CNS 14653-2002 Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Guidelines for the use of basic standards《声学─噪声源声功率位准测定─使用基本标准的指引》.pdf
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1、 1 聲學-噪音源聲功率位準測定- 使用基本標準的指引 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 17.140.01 14653 C6414 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 7 月 1 日 年月日(共 23 頁) Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources-Guidelines for the use of basic standards 0.1 概述 本標準是一系列測定聲功率位準的使用指引,原則上 CNS 14654 到 CNS
2、 14659及 CNS 14660-1 和 CNS 14660-2 標準所描述測定聲功率位準的方法,已涵蓋所有類型的機器和設備。 CNS 14654 到 CNS 14659 以及 CNS 14660-1 和 CNS 14660-2 組成一組基本標準,規範音響條件和使用的儀器,說明依循的程序及提供測定機器聲功率位準的架設與操作之一般資料。 選擇測定聲功率位準的標準,實際上也影響選擇測定發出的聲壓位準之標準 (參照 CNS_(ISO 11200),反之亦然。對發出噪音的這兩個量,同時作標準的選擇是有助益的。 0.2 與其他標準的關係 本標準是一系列規範測定機器、設備、設備的次組件 (參考本標準的
3、”受測機器 ”)所發出噪音的方法中之一個標準。此系列標準可分成三類: a) 測定聲功率位準的方法 這一類包括下列標準 (參照表 1) : CNS 14654 到 CNS 14659 提供利用在不同類型環境下量測的聲壓位準,來測定機器和設備聲功率位準的方法,其準確度等級有精密級、工程級和評估級; CNS 14660-1 和 CNS 14660-2 說明利用聲強位準的量測,來測定機器和設備的聲功率位準。 b) 在工作站和其他規定位置,測定所發出聲壓位準的方法 這一類包括下列標準: CNS_(ISO 11200)提供使用方法之選擇的指引; CNS_(ISO 11201)、 CNS_(ISO 1120
4、2)和 CNS_(ISO 11204)提供以量測的聲壓位準,來測定機器和設備發出的聲壓位準之方法; CNS_(ISO 11203)提供以聲功率位準,來測定機器和設備所發出的聲壓位準之方法。 c) 噪音測試法規 對於特定族系的機器或設備,噪音測試法規規定以下事項: 測定聲功率位準所要使用的方法和儀器; 在工作站和 /或其他規定位置,測定發出的聲壓位準所要使用的方法; 工作站的位置; 2 CNS 14653, C 6414 為測定受測機器所發出噪音的量,受測機器的架設和操作條件; 用來驗證所宣告發出噪音的量之方法。 CNS_(ISO 12001)提供噪音測試法規之擬訂與陳述的規則。 1.適用範圍
5、本標準提供一系列 9 種國家標準之使用指引,描述測定所有類型的機器或設備所發出之聲功率位準的各種不同方法。它提供: 這些基本標準的摘要; 在這些標準中選擇一個或一個以上適合於特定類型機器 (參照第 5 節和附錄 D)之標準的指引。這個指引只適用於空氣傳導的聲音。其使用於噪音測試法規的準備 (參照 CNS_(ISO 12001),也使用於無指定噪音測試法規時的噪音測試。 本標準對於其他基本標準所指示的個別測試方法,並不取代其任何細節或加入其他的要求。 這些基本標準規定,適合於不同測試環境和準確度之量測的音響要求。 依照這些基本標準的要求,對各種類型的機器與設備制定和使用特定的測試法規,是非常重要
6、的。此標準化之噪音測試法規,將建議所要用的基本標準,並提供屬於受測特殊族系機器的架設和操作條件之詳細要求。 若特殊類型的機器無特定的噪音測試法規,可利用本標準來選擇最適合的基本標準。在所有的案例中,受測機器的架設和操作條件,應依基本標準所提供的一般原則。 備考:兩個互補的量,可用來說明機器或設備所發出的聲音。一個是發出的聲音在特定位置的聲壓位準,另一個是聲功率位準。 CNS_(ISO 11200)到 CNS_(ISO 11204)的系列標準,是說明在工作站和其他特定位置測定聲壓位準的基本方法。 2.參考標準 下列標準所載內容,在本文中均有參考,並共同構成本標準的內容。 CNS 14654 聲學
