izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2026-3-10-19izmertech-2466Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный эталон единицы звукового давления в воздушной среде и аудиометрических шкал ГЭТ 19-2025State primary standard of sound pressure unit in air and audiometric scales GET 19-2025https://orcid.org/0000-0002-9488-6505ГоловинД. В.GolovinD. V.

Дмитрий Витальевич Головин, старший научный сотрудник, отдел акустических измерений в воздушной среде и виброакустических измерений, научно-исследовательское отделение метрологии в механике, термодинамике и строительстве

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Dmitrii V. Golovin, Senior Research Officer, the Department of Acoustic Measurements in Air and Vibroacoustic Measurements, the Research Division of Metrology in Mechanics, Thermodynamics and Construction

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

golovin@vniiftri.ruНазаровН. А.NazarovN. A.

Николай Александрович Назаров, начальник научно-исследовательского отделения метрологии в механике, термодинамике и строительстве

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Nikolai A. Nazarov, Chief of the Research Division of Metrology in Mechanics, Thermodynamics and Construction

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

nazarov_na@vniiftri.ruПилипенкоД. Н.PilipenkoD. N.

Демьян Николаевич Пилипенко, главный метролог

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Demyan N. Pilipenko, Chief Metrologist

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

pilipenko_dn@vniiftri.ruШвыдунВ. В.ShvydunV. V.

Владимир Владимирович Швыдун, д-р тех. наук, заместитель генерального директора по перспективным исследованиям и инновациям

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Vladimir V. Shvydun, D. Sc. (Engineering), Deputy Director General for Advanced Research and Innovation

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

shvydun@vniiftri.ruЩипуновА. Н.ShchipunovA. N.

Андрей Николаевич Щипунов, д-р тех. наук, первый заместитель генерального директора-заместитель по научной работе

AuthorID: 728503

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Andrey N. Shchipunov, D. Sc. (Engineering), First Deputy Director General – Deputy for Research Work

AuthorID: 728503

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

ans@vniiftri.ruЮровЛ. В.YurovL. V.

Лев Васильевич Юров, канд. техн. наук, начальник отдела общих проблем метрологии и аккредитации

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Lev V. Yurov, Cand. Sc. (Engineering), Chief of the Department of General Problems of Metrology and Accreditation

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

lev@vniiftri.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio EngineeringRussian Federation2026190620267531019Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20262026ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2466

Рассмотрены вопросы градуировки средств измерений звукового давления в воздушной среде (измерительных микрофонов, шумомеров и т. п.). При градуировке средств измерений звукового давления в воздушной среде по свободному полю вторичным методом (методом сравнения с эталонным измерительным микрофоном) одним из источников погрешности является чувствительность эталонного микрофона по свободному полю, определяемая путём применения типовой дифракционной поправки к чувствительности эталонного микрофона по давлению. До настоящего времени такой подход определения чувствительности эталонного микрофона по свободному полю применялся вследствие отсутствия в Российской Федерации эталона, позволяющего реализовать градуировку измерительных микрофонов по свободному полю первичным методом. Также определение чувствительности эталонного микрофона по свободному полю вторичным методом приводило к зависимости от зарубежных акустических лабораторий, являющихся источником данных по типовым дифракционным поправкам для измерительных микрофонов. В рамках курса на обеспечение технологического суверенитета Российской Федерации в ключевых областях измерений и для обеспечения передачи единицы звукового давления в воздухе с высокой точностью средствам измерений, предназначенным для использования в условиях свободного поля, усовершенствован Государственный первичный эталон единицы звукового давления в воздушной среде и аудиометрических шкал ГЭТ 19-2018. Градуировка измерительных микрофонов по свободному полю первичным методом реализована с помощью построенной во ВНИИФТРИ эталонной заглушённой камеры и измерительного оборудования российского производства, которые в совокупности образовали эталонный комплекс ЭК-СП, включённый в состав Государственного первичного эталона единицы звукового давления в воздушной среде и аудиометрических шкал ГЭТ 19-2025. Утверждённый ГЭТ 19-2025 обеспечивает диапазон частот градуировки по свободному полю 1–25 кГц с неисключённой систематической погрешностью в пределах 0,07–0,15 дБ и среднеквадратическое отклонение результата 10 измерений 0,02–0,1 дБ в зависимости от частоты. Повышение точности измерений в условиях свободного звукового поля актуально для отраслей авиа- и двигателестроения, ракетно-космической промышленности, транспорта, связи, экологии и здравоохранения.

