GB T 4129-2003 声学 用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求.pdf
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1、GB/T 4129-20031恼。6926:1999 前言本标准等向采用匿际标准IS06926: 1约低声学ffl子声功率级换!主运的标准声源的做能与校准要求0本标准规定了用于噪声源声功率级测定的标准声源的性能与校准要求。本标准从实施之日起代替GB/T 41291995。与GB/T4129-1995格比,本标准的主重要技术变化包括21) 拓宽了委委率范罢(50Hz20号Hz),并对标准声源部性能提出了更加严格的要求(皇军声功率输出的短时稳定性和重复性、频谱特征、指向性指数、重新校准等方面); 2) 将标准声源的校准方法分为半消声蜜校准和混响1l校准两部分,并分别对其测试环境、传声器特性、传声器
2、佼.11以及每个传声器位置的积分测量时间等绘出了更为细致、具体的要求(如在半消声窒校准中传声器位置增加了子午线路径); 3) 本标准还增加了测黛频率高于10000日z情况下泼行空气吸收修泛的内容等。本标准在等同采用国际标准1506926: 1999时,将其规流性引用文件和参考文献中部分150标准替换成我国目前正在实施的对肢的国家标准,在规范性引用文件中加入了GB/T3102. 71993声学的量秘单位和GB/T39471996(声学名满术语),并按照GB/T3947-1996绘出了声功率级、近场、远场、混确对闷、标准声源等术语的定义.本标准由中国科学院提出。本标准由全国声学标准化技术委员会归口
3、。本标准起董事单位z中国科学院声学研究所.中!t量科学研究院e本标准主要起草人z吕立立东、于激、章汝裁、徐歇。皿GB/T 4129-2003/ISO 6926 , 1999 引言标准声源广泛用于比较法测定固定声源的噪声发射。用已知声功率输出的标准声源建立给定位置和给定声学环境下噪声源声功率级与一系列传声器位置空间和时间平均声压级之间的数值关系,然后就能够通过直接测量未知声源的平均声压级来确定其声功率级。本标准为测定噪声源的声功率级,规定了标准声源的重要物理性能特征以及其校准方法。本标准为GB/T14367系列标准的补充,该系列标准规定了测定机器和设备声功率级的各种方法和适用于不同测试环境的声学
4、测量要求。在GB/T14367系列标准中有六项标准所涉及的测试方法要用到标准声源。这六项标准为GB/T 688l. 1、GB/T688l. 2、GB/T688l. 3、GB/T3767、GB/T3768、GB/T16538、GB/T14367给出了系列标准的使用导则。值得注意的是s标准声源的声功率输出,尤其是低频声功率输出,会随着声源到邻近反射面的距离而有所改变。标准声源的声功率数值只对校准时所使用的位置有效。除可采用比较法来测定声功率级外,标准声源还可用于声学环境达标验收测试和估算声学环境对于囱放置于该环境中的一个或多个声源所产生的声压级的影响。有关标准声源及其应用的标准示例参见ISO/TR
5、11690-3和ISO14257。这些示例中也有一些与本标准不同的要求。H GB/T 4129-2003/ISO 6926 ,1999 声学用于声功率辑测定的标准声源的性能与校准要求1 范围本标准规定了标准声源的商学性能要求.一一声功率输出的短时稳定性和重复性多额谱辛辛在E,一一指向性指数,声功率输出的稳定性和具有指向性的声源的指向性指数,通常只能通过标准声源的辐射指向性图评估来加以确定.由于指向性测量(5.5例外),辍射指向性00评估只能在半消声室环境中进行。对于常规捡定吉普量,通常只泌定费要带声功率级。在这种错况下,吉普缝可以在半消声草案或混确窒条件下进行。本标准也规定了作为标准声源的声源
6、校准方法,即在标准条件下(空气的特性阻扰pc等于400 Pas/m)以俯频带和1/3倍频带以及At十权表示标准声源商功率级的校搬方法,并规定了辐射图案评怡和检验的不闵方法。注2标准声源也可F君子1/2倍额程草草量,倒如lSO9295,但在此绪况下,本标准所述的稳定性和毒草草役援苦苦不再适用。本标准不仅规定了一个反射面上方自由场中标准声源的校准方法,而且规定了混响室中距离界面不同距离的标准声源的校准方法。对位于一个反射面上标准向源位置,前面提到的两个不网测试环境夜大于或等于100Hz频带内被认为是等效的。低于100日h则两个不同测试环境的测量不确定度会有哥哥显不同参见表1)。本标准适用于标准声源
