GB T 16538-2008 声学.声压法测定噪声源声功率级.现场比较法.pdf

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1、ICS 17140A 59 蝠雪中华人民共和国国家标准GBT 1 6538-2008IS0 3747：2000代替GBT 16538 1996声学 声压法测定噪声源声功率级现场比较法Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using soundpressure-Comparison method in situ2008-07-02发布(IS0 3747：2000，IDT)200902-01实施丰瞀徽鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111GBT 16538-2008IS0 3747：2000目 次前言

2、引言1范围2规范性引用文件-3术语和定义4测试方法5测量不确定度-6仪器-61仪器系统-62校准-7被测声源的工况8初步测量81背景噪声82被测声源的特征-9标准声源的位置91单个位置92多个位置-10测量过程-101传声器位置的选择-102测量-103背景噪声的修正104测量不确定度的评定11声功率级的计算12记录内容13报告内容附录A(规范性附录) Lf和测量不确定度的计算附录B(资料性附录) 仅用单个标准声源时，标准声源和传声器位置的推荐附录c(资料性附录)参考文献一I1l12333344445555i66778914刚 昌GBT 16538-2008IS0 3747：2000本标准是G

3、BT 14367有关声压法测定噪声源声功率级的系列标准之一。本标准等同采用ISO 3747：2000声学 声压法测定噪声源声功率级 现场比较法，并对GBT 165381996声学声压法测定噪声源声功率级使用标准声源简易法进行修订。本标准与GBT 165381996相比，主要变化如下：增加了引言；除A计权声功率级外，还增加了不计权声功率级的测量；增加了测量不确定度内容；准确度等级包括简易级和工程级；规定必须使用l级声级计或类似的仪器设备。本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C为资料性附录。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(sAcTc 17)归口。本标准起草单位：中国科

4、学院声学研究所、合肥工业大学、南京常荣噪声控制工程有限公司、同济大学、南京大学、浙江大学、北京绿创声学工程股份有限公司。本标准主要起草人：程明昆、田静、李志远、张荣初、毛东兴、邱小军、张邦俊、翟国庆、耿晓音。本标准所代替历次版本发布情况为：GBT 165381996。GBT 16538-2008IS0 3747：2000引 言本标准是GBT 14367有关声压法测定噪声源声功率级的系列标准之一，该系列标准与GBT 16404一起规定了测定机器、设备及其部件声功率级的各种方法。使用本系列标准时，须根据测试目的和条件，选择该系列中最适合的一种方法。GBT19052及GBT14367对如何选择提供了

5、一般指南。GBT 14367系列仅仅给出被测机器或设备运行和安装条件的一般原则。对于特定类型的机器或设备，其运行和安装条件有特殊要求的，如果有相应的噪声测试规范，应当参考其规范进行测试。GBT 16538-2008IS0 3747：2000声学声压法测定噪声源声功率级现场比较法1范围11本标准规定了声源，特别是非移动声源的声功率级现场测定方法。本标准采用比较法，所有测量均采用倍频带。测量不确定度取决于测试环境。测量不确定度是通过与一个描述空间声场分布的指示值的比较来估算的。准确度等级或者是工程级，或者是简易级的。被测声源的声功率级由该声源和标准声源分别在规定的测量点处产生的声压级测量值来计算。

6、声功率级是用校准过的标准声源值和被测声源测量值与标准声源测量值的差值计算得到。所有的计算都按倍频带进行，A一计权声功率级由倍频带值确定。注：对于可移动的噪声源，可用GBT 14367系列中的其他相关标准。12本标准能够用于所有实验室测量法要求环境之外的各种测试环境，只要该环境的背景噪声足够低和传声器位置处的声压级主要依赖于房问表面的反射。注：GBT 3767或者GBT 16404可提供替代的方法。13本标准主要适用于辐射噪声是宽频带的噪声源。同时它也可用于辐射窄带或离散纯音的噪声源，但测量不确定度可能会比本标准给出的要大。注：对于发射稳态噪声的声源，也可用GBT 16404来测量。2规范性引用

7、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(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 3241-1998倍频程和分数倍频程滤波器(eqv IEC 61260：1 995)GBT 4129 声学 用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求(GBT 4129-2003，ISO 6926：1999，IDT)GBT 145731声学确定和检验机器设备规定的噪声辐射值的统计学方法第一部分：概述与定义(GBT 145731-19