7、利用聲壓測定噪音源聲功率位準迴響室的精密級方法 CNS 14655-1 聲學測定噪音源聲功率位準的工程級方法用於迴響聲場小型、可移動的聲源第一部:硬牆測試室的比較法 CNS 14655-2 聲學利用聲壓測定噪音源聲功率位準的工程級方法用於迴響聲場小型、可移動的聲源第二部:特殊迴響測試室的方法 CNS 14656 聲學測定噪音源聲功率位準的工程級方法用於一反射平面上的自由聲場條件 CNS 14657 聲學測定噪音源聲功率位準的精密級方法用於無響室和半無響室 CNS 14658 聲學測定噪音源聲功率位準的評估級方法使用在一反射平面上之包封量測表面 CNS 14659 聲學利用聲壓測定噪音源聲功率位
8、準現場的比較法 CNS 14660-1 聲學利用聲強測定噪音源聲功率位準第一部:在非連續點的量測 3 CNS 14653, C 6414 CNS 14660-2 聲學利用聲強測定噪音源聲功率位準第二部:掃描量測 CNS_(ISO 12001) 聲學機器和設備發出的噪音噪音測試法規的擬訂與陳述之規則 CNS_(IEC 61672-1) 電聲學聲度表第一部:規格 3.用語釋義 以下的用語和定義適用於本標準。在本系列標準 (包括 CNS 14654 到 CNS 14659)、CNS 14660-1、 CNS 14660-2 以及特殊類型機器和設備的噪音測試法規中,有更多詳細的定義。 3.1 發出 (
9、emission) 在指定的操作和架設條件下,由定義好的噪音源 (例如受測機器 )輻射出,並由空氣傳導的聲音。 備考:發出聲音的數值可能會標示在產品的標籤和 /或產品的規格上。基本之噪音發出的量,是聲源本身的聲功率位準,及在聲源附近的工作站和 /或其他特定位置的聲壓位準。 CNS_(ISO 12001) 3.2 聲功率 (sound power, W) 每單位時間由聲源所輻射出的空氣傳導聲音能量大小。 備考:聲功率以 W 表示。 CNS_(ISO 12001) 3.3 聲功率位準 (sound power level, WL ) 受測聲源所輻射出的聲功率與基準聲功率 W0之比,以 10 為底取
10、對數再乘上10, W0=1pW(10-12W)。 備考 1. 聲功率位準以 dB 表示。 2. 應指出使用的頻率加權或頻帶的寬度;例如: A-加權的聲功率位準 (WL ) 3. 節錄自 CNS_(ISO 12001)。 3.4 聲壓位準 (sound pressure lever, pL) 聲壓平方與基準聲壓 P0平方之比,以 10 為底取對數再乘上 10, P0=20 Pa(2 x 10-5Pa)。 備考 1. 聲壓位準以 dB 表示。 2. 應指出使用的頻率加權或頻帶的寬度,以及時間加權 (S、 F 或 I,參照CNS_(IEC 61672-1)。 3. 節錄自 CNS_(ISO 1200
11、1)。 3.5 時間平均的聲壓位準 (time-averaged sound pressure level, LpeqT) 在量測的時間 T 內,所考量之隨時間改變的聲音,其均方聲壓與連續穩定的聲音相同。 Lp eqT()dBdtptpTT=02021lg10 4 CNS 14653, C 6414 備考 1. 時間平均聲壓位準以 dB 表示。 2. A-加權時間均方聲壓位準 LpAeqT常縮寫成 LpA。 LpAeqT應使用符合CNS_(IEC 61672-1)要求的儀器來量測。 3. 因時間平均聲壓位準必須在某個量測時間間隔下測定,通常會省略符號 ”eq”和 ”T”。 4. 節錄自 CNS
12、_(ISO 12001)。 3.6 聲音能量位準 (sound energy level, JL ) 單一突發的聲音或受測聲源所發出的短暫聲音之聲音能量 E(單位為焦耳, J)與基準聲音能量 E0之比,以 10 為底取對數再乘上 10, E0= 1 pJ (10-12J) JL =10 lg ( E / E0) dB 備考 1. 聲音能量位準以 dB 表示。 2. 應指出使用的頻率加權或頻帶寬度。 3.7 單一事件聲壓位準 (single-event sound pressure level, spL1,) 指定時間 T(或指定量測時間 T)標準化為 T0=1 秒之孤立單一聲音事件的時間積分聲
