【国家标准(GB)】 声学 噪声源声功率级的测定 消声室和半消声室精密法

1引言
中华人民共和国国家标准
声学噪声源声功率级的测定
消声室和半消声室精密法
Acoustics-Determination of sound power levelsof noise sources-Precisjon methodsfor anecholc and semi -anechoic roomsUDC 534.62
GB 6882—86
1.1本标准规定厂在消声室利半消声室的专用测试室中测定噪声源（包括设备、机器、部件或零件）声功率级的精密法，在附求中规定了对测试室的费求和鉴定程序，还给出了测试室的设计原则。本标准规定的方法还可测得噪声源的指向特性。1.2本标准规延的方法得旧的物数据，可用下述月的：自，根据声功率输出来评价设备，b．制定噪声控制措施
c预计某个设备在给定的房间成环境产牛的声压级。利用物理数据于这些特殊日的的技术，不属于本标准范围内。1.8在完金白由场中或一反射平面L方的白由场中测定责源辐射的声功率，是基于下列前提，声源产生的混响场可忽略不计、总辐射功率可由在声源周国假设的球面成半球面上测得的时间空间平均的均方声压得出。球或平球的半径应选择得使其丧面位在声源的远辐射场中。1.4本标准是参照国际标准ISO3745-1977《声学噪声源击功率级的测定一消声室和半消声室的精密法》编制的。
1.5木标准中使用的声学名词术语、量和单位的名称与符号等均遵照GB3947一83《声学名间术语》和GB3102.7—8G《市学的量和单位》等的规定。2 应用范围]
2.1概述
本标准规定的测量方法可用于各类设备的测试标准中。2.2噪声类型
本标准适用上在测试频率范围内产生按频率均勾分布的声源，月其辐射声功率级至少在305内是相对稳定的。声谱可包含有显著的离散频率分盘或窄带噪声。本标规定的方法也可适用于非稳态噪声，但不适用于辩发市。
2:3禹源尺寸
本标准主要适用于小型声源，却待测试声源的体积最好小于测试室体积的0.5%。此限制的目的是为了保证声源周围的假设球面或半球面处在声源的远辐射场中。2.4测试频率范围
对一般情况，测试频率取中心频率在125～8000Hz之问的倍频带或中心频率在100～10000Hz之间的1/3倍频带。声级比最高频带产压级低40dB以上的任何频带都应除外。对特殊情况，测试频率范同可以向两端延伸，此时测试环境和仪器准确度应满足在延仲频率范围上的使用要求。对于辐射具有国家标准局1986-09-13发布
1987-07-01实施
GB 6882—86
突出的高（或低）频率声音的声源，为了能最佳使用测试设备和方法，可以限制测试频率范围。2.5测量不确定度
符合本标准方法测量结果的标准偏差，等于或小于表1和表2给出的值。表1和表2中的标准偏差反映了引起测量不确定度的各种因素的累积效应。但不包括各次测试之间声源声功率的变化。消声室测定声功率级的不确定度的主要原因，是由于声源指向性引起声场的空间不规则性。在半消声室中，空间不规则性，可能由于实际声源与像声源的声场登加而增加。位于反射平面上的声源的指向性图案，一般要比同一声源在自由场巾的复杂得多，而且近场延伸至较大的距离，使测试半球面的半径通常要大于自由场中所需的测试球面的半径。当在自由场中测量时,测楚声功率级的不确定度最小，压于这个原因，如果没有其它的限制实验室测量最好用自由场环境。不过某些类型的设备要在真正的自由场条件下测量是很函难的。有些声源太大，不能安装在现成的消声室内，有些太重无法悬持在消声案的中心，另外有些声源在正常情况下，是用或接连坚硬反射面作支撑的，由于这些原因，反射面上方的自由场是一种实验室环境，它对测量很多不同类型的设备是很有用的。表1消声室内测定声源声功率级的不确定度倍频带中心频率
125-500
1000-4000
倍频带中心频率
125 ~ 500
1000~4000
名000
1/3倍赖带中心频率
100-630
RH) SCHOO
630010000
表2半消声室内测定市源声功率级的不确定度1/3倍频带中心频率
800～5000
6300-10000
平均值的标准偏旁
平均值的标准偏差
