GB-T 4129-2003.pdf
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1、G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 前言 本标准等间采用国际标准 I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 ( 声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准 要求 。 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 G B / T 4 1 2 9 -1 9 9 5 , 与G B / T 4 1 2 9 -1 9 9 5 相比, 本标准的重要技术变化包括: 1 ) 拓宽了频率范围( 5 oH z -2 0 0 0 0 H z ) , 并对标准声源的 性能提出了更加严格的要求 如声功率
2、 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室校准和混响室校准两部分, 并分别对其测试环境、 传声器 特性、 传声器位置以及每个传声器位置的积分测量时间等给出了更为细致、 具体的要求 如在半消声室 校准中传声器位置增加了子午线路径) ; 3 ) 本标准还增加了测量频率高于 1 0 0 0 0 Hz 情况下进行空气吸收修正的内容等。 本标准在等同采用国际标准I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 时, 将其规范性引用文件和参考文献中部分I S O标准 替换成我国目 前正在实施的对应的国家标准, 在规范性引用文件中加人
3、了G B / T 3 1 0 2 . 7 -1 9 9 3 声学 的量和单位 和G B / T 3 9 4 7 -1 9 9 6 声学名词术语 , 并按照 G B / T 3 9 4 7 -1 9 9 6 给出了声功率级、 近场、 远场、 混响时间、 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。 本标准起草单位: 中国科学院声学研究所, 中国计量科学研究院。 本标准主要起草人; 吕亚东、 于渤、 章汝威、 徐欣, G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / L S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 引言 标准声源广泛用于“ 比较法”
4、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G B / T 1 4 3 6 7 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测量要求。 在G B / T 1 4 3 6 7 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 G B / T 6 8 8 1 . 1
5、, G B / T 6 8 8 1 . 2 , G B / T 6 8 8 1 . 3 , G B / T 3 7 6 7 , G B / T 3 7 6 8 , G B / T 1 6 5 3 8 , G B / T 1 4 3 6 7 给出 了系列标准的使用导则。 值得注意的是: 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 于由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
6、参 见I S O / T R 1 1 6 9 0 - 3 和I S O 1 4 2 5 7 。 这些示例中也有一些与本标准不同的要求。 G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 声学用于声功率级测定的 标准声源的性能与校准要求 范围 本标准规定了标准声源的声学性能要求。 声功率输出的短时稳定性和重复性; 频谱特征; 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) , 辐射指向性图评估只能在半消声室环境中进行。对于 常规检定测量,
7、 通常只测定频带声功率级。在这种情况下, 测量可以在半消声室或混响室条件下进行。 本标准也规定了作为标准声源的声源校准方法, 即在标准条件下( 空气的特性阻抗 P C 等于 4 0 0 P a s / m ) 以倍频带和1 / 3 倍频带以及A计权表示标准声源声功率级的校准方法, 并规定了辐射图案 评估和检验的不同方法。 注: 标准声源也可用于 1 / 2 倍频程酗量, 例如 I S O 9 2 9 5 , 但在此情况下, 本标准所述的稳定性和再现性限制不再 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
8、一个反射面上标准声源位置, 前面提到的两个不同测试环境 在大于或等于1 0 0 H z 频带内被认为是等效的。低于1 0 0 H z , 则两个不同测试环境的测量不确定度会 有明显不同( 参见表 1 ) e 本标准适用于标准声源。该声源可直接放置在地板上或安装在距离地板一定高度的支架上。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。 . 5 m和水平方向最大尺寸小于。 . 8 m的声 源。根据本标准, 在测量表面进行测量时, 只能采用地板放置的标准声源。对于混响室条件下使用或校 准的标准声振 , 则没有最大尺寸方面的限制 。 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
9、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。 G B / T 3 1 0 2 . 7 -1 9 9 3 声学的量和单位( e q v I S O 3 1 - 7 : 1 9 9 2 ) G B / T 3 7 6 7 -1 9 9 6 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 ( e q v I S O 3 7 4 4 : 1 9 9 4 ) G B / T 3 9 4 7 -1 9 9
10、 6 声学名词术语 G B / T 6 8 8 1 . 1 -2 0 0 2 声学 声压法测定噪声源声功率级混响室精密法( i d t I S O 3 7 4 1 : 1 9 9 9 ) G B / T 6 8 8 2 -1 9 8 6 声学噪声W,声功率级A li 定消声室和半消声室精密法( n e q I S O 3 7 4 5 ; 1 9 7 7 ) G B / T 1 4 5 7 3 . 4 -1 9 9 3 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4 部分: 成批机器标 牌值的确 定和检验方法( n e q I S O 7 5 7 4 - 4 ; 1 9 8 5 )
11、G B / T 1 7 2 4 7 . 1 -2 0 0 0 声学户外声传播的衰减第 1 部分大气声吸收的计算( e q v I S O 9 6 1 3 - I G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 1 : 1 9 9 3 ) GB / T 1 7 3 1 2 - 1 9 9 8 I S O 3 7 4 5 : 1 9 7 7 声学 声级计的无规人射和扩散场校准( e q v I E C 6 1 1 8 3 : 1 9 9 4 ) 噪声源声功率级的测定消声室和半消声室的精密法 I S O 5 7 2 5 - 1 测量方法和测量结果
12、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 f r e e f i e l d o v e r a re f l e c t i n g p l a n e 放置声源的无限大刚性平面上方半空间中的均匀、 各向同性媒质的声场。 3 . 2 半消声室 s e m i - a n e c h o i c r o o m 地板为反射面的消声室, 以模拟半自由空间的房间。 注: 满足G B / T 6 8 8 2 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 s u r f a