13、壓位準。 ()dBdtptpTLTsp=02021,1lg10 = Lp eqTdBTT+0lg10 備考 1. 單一事件聲壓位準以 dB 表示。 2. 節錄自 CNS 14656。 3.8 聲強 (sound intensity, I) 在某點的聲壓與相關粒子速度的乘積。 備考:聲強是一個向量。 3.9 背景噪音 (background noise) 受測聲源以外的所有聲源所發出的噪音。 備考:背景噪音包括空氣傳導、結構震動及儀器內的電氣雜訊所產生的噪音。 CNS 14656 3.10 背景噪音位準 (background noise level) 在受測聲源不操作時,所量測到的聲壓位準。
14、備考:背景噪音位準以 dB 表示。 3.11 背景噪音修正值 (background noise correction,1K ) 考量背景噪音對表面聲壓位準的影響之修正項目。 備考 1. 1K 是依頻率而定,以 dB 表示。 2. 在 A-加權下,修正值以1K 表示。 CNS 14656 3.12 環境修正值 (environmental correction, 2K ) 考量聲音的反射或吸收對表面聲壓位準的影響之修正項目。 備考 1. 2K 是依頻率而定,以 dB 表示。 5 CNS 14653, C 6414 2. 在 A-加權下,修正值以2K 表示。 CNS 14656 3. 2K 用於
15、本系列標準中,使用包覆量測表面之標準。 4.聲功率位準的測定 4.1 測定聲功率位準的理由 控制機器和設備的噪音,經常需要相關團體間,聲音資料的有效交換。這些團體包括機器或設備的製造商、安裝者和使用者。此聲音資料是從量測得來。只有在指定的條件下執行、產生已定義之聲音的量,及使用標準儀器來量測,這些量測值才有使用價值。 聲功率位準可用於不同的目的: 在定義的條件下 (參照第 5 節 )所發出噪音的宣告; 宣告值的確認; 比較各種類型和大小的機器所發出的噪音; 與採購合約或規定中規格範圍的比較; 降低機器發出噪音的工程作業; 工作場所噪音位準的預測; 建立從客戶到供應者之要求和 /或完成與標準方法
16、有關的合約; 聲源的特性描述與說明。 依基本標準之一所測定的聲功率位準數據,基本上與獲得數據所在的環境或所要安裝機器或設備的環境無關。這是以聲功率位準,來描述各種類型機器與設備所發出的噪音特性之一個理由。 4.2 方法 本標準和 CNS 14660 系列中,測定機器或設備聲功率位準,所應用的兩個主要原理是: 建立在高反射環境中,評估空間均方聲壓 (在迴響聲場內量測 ); 利用包覆表面之量測,評估聲源所發出之聲音能量的流動 (在一個自由聲場內或在一個反射平面上的自由聲場或在一個反射平面上大致是自由聲場內量測 )。 可量測兩個基本量來決定機器或設備的聲功率位準,即聲壓位準或聲強位準。 7個本系列標
17、準,說明在不同測試環境下,以聲壓位準的量測,來決定聲功率位準的程序。 CNS 14660-1 和 CNS 14660-2 提供以受測機器附近的聲強分量量測值,來決定聲功率位準的程序。 5.依 CNS_(ISO 4871)的噪音宣告 依本標準所述之一種方法測定的聲功率位準,及相關的不確定度,為機器和設備製造商依 CNS_(ISO 4871)在作噪音的宣告時,所要使用的兩個量。通常在相關的噪音測試法規會提供不確定度的值。若無特定的噪音測試法規,可使用 CNS_(ISO 4871): 1996 附錄 A 所提供之值。 6 CNS 14653, C 6414 6.選擇測定聲功率位準適當的標準 CNS
18、14654 到 CNS 14659 規範以聲壓位準的量測,來決定聲功率位準的方法。 CNS 14660-1 到 CNS 14660-2 規範以聲強位準的量測來決定聲功率位準的方法。 位準可以是時間平均、頻率加權、頻帶或時間加權。優先的頻率加權是 A-加權。 6.2 影響方法選擇的考量 從此一系列的國家標準中選擇其一時,要考量的因素包括: a) 要求的準確度等級 (參照 CNS_(ISO 12001)的定義 ); b) 機器或設備的大小和可運送性,會影響機器或設備為量測噪音而安裝在聲音測試實驗室的可行性; c) 量測時可使用的測試環境; d) 背景噪音位準; e) 聲源所產生的噪音之特性 (例如