The issues of calibration of sound pressure measuring instruments in the air (measuring microphones, sound level meters, etc.) are considered. At free-field calibration of measuring devices by a secondary method (by comparison with a reference measuring microphone), one of the sources of error is the determination of the free-field sensitivity of a reference microphone, defi ned as the sum of its pressure sensitivity and the typical diffraction correction. This approach to determining the free field sensitivity of a reference microphone was used due to the absence in the Russian Federation of a standard that implements the free-field calibration of measuring microphones by primary method and due to dependence on foreign acoustic laboratories, which are the source of data on typical diffraction corrections for measuring microphones. As part of the course to ensure the technological sovereignty of the Russian Federation in key areas of measurement and to ensure the transfer of the unit of sound pressure in air with high accuracy to measuring instruments intended for use in free-field conditions, the State Primary Standard of the unit of sound pressure in air and audiometric scales GET 19-2018 was improved with the aim of implementing the free-field calibration of measuring microphones using the primary method. The free-field calibration of measuring microphones is implemented using the reference anechoic chamber built at VNIIFTRI and Russian-made measuring equipment, which together form the reference complex EK-SP, included in the State Primary Standard of the unit of sound pressure in air and audiometric scales GET 19-2025. GET 19-2025 provides a free-fi eld calibration frequency range of 1–25 kHz with an unexcluded systematic error within 0.07–0.15 dB depending on the frequency, and the standard deviation of the result of 10 measurements is 0.02–0.1 dB depending on the frequency. Improving the accuracy of measurements in a free sound field is important for the aviation and engine industries, the rocket and space industry, transport, communications, ecology and healthcare.