3.1表面声压：利用第7章规定的平均方法，既以平方半均为基础按时问平哟，又在测虽表面1：按空间平均得到的半均声压。单位为：帕，Pa。3.2表面声级L：表面声压级是表面声压平方与基准声压出片之比值以10为底的对数乘以10所用的计权网络和频带宽度应指明，例如，A声级，倍频带声压级，1/3倍频带声压级等等。单位为：分贝，dB（基准值为：20μPa）。3.3，测量表面，测量表面是一假想表面，它包围声源，并在它上面布置测点。本标准中用的测最表面通常是半径为的球面或半球面。4测试室的要求
4.1概述
测试室应足够大并且应具有很高的声吸收，使在测试频率范围内所有频带和选的测量表面有合适的自由声场。消室设计的原则可参见附录F。4.1.1测试室性能的评价标准
GB 6882--86
利用附录A的方法，就可鉴定测试案是否符合本标准的测量要求。4.1.2背景噪声的评价标准
在测试频率范围内，在传声器位置上，背景噪声的声压级至少比被測声源的声乐级低6dB，最好低12dB。
1.2测试室体积
为了能在声源辐射的远场中作测量，建议测试室的体积应至少大被测声源体积的200倍。4.3温度和湿度的评价标准
测试室的空气吸收随温度利I湿度而变，频率在1000Hz以上时更为明显。因此在声压级测量过程中应该控制温度和相对湿度，并尽可能使之保持恒定。4反射半面的评价标准
放置声源的反射卡面，应至少延伸至测量表面。反射面的吸声系数应不超过0.06。5测试仪器
5. 1 测量仪器
所用测量仪器应符合GB3785一83《声级计的电。声性能及测试方法》中11型声级的有关规定。附录G给出了合适的测量仪器系统的例子。5.2传声器及其连接电缆
测量用的传声器应使用准确性、稳定性良好及在厂家规定的人射角下在测试频率范围内具有平直的频率响应的电容传器。建议案用12mm的测量传声器。传市器及其连接电缆应适当选择，使灵敏度不随测量过程甲温度的变化而改变。如要移动传声器，应十分小心力求避免引起十扰测量的声噪声（如风噪声）或电噪声（如出于齿轮、柔性电缆或滑动接触等）。
5.3计权网络、频率分析器
应使用符合GB3785-83规定的A计权网络和符合GB3241—B2（声和振动分析用的1/1和1/3倍频程潞波器》规定的1/1或1/3倍频程滤波器组。注：如果除了A计权外还使用其它的让权网络，则这种网络的特性应予以说明。5.4校准
每次测量以前，应用准确度为10.2dB的声级校准器在测试频率范围内一个或儿个频率上对整个测量系统送行校准。校准器应每年作一次检查，证明其输出不变。此外，在整个测试频率范围内，应对仪器系统定期进行电校准，至少2年校准一次。6声源安装和运转
6.1概达
在很多情况中，声源辐射的声功率取决上它的支架或安装条件以及声源运转的状况。本章将给出美声源安装和运转的一般建议。关于特殊类型声源（例如旋转电机）安装和运转的具体要求，应参考特殊的测试标准。
6.2声源的姿装
只要声源存在一种典型的安装条件，就应尽实际可能使用或模拟这种条件。如果声源正带条件是由坚硬表面支承的或连接着的，则声源应安装在半消声室内（反射平面上方的自由场）。6.2.1安装方法
很多小声源（例如炎光灯的镇流器、电钟等），虽然它们本身并不辐射强的低频声，但要是安装方法不当，使振动能掌传输到面积较大的足以成为有效辐射器时，就能显著增加低频声。如有可能，在待测设备和支承表之间应插入弹性垫，使传递到支承的振动及对声源的反作用均可降低。但是，如GB 688286
果待测设备在典型现场工作时不是弹性安装的，则不应采用这种弹性垫。在这种情况中，设备的底座应有足够高的阻抗，避免振动并由此辐射过大的声音。6.3方法的选择
根据实际使用情况作如下的选择。6,8.1 反射平面
当声源靠近反射乎面安装时，声源辐射的功率问白由空间辐射的功率明显不同。如果这种安装是典型的现场安装，则测试设备应安装在半消声室（反射平面上方的自由场）内坚硬的地板上，以使它与典型现场安装类似，此时反射平面应考虑为声源的一部分。6.3.2白由场环境
如果测试声源通常不是安装在反射乎面上，或者没有典型条件，则声源应放置在消声室的中心附近。
注，如果设备通带是在台子1或架子上工作的，则测试时也应如此安装。可用消声室也可用半消声室。6.4辅助设备
应采取谨慎措施以保证任何电气管道、线路或空气管线连到设备上时，不向测试室辐射显著的声能量。所有辅助设备应尽实际可能放置在测试室外面，并应清除掉测试室内所有物体，使不影响测量。6.5测试时声源的运转
在声学测量的过程中，声源应按规定的典型的正常使用方式运转。可选用如下的运转条件：在正常转速和正常载荷下运转；a.
