GB-6881-1986.pdf
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1、中华人民共和国国家标准 声学噪声源声功率级的测定 混响室精密法和工程法 UDC 5 3 4 . 6 2 GB 8 881 - 8 6 A c o u s t i c s -De t e r m i n a t i o n o f s o u n d p o w e r l e v e l s o f n o i s e s o u r c e s - P r e c i s i o n me t h o d s a n d e n g i n e e r i n g m e t h o d s f o r r e v e r b e r a t i o n r o o ms 1 引言 1 .
2、1 本标准规定了 在混响室中以 情密级和 程级侧定噪声源 ( 包 括设备、 机器、部件或零件)声功 率的两 种方法 直 接法和比较法。 1 . 2 本标准所规 定的方 法,只 能测 定辐射稳态 噪声的声 源的声功率 输出, 而不能 测定声源辐射的 指 向特性。 对于只需测定声 输出, 而不需要指向特性的噪声源,则本方法具有突出的优点。 1 . 3 按本标准测得的数据可用于下 述目的: a . 根据声功率级对 噪声源作出评价: b . 制定噪声 控制措施; c . 在给定房间或环境中预计噪声源产生的声压级。 1 . 4本 标 准中 由 测 得的 声 压 级来 计 算 声 功率 级 的 前 提是
3、, 空 间 和 时 间 平 均的 均方声 压 ( p z ) 。 a , 与声源的声功率 输出成正比, b . 与 测试 室的等效吸声量 成反比; c . 此外,只与空气密度和声 速等物理常数有关。 1 . 5 本标准参照采用国际标准I S O 3 7 4 1 - 1 9 7 5 声学一噪声源声功率 级的测定一混响 室中测定宽 带声源的精密法,I S 0 3 7 4 2 - 1 9 7 5 声学一噪声源声功率级的测定一混响室中测定离散频率和窄带 声源的精密法和I S O 3 7 4 3 - 1 9 7 6 声学一噪声源声功率级的测定一专用混响 室的工 程法 。 1 . 6 本标准中使用的声 学
4、名i 司 术语. 41和单位的名称与 符号等均遵照 G B 3 9 4 7 -8 3 ( 声学名词术语 和G B 3 1 0 2 . 7 -8 6 声学的量和单位等的规定。 2 应用 范围与场合 2 , 概述 本 标准的精密法可获得声源的倍频带或1 / 3 倍频带声功率级。 A 声功率级可参照附录D 计算;L 程 法可获 得声 源的A声 功率 级或倍频带声功率 级。 2 . 2 噪声类型 本标准主要适用于 稳态噪声源,包括稳态的宽频带噪声和窄带或离散频率的声源。对于窄带或离 散频率的声源,可以是也可以不是在宽带分量上 盛加显著的离散频率或窄带噪声。 本标准规定的方法不适用于 声源辐射主要是2
5、0 0 H z 以下的离散频率的声功率级测量,对于这种声 源应采用G B 6 8 8 2 -8 6 声 学 噪声源声功率级的测定 消声室和半消声 室精密方法规定的方法测 硬 翻 。 2 . 3 声源尺寸 国家标准局1 9 8 6 - 0 9 一 1 3 发布 1 9 8 7 一 0 7 一 0 1 实施 GB 6 8 81 -86 本标准仅适用于小声源。声源体积应不大于混响室体积的1 1% o 2 . 4 测试频率范围 一般 情况下, 侧试的频率范围 应包 括中心频率在1 2 5 - y 8 0 0 0 H z 之间的各倍频带,或中心频率在 1 0 0 - - 1 0 0 0 0 H z 之间
6、的各1 / 3 倍频带, 声压级低于 频带声压级最大值4 0 d B 以上 的任何频带, 可不予考虑, 对某些特殊的 情况,也可以根据噪声的特性来确定测试的频率范围,只要测试室与测试设备能满足 测 试频率范围内的要求。 2 . 5 测f不确定度 符合本标准的测量, 精密法测定声源频带声功率级的标准偏差将等于或小于表1 所列的值; 工程法 测定声 源频带声功率级的标准偏差将等于或小于表2 所列的值,对于 测定在1 0 0 一 1 0 0 0 0 H z 频段内辐射 频谱较平 坦的噪声源A 声功率级的标准偏差近似为2 . O d B 。 表1 和表2 中的标准偏差系指测量过程中引起测量不确定度的所