7、。该声源可直接放辈辈在地板上或安装在距离地板定高度的文架上。对于地板放置的声源,本标准只适用于高度方向最大尺寸小于0.5m和水平方向最大尺寸小于0.8m的声源e根据本标准,在测量表面进行测量时,只能采用地板放莹的标准声源。对于混响室条件下使用或校F董必标准声源,则没有最大尺寸方密的段棋。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括敬误的内容或修订版均不适用于本标准,然沛,鼓励银据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目翔的引用文件,其最革开放本运扇子本标准。GB/T 3102. 7 1993 声学
8、的量和单位(eqvISO 31-7 ,1 992) GB/T 3767一1996声学声压法测定噪商源声功率级反射面上方近似自由场的工程法(eqv ISO 3744: 1994) GB/T 3471996 声学名词术语GB/T 688 1. 1-2002声学声压法测定曝声源声功率级混响室精密法CdtISO 3741(1999) GB/T 6882一1986声学噪声源声功率级测定消声室和半消声2汪精密法(neqISO 3745: 1977) GB/T 14573.4-19吉3声学确定和检验就器设备裁定约噪声辐射值的统计学方法第4部分=Jil(;批机器标牌僚的确定和检验方法(neqISO 7574-
9、4 :1 985) GB/T 17247. 1一2000声学户外声传播的衰减第l部分大气声吸收的计算(eqvISO 9613-GB/T 4129-2003/150 6926 , 1999 1,1 993) GB/T 17312-1998 声级计的无规入射和扩散场校准(eqvIEC 61183 ,1994) ISO 3745,1977声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室的精密法ISO 5725-1 测量方法和测量结果的准确度(真值和精密度)第1部分=一般原理和定义3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 一个反射面上方自由场free field over a reflecting
10、plane 放置声源的元限大月4性平面上方半空间中的均匀、各向同性媒质的声场。3.2 半消声窒semi-anechoic room 地板为反射面的消声室,以模拟半自由空间的房间。注:满足GB!T6882要求的具有一个反射平面(硬地板的测试室。3.3 表面声压级L,fsurface sound pres础relevel 测量表面所有传声器位置处时间平均声压级的能量平均加上背景噪声修正和环境修正.dB。3.4 声功率级Lwsound power level 被测声源辐射声功率与基准声功率之比的以10为底的对数,单位为贝尔.B。但通常用dB为单位。基准声功率必须指明。3.5 3.6 3. 7 3.8
11、 2 注基准声功率lpW。测量表面measurement surface 包络声源的假设表面,各测点位于这个表面上。注:丰标准规定的测量表面为止于反射面的一个半球面或一个球面。远场far sound field 自由场中,离声源远处瞬时声压与瞬时质点速度同相的声场。注2在远场中的声波成球面发散,即声源在某点产生的声压与该点至声源声中心的距离成反比。近场n回rsound field 自由场中,声源附近瞬时声压与瞬时质点速度不同相的声场。指向性指数Dndirectivity index 声源沿某一方向辐射声的所占程度。注1,方向z的指向性指数通过半消声室或消声室测量,应用式(1)计算得到Dli =
12、 LLpf 式中,与沿想要测定D的特定方向上,声源测量面土的声压级,(dBJ ; L一在相同距离的测量表面上平均得到的表面声压级a ( 1 ) 如果想将标准声源直接放置在地面上,则测量面为半球面,如果将标准声源放置在高于地面的位置上,则测量面为球面。GB/T 4129-2003/ISO 6926 ,1999 注2.因为标准声源为一个反射面上方自由场声源,而不是自由场中声源,因此本定且不同于GB!T6882所给定义。3.9 3. 10 1理响重reverberation room 1昆响时间长,使声场尽量扩散的房间。注1满足GB!T6881. 1的测试问。测试频率范围freq uency ran
13、ge of interest 通常即中心频率由125Hz至8000 Hz的倍频带或中心频率由100Hz至10000 Hz的1/3倍频带。注z如果能够满足丰标准要求,频率范围可扩展到上限20000Hz.下限50Hzo 3. 11 比较法comparison method 通过比较某环境中测得的被测声源的声压级与在相同环境中己知声功率输出的标准声源的声压级,来计算得到被测声源声功率级的方法。3. 12 混晌时间Treverberation time 声音已达到稳态后停止声源,平均声能密度自原始值衰变到其百万分之一(60dB)所需要的时间。单位为秒,5。注1,测量时.常用开始一段声压级衰变5dB35
