ISO 17201-2:2006 音響学—射撃範囲からの騒音—パート2:計算による銃口の爆風と発射体の音の推定 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 17201-1 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

3.1 一般

3.1.1

空気密度

ρ

推定条件の空気密度

注記1空気密度はキログラム毎立方メートル(kg/m 3 )で表される。

3.1.2

角周波数

ω

2πを掛けた周波数

注記1:角周波数は、すべての式で1秒あたりのラジアン(rad/s)で表されます。

3.1.3

座標系 ( x , y )

ジオメトリを表す平面座標系。ここで、 x軸は銃口でx = 0 の射線を表し、 y軸は射線の周りの任意の平面における射線からの垂直距離を測定します

注記 1:発射音の音場は、射線を中心に回転対称です。

注記2座標はメートル(m)で示す。

3.1.4

コサイン係数

c1.2N

角度ソース エネルギーの指向性を記述するために使用されるコサイン変換の係数

3.1.5

減速角

e

軌道の一部の始点と終点における放射角の差

注記 1減速角はすべての式でラジアン (rad) で表されます。

3.1.6

比化学エネルギー

u

推進剤の特定の化学エネルギー含有量

注記1比化学エネルギーは通常、キログラム当たりのジュール(J/kg)で表される

3.1.7

火の線

バレルの軸の続き

図 1 —射線と視線

a)側面図または立面図

b)平面図または平面図

Key

1銃口
2たる
3視力
4火の線
5視線
6目標
7軌道
8位視界の高さ

注記1弾道軌道は一連の直線として記述できる。次に、メソッドが各セグメントに適用されます。照準装置の修正は無視されます。

3.1.8

発射体音源エネルギー

Qp

1メートルの軌道長からの音響エネルギー

注記1発射体の音源エネルギーはジュール(J)で表される。

注記2: 3.3.6も参照。

3.1.9

推進剤質量

mc

推進剤の質量

注記1推進剤の質量はキログラム(kg)で表される。

3.1.10

放射角

ゼータ

射線と発射音の伝搬の局所的な方向を表す波数ベクトルとの間の角度

注記 1放射角は、すべての式でラジアン (rad) で表されます。

注記 2:ζはマッハ角の 90° の補数です。

3.1.11

角度アルファ

a

射線と銃口からレシーバーまでの線との間の角度

注記 1: ISO 17201-1:2005 の図 3 を参照。

注記2角度アルファは、すべての式でラジアン (rad) で表されます。

3.1.12

音の露出

E

イベント継続時間にわたる周波数重み付き二乗瞬時音圧の時間積分

注記1音響曝露はパスカル平方秒(Pa 2 s)で表される。

3.1.13

騒音暴露レベル

LE

基準値に対する音響曝露の比率の10を底とする対数の10倍

注記1:騒音曝露レベルはデシベルで表される。

注記 2: ISO 1996-1 も参照。

注記3継続時間のある音の単一バーストまたは過渡音の音響暴露レベルは、次の式で与えられます。

どこ

p ( t )は時間の関数としての瞬間音圧です。
p02T0は参考値 [(20 µPa) 2 × 1 s] です。

3.1.14

空気中の音速

c

推定条件の音速

注記1空気中の音速はメートル毎秒(m/s)で表される。

3.1.15

分岐エリア

SS

軌道のそれぞれの経路から放射された音が伝播する、軌道から一定の距離にある領域のサイズ

注記1発散面積は平方メートル(m 2 )で表される。

3.1.16

伝搬距離

rS

発射音の発信点PSと受信点PRの間の距離

注記1伝播距離はメートル(m)で表される。

3.1.17

ウィーバー半径

RW

「爆発の単純モデル」の等価放射球の半径

注記1ウェーバー半径はメートル(m)で表される。

3.1.18

ウェーバー圧力

pW

ウェーバー球の表面における音圧

注記1ウェーバー圧力はパスカル(Pa)で表される。

3.2 指向性

3.2.1

ソース指向性による補正係数

cS

フーリエ関数の次数が異なればエネルギーへの寄与も異なることを考慮した補正

3.2.2

指向性係数

Y ( α )

α方向の指向性関数

3.3 エネルギー

3.3.1

有効角度ソース エネルギー分布

QY ( α )