7、有因素的累积效应。 表 1 混响室中精密法测定宽带和窄带或离 散频率声源频带声功率级的标准偏差 倍频带中心频率 Hz 1/3倍 。 带 中 。、频 率 标准偏差 d B 1 2 5 2 5 0 5 0 0一4 0 0 0 8 0 0 0 一 ;:二;: 3 . 0 2 . 0 1 . 5 3. 0 表 2 混响室中工 程法测定宽带和窄带或离 散频率声源频带声功率级的标准偏差 倍频带中心频率 Hz 标准偏差 dB 1 2 5 2 5 0 5 0 0 -4 0 0 0 8 0 0 0 5 . 0 3 . 0 2 . 0 3 . 0 3 定义 3 . 1 直接法: 由声源在混响室中所产生的声压级测量
8、值、 混响室的 体积和混响时间 ( 或总吸声ht) 来计算声功率级的方法。 3 . 2 比较法: 由声源在混响室中所产生的声压级的测量值,与一已 知声 功率输出的 标准噪声源在同 一 混响室内 所产生的声压 级相比 较来计 算声 功率 级的方法。 3 . 3 均方声压:混响室中声压乎 方的 空间和时间的平 均值。 4 测试室的要求 4 . 1 设计准则 附录A 给出了 按照本标准以精密法侧定声功率的混响室的没计准则;以r 程法测定声功率的混响 GB 6 8 8 1 -8 6 室的设计原则也可参考附录A,但各方面要求可适当放宽。 4 . 2 测试室体积 4 . 2 . 1 精密法 测试室体积应按
9、表3 规定。如果测试的频率范围包括高于3 0 0 0 H z 的频率,则测试室体积不得超过 3 0 0 m s o测试室的最大尺度和最小尺度之比,不得超过3 : 1 0 表 3 最小测试室体积与最低测试频率的关系 测试的最低中心频率 Hz 最小测试室体积 m 3 1 2 5 H z 倍频带 1 0 0 H z l / 3 ( t; 频带 2 0 0 1 2 5 H z 1 / 3 倍频带1 5 0 1 6 0 H z 1 / 3 (u 频带1 0 0 2 5 0 H z 倍频带或 2 0 0 H z l / 3 (频带 7 0 4 . 2 . 2 程法 测试 室体积应至 少为7 0 m 3 ,
10、若测试的频率范围包括1 2 5 Hz 倍频带,则 测试室体积更大些为 好, 若 包含4 k H z 以匕 倍频带,则测试室体积不得超过3 0 0 m“ 。 4 . 3 测试室的吸声的标准 侧试 室的吸声ia,主要影响声源和传声器之间应保持的最小距离,也影响声源的辐射。对于 窄带 或离散 频率声源的测试,当 吸收过小时, 声源辐射的声功率, 较强烈地受测试室简正方式和声源在房间 中 位置的影响。为此,吸声量 既不可太大,也不可太 小 ( 参看附录A) 最接近声源的测试 室表面 ( 一般为地面), 吸声系数应小于。 . 0 6 ,其余表面的吸声性能,彼此应 无显著差别,即对各频带 ( 按测试所要求
11、的倍频带或1 / 3 倍频带) ,任一表面的吸声系数A平 均值应在 所有表面的 吸声系数平 均值的0 . 5 与 1 . 5 倍之间。 混响时间 ( s ) 必须大于Y / S o r 是测试 室体积 ( m3 );S是测试 室总表面积 ( m z )。要 避免 某 一 频带的吸声特大或特小的情况。 4 . 4 测试室合适性的标准 如果 侧试 室不具有4 . 3 条所规定的要求,则应用 附录B 的方 法来鉴定精密法测毫 宽带声 源的混响 室;用 附录D 的方法鉴定情密法测量 窄带或离散频率声源的混响室;用 附录E的方法鉴定C 程法测量 声源A 声 功率级的混响室,以 确定所用测试 室的合适性。
12、 4 . 5 背景噪声级的标准 4 . 5 . 1 精密法 在所测试的频率范围内每一 频带的背景 噪声 级 ( 包括移动传声器等非被测声源发出的任何噪声) 应至少比被测声眼级低6 d B 最好低1 2 d B 以匕 4 . 5 . 2 I 程法 在 所测试的频率范围内,每一 频带的背景 噪声 级( 包括移 功传声器等非被测声源发出的仟何噪声) 应至少比被测声压级低4 d B ,最好低9 d B以仁 。 4 . 6 温度和湿度的标准 GB 6 8 8 1 -8 6 混响 室的空气吸收是随温度和湿度的变化而改变的,尤其是频率高于l 0 0 0 H z 时。所以在测a 过程 中, 温度t( ) 和相