8、93，neq ISO 7574一l：1985)GBT 15173-1994电声学声校准器(eqv IEC 942：1988)IEC 61672 1：2002电声学声级计第1部分：规范3术语和定义本标准采用下列术语和定义。31标准声源 reference sound sourceRSS满足GBT 4129校准并据此校准过的、发射具有足够声功率级的恒定宽带噪声的稳态声源。32校准位置calibration position相对于反射面明确定义的、用于标准声源校准的位置。1GBT 16538-2008IS0 3747：200033参考体reference box恰好包围声源并终止于反射面上的最小矩形

9、六面体的假想表面。34混响声场reverberant sound field测试房间中声源的直达声影响可忽略的那部分声场。35测量距离measurement distanced。参考体到传声器位置的最短距离。36背景噪声background noise来自被测声源以外的所有声源的噪声。注：背景噪声可能包括空气声、结构振动声和仪器的电噪声。37测量频率范围frequency range of interest作为一般要求，测量的频率范围包括中心频率125 Hz8 000 Hz的倍频带。注1：对于特殊目的测量，只要测试环境、标准声源和仪嚣精确度满足被扩展或被缩减的频率范围的使用要求，则允许扩展或缩

10、减任何一端的测量频率范围。对于主要辐射高频(或低频)声的声源，为了优化泓试过程，允许扩展或缩减测量频率范围。注2：对于A计权声功率级(或其他的频率计权声功率级)的测定，在频率范围之内对A计权声功率级没有贡献的频率成分可以忽略不计。38比较法comparison method通过同一环境下被测声源产生的声压级测量值与声功率输出已知的标准噪声源产生的声压级测量值的比较来计算声功率级的方法。39给定距离的声压级逾量excess of sound pressure level at a given distanceL F根据附录A，在一给定的距离上，对一经过基准校准的标准声源，室内空间声场分布曲线与自

11、由场空间声场分布曲线(距离加倍衰减6 dB)的差值，单位分贝。注：本术语及其定义不同于ISO 14257中给定距离范围的平均差值。4测试方法41概述本测试方法为一比较法，就是将被测声源的声功率输出与一声功率级已知的标准声源的声功率输出进行比较。为了得到较好的比较性，应至少满足下列条件：一测试环境必须有足够的混响，以使被测声源的指向性对测量得到的声压级的影响很小。上述条件满足得越好，测量不确定度就会越小。为了对测量条件做一个客观的评估，有必要采用L r作为测试环境的指示值。该指示值在附录A中有更详细的阐述。42准确度Lj将受标准声源和传声器位置选择的影响。因此在某些情况下，通过改变这些位置可以提

12、高测量的准确度，从简易级提高到工程级，参见附录A。25测量不确定度GBT 16538-20081SO 3747：2000按本标准方法测定的声源声功率级的单值量，可期盼与真值的偏差不超过测量不确定度。测量不确定度由影响测量结果的几个因素引起，有些和测试环境的环境条件有关，而其他的和实验技巧及声源的指向性有关。如果把某个特定声源放在若干个不同的测试环境下，按照本标准的规定来一一测定其声功率级，则测试结果是离散的。所测倍频带值的标准偏差可以算出(GBT 145734的附录B中给出了实例)，并且可能不同。对于A计权声功率级，几乎毫无例外，这些标准偏差不会超出表1所给数值。标准偏差将依赖于指示值L r。

13、如果没有对Lf进行计算，那么再现性的默认标准偏差5。是40 dB。表1 根据本标准测定的声源A计权声功率级的再现性标准偏差s。的上限估算值A计投声功率缀的再现性指示值 准确度等级标准偏差上限值LfA7 dB l 5 dB 2级Lf1并且声源是无指向性的，则沿着被测声源侧面要用几个间距等于d。的标准声源位置；若ad。1并且声源具有明显确定的辐射区域，则在每个区域采用一个标准声源位置；若ad。1并且声源是无指向性的，但又不可能采用在机器顶部的一个标准声源位置，则沿着侧面采用四个标准声源位置。10测量过程101 传声器位置的选择1011概述首先，将传声器放置在被测声源(sT)各侧面能够令所有的辐射区

