Dauorschallpogolmosser definiert zugemischt wird. Mit den gleichen Mitteln kann am Moßort ein konstanter höherer Grundgeräuschpogol simuliert worden, wenn der ursprünglich tatsächlich vorhandeno Grundgoräuschpegel zeitlich so stark schwankt, daß die erforderlichen Zeitpunkte für Start und Stopp der integrierenden Schallpogolmessungen nicht mehr sicher erkennbar sind. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Schaltungsanordnung wird an einem Blockschaltbild eines gerätetechnisch eigenständigen Moßsystoms näher erläutert. In dor Schaltungsanordnung gelangt die Signalspannung des Meßmikrophons 1 übor don Eingangstoil 2 und Frequonzbewertungsfilter 3 zur Mischstufe 4, in der das mit dom Bandpaß 5 gefilterte Rauschsignal des stollbaron Rauschgenerator β zwecks wählbarer Grundgeräuichpegelsimulation zugerrvscht wird. Das daraus resultierende Signal wird im Signalwandler 7 zur Ansteuorung dos Integrators 8 konditioniert, dessen Ergebnis im nachgeschalteton Intogrationsspeicher 9 abgolegt wird und den äquivalenten Dauerschalldruckpegel darstellt, der an der Integrationsanzoigo 10 abgelesen werden kann. Das Integrationsergebnis wird zur weiteren Auswertung auch dom Mikrorechner 11 zugeführt. Aus dem resultierenden Signal der Mischstufe 4 wird in der Quadrier- und Logarithmierstufe 12 ein Pegelsignal für den Momentanpegel gebildet, dessen Maximalwert während dor Intogrationsdauer erfaßt und gespeichert wird. Der Momentonpegel und sein Maximalwert, der über die Zulässigkeit eines real vorhandenen oder simu'!erton Grundgoräuschpegols boi gegebener Erfassungsschärfo entscheidet, werden gosondort angezeigt,According to Example 1 and 2, the length of the measuring path and thus the observation time for dio integrating sound level measurement can be shortened by increasing the originally existing noise level to a certain extent arbitrarily and zwackmäßig. This is done either by einstollbare'Goräuschquellen at the measurement or in the vicinity, z. B. by speakers that have been excited by Rauschon or generated by a noise voltage, dio specifically for this purpose and the measurement signal in the Dauorschallpogolmosser is added. With the same means a constant higher Grundogäuschpogol can be simulated at the Moßort when the originally actually existing Grundgoräuschpegel fluctuates in time so strong that the required times for start and stop of the integrating Schallpogolmessungen are no longer reliably recognizable. The circuit arrangement required for carrying out the method is explained in more detail on a block diagram of a device-specific independent measuring system. In dor circuit arrangement, the signal voltage of the Meßmikrophons 1 übor don Eingangstoil 2 and Frequonzbewertungsfilter 3 reaches the mixer 4, in which the filtered with dom Bandpass 5 noise signal of the stollbaron noise generator β is zurgerrscht for selectable Grundgeräuichpegelsimulation. The resulting signal is conditioned in the signal converter 7 to Ansteuorung dos integrator 8, the result of which is in the downstream Intogrationsspeicher 9 abgolegt and represents the equivalent continuous sound pressure level, which can be read at the Integrationsanzoigo 10. The integration result is also supplied to the microcomputer 11 for further evaluation. From the resulting signal of the mixer 4, a level signal for the instantaneous level is formed in the squaring and logarithmic stage 12, the maximum value of which is detected and stored during the period of intogration. The momentum level and its maximum value deciding on the admissibility of a real acquisition or simu '! Erton background noise level boi given capture threshold are displayed gosondort,
Das Pegelsignal aus der Quadrier- und Logarithmierstufe 12 wird nach der Siebung zum Vergleich mit einem aus dem simulierten Grundgeräusch abgeleiteten, im einstellbaren Verstärker 14 gemäß der beabsichtigten Pegolerfassungsschärfe eingestellten Referenzsignal herangezogen. Dieser Vergleich erfolgt im Komperator 15, der die Start- und Stoppsignalo der integrierenden Schallpegelmessung bildet, die wahlweiso auch der Bediener manuell setzon kann. Diese Signalo liefern Meldungen an den Mikrorechner 11 und steuorn den Maximalpegelspoichor der Quadrier- und Logarithmiorstufe 12, den Integrator 8 und den Zeitzählor 16, dessen Zählerergebnis die Zeitdauer der integrierenden Messung darstellt, den Mikrorechner 11 informiert und an der Zeitanzeige 17 ablesbar ist. Der Mikrorechner 11 übernimmt u.a. die Auswertung dor Messung, wofür ihm durch don Bodioner mittels Eingabestudium entsprechende Befehle und weitere Versuchsparar jter mitgeteilt werden.The level signal from the squaring and logarithm stage 12 is used after the screening for comparison with a derived from the simulated background noise, set in the adjustable amplifier 14 according to the intended Pegolerheitsschärfe reference signal. This comparison is done in the comparator 15, which forms the start and stop signal of the integrating sound level measurement, which optionally also the operator can manually set. These signals supply messages to the microcomputer 11 and control the maximum level pointer of the squaring and logarithmic stage 12, the integrator 8 and the time counter 16 whose counter result represents the duration of the integrating measurement, informs the microcomputer 11 and can be read on the time display 17. The microcomputer 11 takes u.a. the evaluation of the measurement, for which he is informed by don Bodioner by means of input study appropriate commands and further experimental parad so.
Er kann ggf. weitere Funktionen ausführen und damit einige andere Komponenten der Schaltungsanordnung ersetzen. Die Display-Einhoit 19 dient der Anzeige von Meßergobnisson, Zw'schengrößen, Moldungen und Informationen. Dor Analog-Digitalwandler 20 wird !oJiglich für eine zweckmäßige Schnittstolle benötig.It can optionally perform additional functions and thus replace some other components of the circuit arrangement. The Display Einhoit 19 is used to display Meßergobnisson, Zw'schengrößen, Moldings and information. Dor Analog-to-Digital Converter 20 is only needed for a purpose-built chop.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD30790887A DD266845A1 (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE SOUND POWER LEVEL |
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Publication Number | Publication Date |
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DD266845A1 true DD266845A1 (en) | 1989-04-12 |
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ID=5593029
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DD (1) | DD266845A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3927840A1 (en) * | 1989-08-23 | 1991-02-28 | Wolfgang Dr Probst | Arrangement for measuring sound incidence levels - has rule or tape with scale enabling sound level to be determined from distance from source |
CN114501291A (en) * | 2022-02-25 | 2022-05-13 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | Earphone anti-interference test method and device |
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1987
- 1987-10-14 DD DD30790887A patent/DD266845A1/en not_active IP Right Cessation
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CN114501291B (en) * | 2022-02-25 | 2024-05-31 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | Earphone anti-interference test method and device |
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Legal Events
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