方向αに放射される有効エネルギー、指向性で重み付け

注記1有効角度源エネルギー分布はジュール/ステラジアン(J/sr)で表される。

3.3.2

総音源エネルギー

Qe

球全体にわたってQY ( α ) を積分した後の総音響エネルギー

注記1総音響エネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.3

推進剤ガスのエネルギー

Qg

銃口での推進剤の気体流出におけるエネルギー。

注記1推進剤ガスのエネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.4

運動エネルギー損失

Ql

空気抵抗による長さ 1 m の軌道の一部での並進運動の発射体エネルギーの差

注記1運動エネルギー損失はジュール(J)で表される。

3.3.5

マズルソースエネルギー

Qm

マズルブラストの総音響エネルギー

注記1銃口のエネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.6

発射体音源エネルギー

Qp

運動エネルギー損失Qlと音響効率σacの積

注記1発射体の音源エネルギーはジュール(J)で表される。

注記2: 3.1.8も参照。

3.3.7

発射体の銃口の運動エネルギー

Qp0

銃口での発射体の運動エネルギー

注記1発射体の銃口の運動エネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.8

推進エネルギー

Qc

推進剤の全化学エネルギー

注記1推進剤のエネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.9

ウェーバーのエネルギー密度

QW

ウェーバー半径 1 m のウェーバー源のエネルギー密度

注記1ウェーバーエネルギーはジュール毎立方メートル(J/m 3 )で表される。

3.3.10

参考ウェーバーエネルギー

Q,1

ウェーバー半径 1 m の推進剤質量のウェーバー エネルギー

注記1参照ウェーバーエネルギーはジュール(J)で表される。

3.3.11

角ソースエネルギー分布

Sq ( α )

単位立体角あたりに音源から遠距離場に放射される音響エネルギー

注記1方向αを中心とする狭い円錐内で音源から放射される音響エネルギーは

ここで、 Ωは立体角 (ステラジアン (sr)) です。

注記2角度源エネルギー分布はジュール/ステラジアン(J/sr)で表される。

3.4 分数

3.4.1

動力学的割合

σcp_

発射体の運動エネルギーQpと推進剤エネルギーQcの比

注記1効率は動力学的割合であり、パーセンテージで表される。

3.4.2

ガス分率

σcg

推進剤エネルギーQcに対する発射後の推進剤の排気ガス中のエネルギーQgの比率

3.4.3

音響効率

σac_

音響エネルギーに変換されるエネルギーの比率

3.5 発射物

3.5.1

発射体の直径

dp

発射体の最大断面における直径

注記1発射体の直径はメートル(m)で表される。

3.5.2

弾丸発射速度

vp0

銃口での発射体の速度

注記1:発射体の発射速度はメートル毎秒(m/s)で表される。

3.5.3

発射物の長さ

lp

発射体の全長

注記1発射体の長さはメートル(m)で表される。

3.5.4

発射物の質量

mp

発射体の質量、散弾銃の場合はペレットの総質量

注記1発射体の質量はキログラム(kg)で表される。

3.5.5

発射速度

vp

軌道に沿った発射体の速度

注記 1発射体の速度はメートル毎秒 (m/s) で表される。

3.5.6

弾速変化

k

軌道の長さ単位あたりの軌道に沿った発射体速度の局所的な変化

注記 1発射体速度の変化は、秒の逆数 [(m/s)/m = 1/s] で表されます。

3.5.7

番号を作る

M

局所音速に対する発射体速度の比

参考文献

[1]ISO 1996-1, 音響 — 環境騒音の説明、測定および評価 — Part 1: 基本的な量および評価手順
[2]ISO 9613-1:1993, 音響 - 屋外伝搬中の音の減衰 - Part 1: 大気による音の吸収の計算
[3]IEC 60651:2001-10, 騒音計
[4]IEC 60804:2000, 積分平均騒音計
[5]IEC 61672-1, 電気音響 — 騒音計 — Part 1: 仕様
[6]IEC 61672-2, 電気音響 — 騒音計 — Part 2: パターン評価試験
[7]ANSI S1.26-1978, 大気による吸音の計算方法
[8]Hirsch 、K.-W.発射速度と弾丸の重量に基づくマズルブラストの音源強度の推定、internoise 1999, 米国フォートローダーデール
[9]Hirsch 、K.-W.発射音の推定、internoise 2001, ハーグ、オランダ
[10]Hirsch 、K.-W.マズルブラストからの放出データの測定Schalltechnik'98, Veitshöchheim, 1998 年 5 月 27/28 日、159 ~ 174 ページ、ISBN 3-18-091386-x
[11]Klingenberg 、G.、 Heimerl 、JM, ガン マズル ブラストおよびフラッシュ、宇宙飛行学および航空学の進歩、第 139 巻、午前。航空宇宙研究所、1992
[12]Morfey 、CL Dictionary of Acoustics 、Academic Press, 2001, ISBN 0-12-506940-5
[13]W eber , W.電気音響測定技術の可能なアプリケーションに貢献するポップ スパークとポップ ガンのサウンド スペクトル。アコースティック ジャーナル , pp. 377-391
[14]リロードガイド、Vihtavuory Oy, Ammunition Unit 、SF-41330 Vihtavuory, フィンランド、1992

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17201-1 and the following apply.

3.1 General

3.1.1

air density

ρ

density of air for the estimation conditions

Note 1 to entry: The air density is expressed in kilograms per cubic metre (kg/m3).