14、 dB的情况外推到60dB衰变所需要的时间。注2,若混响时间最初声能密度衰减10dB或15dB计算得到,则分别表示为T.或T150 3. 13 标准声源RSS reference sound source 具有稳定的声功率输出、宽带频谱的声源,并且在声功率输出的短时稳定性和重复性、频谱特征、指向性指数、校准等方面应满足本标准的要求(见第5章)。一般为可移动的电动源、气动源或机械源等发声装置。3. 14 重复性repeatahility 在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。当采用本标准的任一方法测量时,应符合ISO5725-1的规定。4 测量不确定度按照本标准方法
15、测定的标准声源声功率级的单一数值很可能在测量不确定度范围内与真值有所不同。测定声功率级的不确定度是由影响测量结果的若干因素而引起的。一部分因素与测量实验室环境条件有关,另一部分则与实验方法有关。如果某特定声源被运到各个不同的实验室,并且在每一个实验室按照本标准条款测定该声源的声功率,那么结果会离散。测量值的标准偏差可以计算得到U(如GB/T14573.4-1993附录B所示)并且标准偏差会随频率有所变化。这些标准偏差不应超过表1所列数值。表1给出的数值为按照ISO5725-1定义的再现性标准偏差吨,表1的数值考虑了采用本标准测量方法产生的测量不确定度的累职效应,但不包括由运行条件(如转速、电压
16、)或安装条件变化引起的声功率输出的变化。测量不确定度取决于表1所列再现性标准偏差和期望的置信度。例如声功率级的正态分布,具有95%置信度,声源声功率级真值位于测量值的土1.阴阳范围内。进一步举例参见GB/T14573.4. 3 GB/T 4129-2003/180 6926: 1999 表1根据本标准测定的标准声源声功率级再现性标准偏差上限估计值半消声室内地面上声源再现性标准偏差a温响室归声源倍频带中心1/3倍频带中心R/dB 再现性标准偏差a频率1Hz频率1Hz子午线路径20个离散位置或uR/dB 或螺旋路径同轴圆路径63 5080 2. 0 2. 0 2. 5 125 100160 0.8
17、 0.8 1. 0 2502 000 2003 150 0.3 0.5 0.3 4 OOO8 000 4 OOO 10 000 O. 3 1. 0 O. 3 16000 12 50020 000 0.3 1. 0 0.4 A计权0.3也O 5 O. 2b a 数值不包括声源输出的变化,并为实验所证实.b 由1/3倍频带数值计算得到的A计权值。注1:表l测量不确定度仅适用于被校准的特定标准声源。除非能够得到产品变化引起的附加不确定度的统计数据.否则某特定标准声源的校准不适用于采用同样设计和制造工艺的其他标准声源。注2:表l测量不确定度不包括在两个不同测试环境中测定声功率级产生的系统偏差,这种偏差
18、在100Hz以上范国并不重要。然而在100Hz及其以下范围,这种偏差较大。对于200m3混响室,这种偏差一般小于或等于1. 5 dBo 5 性能要求5. 1 概述制造商应当注明标准声源是否符合本标准。5.2 声功率输出的短时稳定性和重复性设计制造标准声源应保证在重复条件下,每一1/3倍频带声功率级随时间保持恒定,如表2所示。表2按照本标准,在重复条件下标准声源声功率级的最大标准偏差频率范围1Hz标准偏差IdB5080 0.8 100 160 0.4 20020 000 O. 2 注1:特殊目的使用的标准声源可以有更多受限制的频率范围。标准声源的制造商应当注明电功率或机械功率(如供电电压)的变化
19、范围,以保证测试频率范围内任-1/3倍频带内的声功率级变化不超过士0.3dB。制造商应提供针对供电电压或机械功率较大范围变化情况下,调节标准声源产生声功率级的方法。注2:标准声源的声功率级与大气压力和空气温度有关。对于不同温度与海拔条件下标准声源的使用,制造商应提供适当修正数据和不确定度,以便考虑空气温度和大气压力对声功率级的影响a5.3 总声功率级对于标准声源产生的总声功率级没有具体的要求。但如果报告中给出总声功率级,则还应报告相应的频率范围。5.4 频i曹特征标准声源在所使用的频率范围内,应至少保证在1/3倍频带中心频率100Hz 10 000 Hz范围内能够产生宽带稳态声。在此频率范围内
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