воздушная акустикасвободное звуковое полепервичный эталонизмерительный микрофонметод взаимностиединица звукового давлениявоздушная средаградуировка средств измеренийair acousticsfree sound fieldprimary standardmeasurement microphonereciprocity methodsound pressure unitair environmentcalibration of measuring instrumentsРабота выполнена в рамках соглашения между Росстандартом и ВНИИФТРИ от 08.04.2020 № 172-11-202-016 по теме «Совершенствование Государственного первичного эталона единицы звукового давления в воздушной среде и аудиометрических шкал ГЭТ 19-2018 с целью расширения его функциональных возможностей в части звукового давления в воздухе в свободном поле».The work was carried out within the framework of the agreement between Rosstandart and VNIIFTRI dated 08.04.2020 No. 172-11-202-016 on the topic “Improvement of the State Primary Standard of the Unit of Sound Pressure in Air and Audiometric Scales GET 19-2018 in order to expand its functionality in terms of sound pressure in air in a free-field”.ReferencesАсланян Э. Г., Балаханов М. В., Добровольский В. И., Коваленко О. И., Некрасов В. Н. Физико-технические измерения во ВНИИФТРИ. Перспективы развития. Альманах современной метрологии, (4(20)), 11–30 (2019). https://www.elibrary.ru/ctpccnAslanyan E. G., Balahanov M. V., Dobrovolskii V. I., Kovalenko O. I., Nekrasov V. N. Physical and technical measurements at VNIIFTRI. Development prospects. Al’manac of modern metrology, (4(20)), 11–30 (2019). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/ctpccnКоньков А. В., Кузнецов С. В., Колесов С. Ю. Исследование метрологических характеристик Государственного первичного эталона единицы звукового давления в воздушной среде в диапазоне частот 2-25∙103 Гц ГЭТ 19-2010. Измерительная техника, (4), 5–8 (2017). https://www.elibrary.ru/yqiiizKon’kov A. V., Kuznetsov S. V., Kolesov S. Yu. Metrological Characteristics of the National Primary Standard for the Unit of Acoustic Pressure in Air at Frequencies of 2–25·103 Hz GET 19-2010. Izmeritel’naya Tekhnika, (4), 5–8 (2017). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/yqiiizWagner R. P., Nedzelnitsky V. Determination of acoustic center correction values for type LS2aP microphones at normal incidence. Journal of the Acoustical Society of America, 104(1), 192–203 (1998). https://doi.org/10.1121/1.423288Wagner R. P., Nedzelnitsky V. Determination of acoustic center correction values for type LS2aP microphones at normal incidence. Journal of the Acoustical Society of America, 104(1), 192–203 (1998). https://doi.org/10.1121/1.423288Jacobsen F., Barrera Figueroa S., Rasmussen K. A note on the concept of acoustic center. Journal of the Acoustical Society of America, 115(4), 1468–1473 (2004). https://doi.org/10.1121/1.1652036Jacobsen F., Barrera Figueroa S., Rasmussen K. A note on the concept of acoustic center. Journal of the Acoustical Society of America, 115(4), 1468–1473 (2004). https://doi.org/10.1121/1.1652036Barrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. The acoustic center of laboratory standard microphones. Journal of the Acoustical Society of America, 120(5), 2668–2675 (2006). https://doi.org/10.1121/1.2345830Barrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. The acoustic center of laboratory standard microphones. Journal of the Acoustical Society of America, 120(5), 2668–2675 (2006). https://doi.org/10.1121/1.2345830Rodrigues D., Durocher J.-N., Bruneau M., Bruneau A.-M. A new method for the determination of the acoustic center of acoustic transducers. Acta Acustica, 96(2), 300–305 (2010). https://doi.org/10.3813/AAA.918279Rodrigues D., Durocher J.-N., Bruneau M., Bruneau A.-M. A new method for the determination of the acoustic center of acoustic transducers. Acta Acustica, 96(2), 300–305 (2010). https://doi.org/10.3813/AAA.918279Frederiksen E., Gramtorp J. Measurements of microphone free-field corrections and determination of their uncertainties. Bruel&Kjaer Technical Review, 1, 9–18 (1996). https://www.bksv.com/media/doc/bv0048.pdfFrederiksen E., Gramtorp J. Measurements of microphone free-field corrections and determination of their uncertainties. Bruel&Kjaer Technical Review, 1, 9–18 (1996). https://www.bksv.com/media/doc/bv0048.pdfBarrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. On experimental determination of the free-field correction of laboratory standard microphones at normal incidence. Metrologia, 44(1), 57–63 (2007). https://doi.org/10.1088/0026-1394/44/1/008Barrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. On experimental determination of the free-field correction of laboratory standard microphones at normal incidence. Metrologia, 44(1), 57–63 (2007). https://doi.org/10.1088/0026-1394/44/1/008Головин Д. В., Выдрин Ю. В., Вишняков А. Н., Наквасин А. Ю. Экспериментальные исследования по определению поправок на свободное поле к частотным характеристикам микрофонов, используемых в испытаниях воздушных судов по шуму на местности. Тез. докл. XХI научно-технической конференции по аэроакустике, Москва, 21– 26 сентября 2025 г., с. 232–233. Издательский отдел ЦАГИ, Москва (2025). https://elibrary.ru/bhsikhGolovin D. V., Vydrin Y. V., Vyshnyakov A. N., Nakvasin A. Y. Experimental studies to determine free-field corrections to the frequency characteristics of microphones used in aircraft noise testing on the ground. Proc. conference “XXI Scientific and Technical Conference on Aeroacoustics”, Moscow, September 21–26, 2025, pp. 232–233. TsAGI Publ., Moscow (2025). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/bhsikhВишняков А. Н., Головин Д. В. Генерация тестового сигнала для градуировки эталонных микрофонов методом взаимности в свободном поле. Сборник трудов конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение DSPA-2023», Москва, 29–31 марта 2023 г., с. 423–426. Российское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова, Москва (2023). https://www.elibrary.ru/pbhabxVishnyakov A. N., Golovin D. V. Generation of a test signal for calibration of ls microphones by the reciprocity method in a free field. Proc. conference “Digital signal processing and its application DSPA-2023”, Moscow, March 29–31, 2023, pp. 423–426. The Russian Scientific & Technical A. S. Popov Society for Radio Engineering, Electronics & Communications, Moscow (2023). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/pbhabxBarrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. A time-selective technique for free-field reciprocity calibration of condenser microphones. Journal of the Acoustical Society of America, 114(3), 1467–1476 (2003). https://doi.org/10.1121/1.1604123Barrera-Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. A time-selective technique for free-field reciprocity calibration of condenser microphones. Journal of the Acoustical Society of America, 114(3), 1467–1476 (2003). https://doi.org/10.1121/1.1604123Hyu-Sang Kwon, Wan-Ho Cho, Sang-Joon Suh. Time-selective windowing technique in free-field microphone reciprocity calibration. Journal of the Acoustical Society of America, 134(1), 237–245 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4809651Hyu-Sang Kwon, Wan-Ho Cho, Sang-Joon Suh. Time-selective windowing technique in free-field microphone reciprocity calibration. Journal of the Acoustical Society of America, 134(1), 237–245 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4809651Исаев А. Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. Под ред. П. А. Красовского. Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, Менделеево (2008). https://www.elibrary.ru/shjlilIsaev A. E. Precise calibration of sound pressure receivers in an aquatic environment under free field conditions. VNIIFTRI, Mendeleevo (2008). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/shjlilDenny Hermawanto, Kenji Ishikawa, Kohei Yatabe, Yasuhiro Oikawa. Determination of microphone acoustic center from sound field projection measured by optical interferometry. Journal of the Acoustical Society of America, 153(2), 1138–1146 (2023). https://doi.org/10.1121/10.0017246 ; https://elibrary.ru/pddgytDenny Hermawanto, Kenji Ishikawa, Kohei Yatabe, Yasuhiro Oikawa. Determination of microphone acoustic center from sound field projection measured by optical interferometry. Journal of the Acoustical Society of America, 153(2), 1138–1146 (2023). https://doi.org/10.1121/10.0017246 ; https://elibrary.ru/pddgyt

The authors declare that there are no conflicts of interest present.