3.1.2

angular frequency

ω

frequency multiplied by 2π

Note 1 to entry: The angular frequency is expressed in radians per second (rad/s) in all formulae.

3.1.3

coordinate system ( x , y )

plane coordinate system describing geometry, where the x -axis denotes the line of fire with x = 0 at the muzzle, and the y -axis measures the perpendicular distance from the line of fire in any plane around the line of fire

Note 1 to entry: The sound field of projectile sound is rotational symmetric around the line of fire.

Note 2 to entry: The coordinates are given in metres (m).

3.1.4

cosine-coefficients

c1,2N

coefficients of the cosine-transform used to describe the directivity of the angular source energy

3.1.5

deceleration angle

ε

difference between the radiation angle at the beginning and end of a part of the trajectory

Note 1 to entry: The deceleration angle is expressed in radians (rad) in all formulae.

3.1.6

specific chemical energy

u

specific chemical energy content of the propellant

Note 1 to entry: The specific chemical energy is usually expressed in joules per kilogram (J/kg)

3.1.7

line of fire

continuation of the axis of the barrel

Figure 1—Line of fire and line of sight

a)Side or elevation view

b)Top or plan view

Key

1muzzle
2barrel
3sight
4line of fire
5line of sight
6target
7trajectory
8height of sight

Note 1 to entry: Ballistic trajectories can be described as a sequence of straight lines. Then the methods apply to each segment. Corrections of the aiming device are ignored.

3.1.8

projectile sound source energy

Qp

acoustic energy from a trajectory length of one metre

Note 1 to entry: The projectile sound source energy is expressed in joules (J).

Note 2 to entry: See also 3.3.6.

3.1.9

propellant mass

mc

mass of the propellant

Note 1 to entry: The propellant mass is expressed in kilograms (kg).

3.1.10

radiation angle

ζ

angle between the line of fire and the wave number vector describing the local direction of the propagation of the projectile sound

Note 1 to entry: The radiation angle is expressed in radians (rad) in all formulae.

Note 2 to entry:ζ is the 90° complement of the Mach angle.

3.1.11

angle alpha

α

angle between the line of fire and a line from the muzzle to the receiver

Note 1 to entry: See ISO 17201-1:2005, Figure 3.

Note 2 to entry: The angle alpha is expressed in radians (rad) in all formulae.

3.1.12

sound exposure

E

time integral of frequency-weighted squared instantaneous sound pressure over the event duration time

Note 1 to entry: The sound exposure is expressed in pascal-squared seconds (Pa2·s).

3.1.13

sound exposure level

LE

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound exposure to a reference value

Note 1 to entry: The sound exposure level is expressed in decibels.

Note 2 to entry: See also ISO 1996-1.

Note 3 to entry: The sound exposure level of a single burst of sound or transient sound with duration time is given by the formula

where

p ( t )is the instantaneous sound pressure as a function of time;
p02T0is the reference value [(20 µPa)2 × 1 s].

3.1.14

speed of sound in air

c

speed of sound for the estimation condition

Note 1 to entry: The speed of sound in air is expressed in metres per second (m/s).

3.1.15

divergent area

SS

size of the area at a certain distance from the trajectory through which the sound radiated from the respective path of the trajectory is propagating

Note 1 to entry: The divergent area is expressed in square metres (m2).

3.1.16

propagation distance

rS

distance between the source point of projectile sound, PS, and the receiver point, PR,

Note 1 to entry: The propagation distance is expressed in metres (m).

3.1.17

Weber radius

RW

radius of an equivalent radiating sphere of the “simple model of explosion”

Note 1 to entry: The Weber radius is expressed in metres (m).

3.1.18

Weber pressure

pW

sound pressure at the surface of the Weber sphere

Note 1 to entry: The Weber pressure is expressed in pascals (Pa).

3.2 Directivity

3.2.1

correction factor due to source directivity

cS

correction taking into account that different orders of Fourier functions contribute differently to the energy

3.2.2

directivity factor

Y (α)

directivity function in the direction of α

3.3 Energy

3.3.1

effective angular source energy distribution

QY (α)

effective energy radiated into the direction α, weighted by directivity

Note 1 to entry: The effective angular source energy distribution is expressed in joules per steradian (J/sr).

3.3.2

total acoustic source energy

Qe

total acoustic energy after integration of QY (α) over the whole sphere

Note 1 to entry: The total acoustic energy is expressed in joules (J).

3.3.3

energy in the propellant gas

Qg

energy in the gaseous efflux of the propellant at the muzzle

Note 1 to entry: The energy in the propellant gas is expressed in joules (J).

3.3.4

kinetic energy loss

Ql

difference in projectile energy of the translatory motion on a part of the trajectory of 1 m length due to air drag

Note 1 to entry: The kinetic energy loss is expressed in joules (J).