13、对湿度RH ( % )须加以 控制。当 乘积 RH x ( t +5 ) 的变化超过1 1 0 % 时,测量就不能进行。 5 仪器 5 . 1 概述 所用仪器应能测定在 空间和时间求乎均的 均方声压值。一般仪器系统包括传声器 ( 和必要的延伸 电 缆),可选择具有A 计权网络的放大器、1 / 1 倍频程或1 / 3 倍频程频带滤波器、 均方电 路和指示器。 它可以是由几个单件组成,也可以是一个完整的仪器,例如声级计。 精密法和工 程法测试用仪器,都应符合G B 3 7 8 5 -8 3 声级计的电、 声性能及测试方法中1 型 或1 型以上 声级计的有关规定。 5 . 2 传声 器及其电 缆 传
14、声器在所测试的频率范围内,对无规人射声应有平直的频率响应。否则要作无规人射响应的修 正,传声器的 准确度、 稳定度应符合G B 3 7 8 5 -8 3 中1 型声级计的有关规定。 传声器的 延伸电 缆不能对传声器的灵敏度、 稳定性及频率响应等产生影响。 5 . 3 放大器与计 权网 络 放大器与A 计权网络应符合G B 3 7 8 5 -8 3 中1 型声级计的有关规定。 5 . 4 派波器 1 / 1 倍频程或1 / 3 倍频程频带滤波器应符合G B 3 2 4 1 -8 2 声和振动分析用的1 / 1 倍频程和1 / 3 倍频 程滤波器的有关规定。 5 . 5 均方电路和指示器 均方电
15、路和指示器可以采用各种形式的模拟或数字设备。 采用 固定时间 间隔上 的积分方 式时, 积分 时间T U应与观测时间相同。 ( 观 测时间最 小值见7 . 4 . 1 款, 积分时间与传声器移动或扫描时间之间的关系见7 . 4 . 2 款) 对于 稳定的正弦波讯号输人,均方电压 级的测定值的归一化方差应小于0 . 2 5 d B ( 3 % );每组十个均方电 压级测定的平均值,与 连续积分获 得的值,相差应不大于1 0 . 2 5 d Bo 采用连续模拟平均方式时,平均时间至少为0 . 7 s ,且应符合7 . 4 . 2 款的要求。 5 二校准 每次测量时,对包 括传声器的整套测量系 统精
16、密法应使用准确度优于或等于士 。 . 3 d B 的声级校准 器 进行声 校准。 工程法应使用 准确度优于或等于士 0 . 5 d B 的声 级校 准器 进行声 校准。 声 级校准 器 应至 少每年鉴定一次。仪表系统的电 校准,也须定期进行。 6 声源的安装与工作 6 . 1 概述 当声源安装在一个或几个反射面附近时,其辐射阻抗与在自由 场中的辐射阻抗有显著的差异,因 此声 源辐射的声 功率,强烈地依赖于声 源的所在位置与 取向。所以在 测定声源辐射功率时,或者是对 某一 特定的位置和取向而言,或者是若于 : 个位置和取向的平均值。 6 . 2 声源的位f 声源应放在测试室巾正常使用的一个或几
17、个典型位置上。 如果没有规定特定位置,则声源位置与离房间任一 界面的距离精密法至少1 . 5 m, I : 程法至少1 . 0 m o 在报告中应把声源位置加以说明。 6 . 3 声源的安装 在许多 情况下,声 源辐射 功率与 声 源支 架及 安装条件有关, 所以在 测试 报告中应予 详 细 描述。每 GB 6 8 8 1 -8 6 当 被测装置有典型安装条件或典型用法时,就应尽可能采用这种条件或模拟这种条件。 在1 典型安装条件下 ,声源的主要辐射面不宜与 测试室的邻近表面平行。 二4 辅助设备 与 被测声源相联的任何电 缆、 管线或空气管道,必须确保其不辐射大ok声能到测试室, 如有可能,
18、 尽U 将辅助设备安置在测试 室外面,并且 把一 切可能对测量产华干 粉O h 无羊 物恢都从测试宣由浩rs.w 去。 6 测试时声滋的运转 测试 时声源应按规定的正常使用的典型方式运行。可适当 采用下列的一种或几种工 作条件: 。 . 设备处于正常负载下, 卜 . 没备处于满载下 ( 如果不同于a )。 c . 设备处于空载下 ( 空转), d . 设备处于级大声辐射的工 作条件下。 在任何所要求的一组工 作条件 ( 即温度、 湿度、装置的速率等等) 测定声功率级。测试条件应预 先选定,并在测试过程中 保持不变。在 进行任何噪声测量以前,声源应处于 稳定的五 作状态。 7 均方声 压的MR