13、 c e s o u n d p r e s s u r e l e v e l 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, d B , 3 . 4 声功率级L w s o u n d p o w e r l e v e l 被测声源辐射声功率与基准声功率之比的以1 0 为底的对数, 单位为贝 尔 , B 。但通常用d B为单 位。基准声功率必须指明。 注 基准声功率l P W 3 . 5 测It表面 m e a s u r e m e n t s u r f a c e 包络声源的假设表面, 各测点位于这个表面上。 注: 本标准规定的测量表面为止于反射面的一
14、个半球面或一个球面 3 . 6 远场f a r s o u n d 习 f i e l d 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: 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。 3 . 7 近场n e a r s o u n d f i e l d 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。 3 . 8 指向 性指数D , ; d i r e c t i v i t y i n d e x 声源沿某一方向辐射声的所占程度 注 1 : 方向1 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 D ;一L
15、 , ; 一1 , ( 1 ) 式中: L沿想要测定 D 的特定方向上, 声源测量面上的声压级, ( d B ) , L , 在相同距离的测量表面上平均得到的表面声压级 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。 2 G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / I S O 6 9 2 6 : 1 9 9 9 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, 因此本定义不同于G B / T 6 8 8 2 所给 定义 3 . 9 混响室 r e v e r b e r a t i o n r o
16、 o m 混响时间长, 使声场尽量扩散的房间。 注: 满足 G B / T 6 8 8 1 . 1 的测试间 3 . 1 0 测试频率范围 f r e q u e n c y r a n g e o f i n t e r e s t 通常即中心频率由1 2 5 H : 至 S 0 0 0 H a 的倍频带或中心频率由1 0 0 H : 至 1 0 0 0 0 H : 的1 / 3 倍 频带。 注: 如果能够满足本标准要求, 频率范围可扩展到上限2 0 0 0 0 H z , 下限5 0 H z 3 . 1 1 比较法c o m p a r i s o n m e t h o d 通过比较某环
17、境中测得的被测声源的声压级与在相同环境中已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 . 1 2 混响时间T r e v e r b e r a t i o n t i m e 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( 6 0 d B ) 所需要的时间。 单位为秒 , s e 注 1 : 测量时 常用开始一段声压级衰变5 d B -3 5 d B的情况外推到6 0 d B衰变所需要的时间。 注2 : 若混响时间最初声能密度衰减 1 0 d B 或 1 5 d B 计算得到, 则分别表示为T ,。 或T , , . 3 . 1 3 标准声
18、源 R S S r e f e r e n c e s o u n d s o u r c e 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 . 1 4 重复性r e p e a t a b i l i t y 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 I S O 5 7 2 5 - 1 的规定。 4 测f不确定度 按照本标准方法测定的标准声源声功率级的单一
19、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( 如G B / T 1 4 5 7 3 . 4 -1 9 9 3 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I S O 5 7 2 5 - 1 定义的再现性标准偏差a R , 表 1 的数值考虑了采用本标准测量 方
20、法产生的测量不确定度的累积效应, 但不包括由运行条件( 如转速、 电压) 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I 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 9 5 写置信度, 声源声功率级真值位于测量值的士1 . 9 6 a R 范围内。进一步举例参见G B / T 1 4 5 7 3 . 4 . G B / T 4 1 2 9 -2 0 0 3 / 1 S 0 6 9 2 6 : 1 9 9 9 表 飞 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 倍频带中心 频率/ Hz 1 / 3 倍频带中心 频率/ Hz 半消声室内地面上声
21、源 再现性标准偏差. 吹/ d B 棍响室内声源 再现性标准偏差扭 , x / d B 子午线路径 或螺旋路径 2 0 个离散位置或 同轴圆路径 6 3 1 2 5 2 5 0 - - 2 0 0 0 4 0 0 0 - - 8 0 0 0 1 6 0 0 0 5 0 - -8 0 1 0 0 - 1 6 0 2 0 0 - 3 1 5 0 4 0 0 0 - - 1 0 0 0 0 1 2 5 0 02 0 0 0 0 2 . 0 0 . 8 0 . 3 0 . 3 0 . 3 2 . 0 0 . 8 0 . 5 1 . 0 1 . 0 2 . 5 1 . 0 0 . 3 0 . 3 0 .
22、 4 A计权 0 . 3 “0 . 50 . 2 “ 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1 侧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 1 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, 这种偏差在 1 0 0 H z 以上范 围并不重要。然而在 1 0 0 H z 及其以下范围, 这种偏差较大。对于2 0 0 m 混响室, 这种偏差一般小于或等于 1 . 5 d Ba
23、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三复性 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/ H : 标准偏差/ d B 5 0 - 8 0 1 0 0 - 1 6 0 2 0 0 - 2 0 0 0 0 0 . 8 0 . 4 0 . 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) 的变化范围, 以保证测试频率范围内
24、 任一1 / 3 倍频带内的声功率级变化不超过士。 . 3 d B 。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 5 . 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 频谱特征 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1 0 0 H z -1 0 0 0 0
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