3.3.5

muzzle source energy

Qm

total acoustic energy of the muzzle blast

Note 1 to entry: The muzzle source energy is expressed in joules (J).

3.3.6

projectile sound source energy

Qp

product of the kinetic energy loss, Ql, and the acoustical efficiency, σac

Note 1 to entry: The projectile sound source energy is expressed in joules (J).

Note 2 to entry: See also 3.1.8.

3.3.7

projectile muzzle kinetic energy

Qp0

kinetic energy of the projectile at the muzzle

Note 1 to entry: The projectile muzzle kinetic energy is expressed in joules (J).

3.3.8

propellant energy

Qc

total chemical energy of the propellant

Note 1 to entry: The propellant energy is expressed in joules (J).

3.3.9

Weber energy density

QW

energy density of a Weber source with a Weber radius of 1 m

Note 1 to entry: The Weber energy is expressed in joules per cubic metre (J/m3).

3.3.10

reference Weber energy

QW,1

Weber energy for a mass of propellant having a Weber radius of 1 m

Note 1 to entry: The reference Weber energy is expressed in joules (J).

3.3.11

angular source energy distribution

Sq (α)

acoustic energy radiated from the source into the far field per unit solid angle

Note 1 to entry: The acoustic energy radiated by the source within a narrow cone centred around the direction α is

where Ω is the solid angle in steradian (sr).

Note 2 to entry: The angular source energy distribution is expressed in joules per steradian (J/sr).

3.4 Fraction

3.4.1

kinetic fraction

σcp

ratio of the projectile kinetic energy, Qp, to propellant energy, Qc

Note 1 to entry: The efficiency is the kinetic fraction, expressed as percentage.

3.4.2

gas fraction

σcg

ratio of the energy in the exhausted gases, Qg, of the propellant after the shot to the propellant energy, Qc

3.4.3

acoustical efficiency

σac

ratio of an energy that converts into acoustic energy

3.5 Projectile

3.5.1

projectile diameter

dp

diameter at the maximum cross section of the projectile

Note 1 to entry: The projectile diameter is expressed in metres (m).

3.5.2

projectile launch speed

vp0

speed of the projectile at the muzzle

Note 1 to entry: The projectile launch speed is expressed in metres per second (m/s).

3.5.3

projectile length

lp

total length of the projectile

Note 1 to entry: The projectile length is expressed in metres (m).

3.5.4

projectile mass

mp

mass of the projectile, for shotguns the total mass of the pellets

Note 1 to entry: The projectile mass is expressed in kilograms (kg).

3.5.5

projectile speed

vp

speed of the projectile along the trajectory

Note 1 to entry: The projectile speed is expressed in metres per second (m/s).

3.5.6

projectile speed change

κ

local change of projectile speed along the trajectory per length unit of trajectory

Note 1 to entry: The projectile speed change is expressed in reciprocal seconds [(m/s)/m = 1/s].

3.5.7

Mach number

M

ratio of projectile speed to local sound speed

Bibliography

[1]ISO 1996-1, Acoustics — Description, measurement and assessment of environmental noise — Part 1: Basic quantities and assessment procedures
[2]ISO 9613-1:1993, Acoustics — Attenuation of sound during propagation outdoors — Part 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere
[3]IEC 60651:2001-10, Sound level meters
[4]IEC 60804:2000, Integrating-avering sound level meters
[5]IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
[6]IEC 61672-2, Electroacoustics — Sound level meters — Part 2: Pattern evaluation tests
[7]ANSI S1.26-1978, Method for the calculation of the absorption of sound by the atmosphere
[8]Hirsch, K.-W. Estimation of acoustical source strength of muzzle blast on the basis of launch speed and bullet weight, internoise 1999, Fort Lauderdale, USA
[9]Hirsch, K.-W. Estimation of projectile sound, internoise 2001, The Hague, Netherlands
[10]Hirsch, K.-W. Messung der Emissionsdaten von Mündungsknallen Schalltechnik'98, Veitshöchheim, 27/28 Mai 1998, Seiten 159 bis 174, ISBN 3-18-091386-x
[11]Klingenberg, G., Heimerl, J.M., Gun Muzzle Blast and Flash, Progress in Astronautics and Aeronautics, Volume 139, Am. Inst. of Aeronautics and Astronautics, 1992
[12]Morfey, C.L. Dictionary of Acoustics, Academic Press, 2001, ISBN 0-12-506940-5
[13]Weber, W. Das Schallspektrum von Knallfunken und Knallpistolen mit einem Beitrag über die Anwendungsmöglichkeiten in der elektroakustischen Messtechnik; Akustische Zeitschrift 4 (1939), pp. 377-391
[14]Reloading Guide, Vihtavuory Oy, Ammunition Unit, SF-41330 Vihtavuory, Finnland, 1992