14、域都得到相等的传播条件的位置；也就是对一特定的传声器位置，要么每个区域都在视野之中，要么每个区域被遮挡。要避免只有声源的少部分辐射到的位置。使用三个或四个传声器时，其位置在遵从下面限制的同时要尽可能均匀地分布在被测声源周围。在对标准声源和被测声源分别测量时，这些测点位置和传声器方向应该保证一致；测量距离应尽可能选择足够大，使传声器所在位置区域的测试环境满足工程法的测量不确定度，即15 dB；见附录A。传声器距离房间的边界面不得小于05 m。如果房间足够大并且被测声源位于远离所有边界面的地方，那么传声器的位置可以任意放置在参考体的各个侧面。这意味着这种情况要使用四个传声器位置。每个传声器位置之间

15、至少间隔2 In。如果天花板很高并且吸声，而且高于2 000 Hz的频率很重要，那么在不违反其他要求的原则下，至少选择两个尽可能高和尽可能靠近被测声源的传声器位置。1012分区分区的目的是为了评估被测声源的水平面辐射图案和被测声源存在情况下标准声源(RSS)的水平面辐射图案之间的相似性。分区也用于评估标准声源和传声器的位置。要根据表2来使用分区。表2分区照射离传声器的相对 对声功率估算 分区符号由被测声源 由标准声源 距离r 的影响(ST) (RSS)是 否 强高估 +否 是 强低估GBT 16538-20081S0 3747：2000表2(续)照射4离传声器的相对 对声功率估算分区符号由被测

16、声源 由标准声源 距离r的影响(sT) (RSS是 是 r(ST)r(RSS) 低估r(ST)r(RSS) 弱低估或是 是 _-(在10以内) 弱高估强高估或否 否 +强低估注：只有房间是强混响的(没有声学处理的墙或天花板，没有大的吸声物)，传声器的位置才允许放置在+ 区。a接收直接从标准声源(RSS)或被测声源(sT)辐射的未被遮挡的声音。1013位置的选择根据1012进行分区，同时要遵守10。11的一般要求，传声器位置选择如下：a)被测声源是无指向性的，并且标准声源在其顶部这种情况下所有区域是“+”的或“+”的，在被测声源的每一个自由侧面选择一个传声器位置。b)其他所有情况-，一尝试在“+

17、一”区域内找到传声器位置。如果不可能的话，在“+”区域内找一个传声器位置，在“+一”区域内找一个传声器位置，在“”区域找一到两个位置。102测量对要测量的各个倍频带(通常125 Hz8 000 Hz)进行时间平均的声压级测量。当测量标准声源时，设置积分时间T30 S，除非被测声源的频谱是宽带并且主要频率在250 Hz以上，对这种情况，可以设置积分时间T=10 S来测量标准声源。通常被测声源不完全稳定，因此需要较长的积分时间。在这种情况下，积分时间应至少包括被测声源的一个典型运行周期。测量需要得到如下数据：a)被测声源按规定的工况运行时(见第7章)，卢1，n的每个传声器位置的声压级：L：。，；b

18、)对于背景噪声的滓1，“每个传声器位置的声压级：L：。；c) 对于标准声源的一1，”每个传声器位置的声压级：L：cnss，。103背景噪声的修正对于每个倍频带，如果背景噪声声压级L：m比测量得到的声压级低6 dB15 dB，则要对测量得到的声压级E进行修正。修正后的值是：L“一10 lg(10”o一101_(n)“。) (1)如果L一聪一E。m15 dB，则不用做修正。如果L6 dB，根据本部分的测量有效。即使测量对单个频带无效，只要LA大于6 dB，那么测量对A计权值仍然有效，这里L是L；一。与己；*。s)之差。如果6 dB判据不满足，测量结果的准确度将降低而达不到2级。如果3 dBAL6

19、dB则可达到3级。用于这些测量的最大的修正为13 dB。尽管如此，也可以给出结果报告，它对测定被测声源声功率级的上界可能会有用处。如果这样的数据被报告，应该在报告的正文以及数据的图表中清楚说明本标准的背景噪声要求未能满足。104测量不确定度的评定如果Lf7 dB，测量不确定度是工程法的不确定度。试着在所有其他情况下改善Lt；见附录GBT 16538-2008150 3747：2000A。表1给出了与再现性标准偏差相对应的测量不确定度。每个标准声源的位置都要遵守指示值的要求。11声功率级的计算111 单个标准声源位置对于每个倍频带，通过下列方程计算声功率级L，(单位：dB)：kLmm+10 lg