19、,寬頻帶、窄頻帶、不連續頻率;穩定、不穩定、脈衝 ); f) 使用的聲音儀器; g) 要求的聲功率位準類型 (頻率加權或頻帶、量測的頻率範圍 ); h) 其他所要的聲音資料 (例如聲源的方向向,暫態模式 )。 備考 1:以宣告噪音為目的之較佳的準確度等級是工程級 (等級 2)。 備考 2:在指定等級內的所有標準,意即有相同的準確度等級。 6.3 摘要 附錄 A 提供 CNS 14654 到 CNS 14659 以及 CNS 14660-1 與 CNS 14660-2 的摘要。表 1 則為這些國家標準的概要。 6.4 測試環境 附錄 B 說明 CNS 14654 到 CNS 14659 及 CN
20、S 14660-1 與 CNS 14660-2 所考量的不同測試環境。 6.5 量測不確定度 表 2 所列的標準差,表示依這些測試方法來測定聲功率位準,在最壞情況下的量測不確定度。其反應所有量測不確定度原因的累積效應,但不包括測試與測試間可能造成聲功率位準的變動例如改變受測機器的架設或操作條件。且表 2提供的標準差,涵蓋多種的聲源參數,例如差異很大的頻譜內容和方向性質。對於已定義完善的特定機器族系,參數值的變動範圍可能相當小。因此,量測特定機器族系的標準差會較小。 在準備噪音測試法規時,建議作機器相關族系之實驗室間的測試,以決定相關的標準差。 (詳細內容參照 CNS_(ISO 5725-2)。
21、 6.6 選擇的程序 表 1 概述 9 個基本國家標準之每個標準的適用性。表 2 提供依這些標準所測定之聲功率位準的不確定度。 視噪音量測的目的,而決定需要的準確度等級。 表 3 顯示影響選擇適當測試方法的不同因素。附錄 C 提供附加的資料。表 3 和附錄 D 提供選擇適當標準的指引。 7 CNS 14653, C 6414 CNS 14660-2 工程級或評估級a不限規定要求對-外來聲強-風、氣流動、振動、溫度-周圍的配置沒有限制在時間上是平穩的寬頻 帶、窄頻帶或不連續頻率位準:儀器動態能力所提供(典型值:L-10dB變動值:重覆性檢查的規定要求) e)1級或2級e頻帶限制的(1/3倍頻帶5
22、0Hz-6300Hz)A-加權和1/3倍頻帶或倍頻帶。由聲場指標決定的精密度等級利用聲強CNS 14660-1 精密級、工程級或評估級a不限規定要求對-外來聲強-風、氣流動、振動、溫度-周圍的配置沒有限制在時間上是平穩的寬頻 帶、窄頻帶或不連續頻率位準:儀器動態能力所提供(典型值:L-10dB變動值:聲場指標F1的規定要求) e)1級或2級e頻帶限制的(1/3倍頻帶50Hz-6300Hz)A-加權和1/3倍頻帶或倍頻帶。由聲場指標決定的精密度等級正和/或負的部分聲功率集中CNS 14659 工程級或評估級a在現場迴響場條件,依規定的評定要求規定要求沒有限制;只受限於可使用的測試環境穩定、寬頻帶
23、、窄頻帶或不連續頻率L6dBK11.3dBc a)1級b)1級c)1級d)1級倍頻帶得到A-加權時間函數的聲壓位準CNS 14658 評估級a無需特殊的測試環境K27dBb 沒有限制;只受限於可使 用的測試環境任一種L3dBK13dBc a)1級b)1級c)1級d)1級A-加權時間函數的聲壓位準CNS 14657 精密級a無響室或半無響室規定要求特徵尺寸小於 量測半徑的一半任一種L10dBK10.5dBc a)1級b)1級c)1級d)1級A-加權和1/3倍頻帶或倍頻帶聲音能量位準CNS 14656 工程級a一個反射面上 的自由聲場條件K22dBb 沒有限制;只 受限於可使用的測試環境任一種L6
24、dBK11.3dBc a)1級b)1級c)1級d)1級A-加權和1/3倍頻帶或倍頻帶時間函數的方向性資料和聲功率位準;單一事件聲壓位準;其他頻率加權的聲功率位準CNS 14655-2 工程級a特殊的迴響室70m3容積300m30.5sTnom1s最好是小於室內容積的1% 任一種,但無孤立式突發L4 dBK12 dBc a)1級b)1級c)1級d)1級A-加權和倍頻帶其他頻率加權 的聲功率位準CNS 14655-1 工程級a硬牆測試室容積40m3吸音係數0.20 最好是小於室內容積的1% 任一種,但無孤立式突發L6dBK11.3dBc a)1級b)1級c)1級d)1級A-加權和倍頻帶其他頻率加權
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