在满载荷（有别于a，）下运转：h.
C.无载伺下（空载）运转，
d．在相当于辐射最大声音的条件下运转。声源的声功率可在何需要的一组运转条件下测定（如温度、滤度，转速等等）。这些测试条伴应预先选定，并在测试过程中保持恒定。声源应在达到稳定运转后才能作噪声测量。7声压级的测量
7.1概述
要测定声源的声功率，首先要测得包围声源的假设球面或半球面测表面上的表面声压级，然店计算出声源辐射的声功率级。
7.2测量表面
7.2.1测量球面的半径
在消声案中测量时，用来测定表面声压值的假想球面，其中心最好位在声源声中心的位置上。因为声中心的位置通常是未知的，因此选定的肃中心（例如声源的几何中心）应在测试报告中清楚说明。测量球面的半径应等于或大于声源上要尺寸的两倍，且不小1m。传声器位置不可位于按附录A测试鉴定为合格的区域以外。
7.2.2测量半球面的半径
在半消声室中测量时，假想半球的中心应与按7,2.1选定的中心在地板上的投影相重合。测试半球的半径等于或大十声源主要尺寸的两倍，或声源离反射平面的半均距离的四倍。这两者中取其尺寸较大者，且不小于1Ⅱ。传声器位置不应位按附录A测试鉴定为合格的区域以外。7.3传声器位置
7.3.1概述
为了获得测量球面（或半球面）上均方声压的平哟值，应使用下述二种方法之一.采用固定传声器位置的阵列，这些位置分布在测量球（或半球）的表面上。注：单个传声器在相邻位置上相继移动，或者用几只固定传声器并相继采集它们的输出号。b．传声器沿测垦球面（或半球面）上有规则间隔分布的几个平行圆形路径移动。GB6882—86
c，单个传声器沿测试球（或半球）诵上有规则隔分布的几个子午圈上移动。7.3.2固定的传声器位置
T.3.2.1测试球面（自由场测量）应使用附录B所示20个传声器位置的阵列。通带，如果在任何测试频带中测得的最高和最低声压级之差（dB）在数值上小于测点数的-半，则测点数是足够的。如果采用附录B的20个测点的阵列不能满足这要求，则可用对附录B的原来阵列绕Z轴转动180°所确定的另20点阵列（新阵列的Z轴上和底下的测点与原阵列顶上和底下测点重合）。这两阵列的40个测点在附录B的测量球面上，占有相等的面积。
注：(）如果用两阵列的40点还不能满足有足够测点数的要求时，则应详细研究球面局部区域的声压级，可观察到这一区域由于声源的高度指向性形成的“声束”。为了溯定在测试频带内声压级的般高和最低值，这种研究是需要的。如来按照这个方法，传声器位置带就不必在测量球面上占有和等的面积并应作一些适当的修正（见7.7,1.2)。
②对基本上是无指问性的声源，可使用较少的传声器位置（例如8威12个），而不致产生比表2给出的较大的不确正度。
7.8.2.2测试半球（反射半面上力的自由场测盘）应使用附录C中所示的10个传声器位置的阵列。逆常如果在任何测试频带中最高和最低声压级的差值（dB）小于测点数的一半，则测点的数是足够的。如果使用附录C的10点阵列不能满足这一要求，则可用对附录C原阵列绕Z轴转动180\所确定的另组10点阵列（新阵列Z轴顶上测点5原阵列的顶上测点重合）。这两阵列的20个测点在附录C测量半球面上占有相等的面积。注：（）如果用两陈列的20个测点还不能满足足够测点的要求时，则应详细卧究平球上局部区域的声压级，可观察判这一区威由于声源的高度指向性形成的“声束”。为「测定在测试频带内声压级最高和最低的数值，这种研究是需要的。如果按这个方法，传声器位登通常就不必在测量半球面上占有相等的面积，并应作一些适当的修正（见7.7.1.2）。②为了减小半面反射引起十涉效应所造成的误差，即使声源基本是无指向性的，且有宽带特性，也不应少于附录C规定的10个传声器位置。7.3.3平行平面内同轴的圆形路径对反射面上方的自由场的测量，要作声压级的空间和时间平均。以单个传声器要按在附录D所示的五个圆形路径上连续移动。每一圆形路径所涉及半球环形面积是相等的，传声器利用转盘作恒速移动。