19、7 . 1 概迷 声源声功率 级近似值的计算是以 测得声源在室内 辐射的声压的 均方值为基础的,此声压均方值是 测试 空内声1 + : 平方的时间空间平 均值。 测试声压均方值时可以用一只传声器的沿直线、 弧线、 螺线或其它曲 线连续移动,可以用一 组传 声器阵列,也可用一只传声器在若干 适宜位置逐点测量。 7 . 2 传声器位it 了 . 2 . 1 精密法 传声器任一 位置或移 动路径上 任一 点与测试 室任一 表面的距离不小于A/ 2或 1 . 0 - 取较小 的 值),只 为 测试频 带中最低频带的中 心频率所对 应的 波长, 单 位为m 。 如果有 活动扩散 体, 声器的距离应大于A
20、 / 4 或0 . 5 m ( 取较小的值)。 任何传声器位置与声源表面的最小距离为 则 与传 f m , 。 二 0 . 1 6 ,/ (不 下. . . . . . . . . . . . . . . . . 一 , , . 式中:V - 混响 室体积,m 3 ; T -混响时间, 。 7 . 2 . 2 程法 传声器任一 位置或移动路径七 任一点与 测试 室任一 表面的距离不小于刀4 或0 . 5 m ( 取较小 a 意义同上 ;对于A计权测量,A 可 取3 . 5 m, 任何传声器 位置与声源表 面的最小距离为 ( 1 a ) 的值) , r , 。 = 0 . 3 V 1 3 . .
21、 。 , . . . . . . 。 . 。 . . . ( 1 b) 式中: V - 混响 室体积,m 3 . 7 . 3 传声器和声滚位it数 7 . 3 . 1 精密法 a . 对于 宽带噪声源 如果采用周定的传声器阵列或逐点移动, f 又/ 2 e 则至少有三个周定传声器或传声器位置, 彼此距离大 如果采用传声器连续移动方法,则移 动路径长度至 少为3 m,若是直线路径或平面 弧线路径, 直 线 GB 6 8 8 1 -8 6 或平面与 测试室任一界面的夹角应大于1 0 “ ; 对于圆弧形路径, 弧线不宜超过3 / 4 个圆的圆弧。 b . 对于 窄带噪声源或离散频率声源 当声 源置于
22、 符合6 . 2 条的每个位置时,首先按本条中L 述传声器位置的安置原则, 选择6 个固定传 声器位置, 测出 测试频率范围内每个1 / 3 倍频带或倍频带的6 个时间平 均声压级 L ; 用 下式计算标准偏差: s 二 ( n 一1 ) 一 1 . 2( l ( L乙 。 ) 勺 广 , 一 ( 2 ) 式中:s 测试 室中空间时间乎 均声压级L的标准偏差,d B( 基准值为2 0 W P a ); L 第 个 固定传声器位置L 的时间平 均声压级,d B( 基准值为2 0 1 i P a )。 L 声压级L、 一L 。 的算术平 均值,d B( 基准值为2 0 W P a ); n二6 0
23、 : 值与 声场性质有关。如果测试室符合第4 条的要求。对于精密方法,则当s 3 d B ,可认为 存在离散频率的纯音。从理 论上 说,5 . 5 6 d B 的标准偏差,相当于零带宽的频谱分量,即离散纯音。对于离散纯音 除了考虑适 当 增加传声器位置数外,还应适当增加声源的位置数。合适的声源位置数N , 由下式计算: N K 0 .79 ( 知( 鄂z 卸 。 ( 3 ) 式 中 :从 声 源 位置, T 测试室的混响时间,5 ; V 测试 室体积,m 3 , f 离散纯音的频率或窄带噪声的中心频率,H z; N m 传声 器位置 数。 K由表4 给出 的常数。 由 ( 3 ) 式算得的N
24、, 值, 应取其 最 接近的大 整数。对于 窄带 噪声 源, 声 源位置数应为 ( 3 ) 式得 出 的从值的一半 。当 声 源位置数大干1 时, 任意两声 源位置之间 距离应大于 l / 2 ;其 间 连线不应 与 任一界面平行。 上 述传声器位置数及声源位置数归纳于表5 中。 7 . 3 . 2 工 程法 首 先 按 ( 2 ) 式求出 : 值。 当 : ? 4 d B 时, 可认为 在有关 频段存在 离散 纯音; 2 . 3 3 假定存在离散纯音 弋 取自 表4 或 , = 、 奋 由( 3 ) 式算出N , 表 6 工 程法的传声器位置数和声源位置数 标准偏差s dB 倍频带中心频率
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