20、(吉蚤10。“4)式中，对于每个倍频带而言：n传声器位置的个数；L，。 根据校准得到的标准声源声功率级，dB；AL“一L4(sT) L(RSS)(2)L。，一经过背景噪声修正的被测声源在传声器i位置的声压级，dB；L。， 经过背景噪声修正的标准声源在传声器i位置的声压级，dB。112多个标准声源位置当有m个标准声源位置时(j一1，-，m)，通过下列公式计算每个倍频带的声功率级Lw，dB：，1 m 1k一10 lg【焘蚤萎10“LWJ，“卜(3)式中：L。)一标准声源的声功率级，dB；xL,jL(sT)一L蛳(Rss)L。，一经过背景噪声修正的j位置的标准声源在传声器i位置的声压级，dB；n 传

21、声器位置的个数。113 A计权声功率级根据下列公式计算A计权声功率级L。，dB：L。一10 Ig10。“m“。式中：Lwk第个倍频带的倍频带声功率级，dB；A。第个倍频带中心频率的A计权值。表3给出了A计权常数。表3 A计权常数(4)频率 A。Hz dB125 16I250 86500 321 000 02 000 124 000 108 000 1112记录内容按照本标准要求进行测量时，在适用的条件下，记录下列内容。GBT 16538-20081$0 3747：2000a)被测声源：被测声源的描述(包括它的尺寸)；运行条件(若有测试规范，则根据测试规范)；安装条件(若有测试规范，则根据测试规

22、范)。b)标准声源：指出与GBT 4129的一致性；给出声功率级L。cnss，的校准值。c)声学环境：测试环境的描述；墙壁、天花板和地面的处理；张说明声源位置和房间内物品布置的略图。d)仪器设备：用于测量的设备，包括名称、类型、序列号以及制造商；声校准器和其他声学仪器的校准日期和地点；测量中用的标准声源的名称、类型、序列号及制造商。e)声学数据：传声器位置(如果必要，可以包括一张草图)和被测声源的地点；标准声源位置的地点；对被测声源和对标准声源所有传声器位置的A计权声压级，如果需要的话，包括倍频带声压级；计算的A计权和倍频带声功率级，单位分贝(dB)；修约到整数分贝值(基准：1 pW)；L r

23、和根据表1给出的测量不确定度；进行测量的日期；背景噪声的信息(见103)。13报告内容报告要说明获得的声功率级是否完全满足本部分的要求。报告要给出A计权声功率级，根据需要，可提供倍频带声功率级，单位：dB(基准：1 pW)以及根据指示值L，所给的测量不确定度。报告要给出第12章所列的项目。另外，测试报告还应该包括以下内容：测试单位的名称和地址；测试报告的编号；要求测试的个人或组织的名称和地址。8A1 测量不确定度的确定见图A1。附录A(规范性附录)ALr和测量不确定度的计算GBT 16538-2008ISO 3747：2000图A1 确定测量不确定度的流程图A2 ALf的确定对标准声源在靠近被

24、测机器的一个适当的位置，沿着无遮挡障碍物的测量路线，在固定距离r处测量标准声源产生的声压级L，。测定声压级的逾量L r，dB：LtL一一L(一，+Ii q一20 Ig(暑) (A1)式中：L，。n。一标准声源的声功率级，dB，9GBT 16538-20081SO 3747：2000L。距离标准声源为r处的声压级，dB；r标准声源和传声器之间的距离，单位为米(m)(“一1 m)。注：当声压级是A计权时，符号是Ln。如果标准声源的频谱与被测声源的相似，声衰减曲线采用A计权声级。否则声压级逾量就要按频带来测量，并且要针对被测声源的频谱计算衰减曲线的A计权声级。如果被铡声源的频谱和标准声源的不同，但是

25、做A计权时，被测声源为在500 Hz1 000 Hz之间有最大能量的典型宽带频谱，则可以使用l 000 Hz倍频带的衰减曲线。声传播曲线L r(，)将用于确定满足Lf7 dB时的传声器和参考体之间必须保证的距离d。如果声传播曲线不能根据所述方法来确定，那么就用式(A1)在选定的传声器位置测定Lf。如果对于任何传声器位置，L，(r)7 dB的条件都不满足，一般来说，对于任何被测声源，测试环境都不满足本部分的工程级要求。10B1概述GBT 16538-20081SO 3747：2000附录B(资料性附录)仅用单个标准声源时，标准声源和传声器位置的推荐标准声源和传声器相对于被测声源的合适位置取决于被

26、测声源辐射图案的类型。被测声源的声辐射基本是无指向性的还是在一个或多个水平方向上为主，可以用一台声级计在距地面高12 133和离被测声源外表面1 m处，沿着围绕被测声源的路线移动测试来确定。如果测得的声压级变化小于4 dB，对本附录而言，被测声源的辐射可以基本看成是无指向性的。如果测量到的声压级变化大于或等于4 dB，对本附录而言，则可以确定水平方向上被测声源声辐射的主要方向。B2推荐1建议将标准声源置于这样一个位置，其辐射图案与被测声源存在时被测声源的辐射图案相似。对于空间声辐射基本是无指向性的被测声源，标准声源放在被测声源之上比较合适，见图B1。1一适宜的标准声源位置；2传声器；3无指向性

27、辐射的机器；4不适宜的标准声源位置。图B1 当被测声源基本是无指向性时，标准声源的位置对于在空间一水平方向上有较强声辐射的被测声源，标准声源放在被测声源主要辐射方向的一边较合适，见图B2。GBT 16538-20081S0 3747：20001主辐射方向；2传声器；3标准声源的适宜位置。图B2 当被测声源有指向性时，标准声源的位置B3推荐2当被测声源有一个主声源并且它的位置已知时，建议将标准声源放置在：尽可能接近它，并且如果主声源的辐射无指向性，则最好放在被测声源的上面(见图B3)，或者一如果标准声源无法放在被测声源之上，则放置在机器的主声源的主要辐射的一边(见图B4)。1标准声源的适宜位置；

28、2无指向性的主声源。图B3 当被测声源的主声源是无指向性时，标准声源的位置1主声源辐射的方向；2标准声源的适宜位置。图B4当被测声源的主声源有方向性时，标准声源的位置B4推荐3当标准声源在被测声源一边的一个给定位置时，其辐射可能存在一个被被测声源遮挡的区域。如】2果被测声源确实在GBT 165382。8lSO3747：2000，觅图B5。1一一机器的主声豫；茗娑姚昏滞删瓣孵缔滞掰置3传芦器。 圄B6被谢声源酌俯视图：相弼3 1。“髫篙茹茹御o；桃图鬈GBT 16538-2008ISO 3747：20001GBT 14367声学2GBT 68811声学3GBT 68812声学1部分：硬壁测试室法

29、比较法4GBT 68813声学2部分：专用混响测试室法附录C(资料性附录)参考文献噪声源声功率级的测定基础标准指南声压法测定噪声源声功率级混响室精密法声压法测定噪声源声功率级混响场中小型可移动声源工程法 第声压法测定噪声源声功率级 混响场中小型可移动声源工程法 第E5GBT 3767声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法6GBT 6882声学 声压法铡定噪声源声功率级 消声室和半消声室精密法73 GBT 14574声学机器和设备噪声发射值的标示和验证8GBT 145734声学确定和检验机械规定的噪声辐射值的统计方法第4部分：成批机器标牌值的确定和检验方法9GBT 16404声

30、学声强法测定噪声源声功率级第1部分：离散点上的测量10GBT 1 64042声学声强法测定噪声源声功率级第2部分扫描测量r1 i IS0 14257 Acoustics-Measurement and modelling of spatial sound distribution curves inworkrooms for evaluation of their acoustical performance12Jonasson HGThe revised comparison method ISO 3747 for determining the sound powerlevel of ma

31、chines in situ proceedings of internoise 981 3Jonasson HGSound power measurements in situ using a reference sound sourceSP report 1988：0314Jonasson HG，Determination of emission sound pressure level and sound power level insitu，Proiect SMTCT 96-2051(to be published)15Probst W，Sehrndt Gand Bihenh K，On the appropriate distance between microphonesand source for the comparison method ISO 3747Proceedings of internoise 981 6Probst WChecking of sound emission valueFederal Institute for Occupational Safety andHealths Researeh Report Series Fb 851(in English)，Dotmundl99914