对完全自由场中的测量，应使用另五个圆形路径。这五个路径示于附录D的镜像的一些位置上。注：为了避免由于平面反射造成涉效应而引起的误差，在反射面上方的自由场时，即使声源基本是无指向性的，且有宽带特性的，也不得使用少十附录D规定的五个路径。7.测蛋条件
7.4.1概述
测试环境会对测传声器产生影响（例如，强电场或强磁场，来自测试设备的空气放电、风的冲击、，高温或低温等等）必须适当选择和放置传声器以避免这些影响，同时传声器应始终保持这样的取向，即声波的入射角与传声器校准时相同。7.4.2用声级计测量
如果用声级计的指示衣头，则应使用“慢”档特性。若用“慢”档表头特性时，声级计指针的起伏小于土3dB，则对本标准米说，认为噪声是稳定的，声级可取观测期间极人和极小市级的均值。如果观测期间表针起伏大于土3dB，噪声就认为是非稳态的，应该使用附录G的方法。7.4.3用具有RC均或积分系统的测量如果使用RC均，时问常数应足够长，才能得出在观祭过程均方根声级的估值具有土0.5dE的精密度。
GB 688286
如果使用实积分，建议积分时间应等于观测时间。对丁随的间变化的噪声。仔细规定观测时问是很重髪的，这通常将取决于测景的月的。例如，如果机器的噪声级有两种各不同的噪声级的特殊的工作方式。则就需要对每一种方式选择一个观测时间。7.5要得到的观测数据
声压级应该在声源典型工作的时间内观测。在每个测量点用A计权和测试频率范围内每一频带读取声压级（相当于均方声压级）。所用的仪器必须符合第5章的要求。应得出如下数据：
2．在被测声源操作时的A声级和频带声压级b。由背景噪声产生的A声级和频带声压级。对中心频率等于或小于160Hz的频带，观测时间应至少为30s，对A声级和中心频率等于或大于200Hz的频带，观测时间应至少为10s。7.6对背景市压级的修正
应按7.3条所规定的方法之一在声源不工作时测得背景噪声声压级。当每一测点和每个频带的背景噪声声压级与声源工作时的声压级之差小丁6dB时，测国无效。背景噪声对测量频带声压级的影响，应按表3进行正。
表3对背景噪声声压级的修正
声源！作时渊得的声业级与背景噪声由压级之差h
应以声源工作时剩得的声证级中减去的修止值dB
7.了表面声压级的订算
山源声功率级Lw，是由测量球（或半球）面上的表面声压级工计算得。此表面声压级是由测最球（或半球）面上均方声压的空间平均算出。为了从声压级读数得到表面声压级L，可用下列方法计算。
7.7.1[固定的传声器位置
当使用固定的传声器位置时，可用下列两个方法甲的一→种。7.7.1.1等而积
当传声器位置在测量球（或半球）而上凸有的面积相等时，应用下列方程求山表面声压级：Lr = 101g.
式中：——表面市斥级，dB（基准值为20μPa），在第i点测得的并经修正后的频带声压级，dB（基准值为20μPa）：Lpt -
N—测点数。
7.7.1,2不相等的面积
GB 6882—86
当各传声器位置在测量表面上占有的面积不相等时，应用下列方程求出表面声压级工L = 101g[→ 2 S. 10°
式中Lp-
表面声压级，dB（基准值为20μPa）在第i点测得的并经修正后的频带声压级，dB（基准值为20μPa），S;—第i测点在测量球（或半球）面上占有的面积，S
一测量球（或半球）面的总面积；测点数。
7.7.2传声器沿阅形路径bzxz.net
·（2)
当让传声器沿10个或5个圆形路径移动时（见7.3.3）。则可用7.7.1.1中的（1）式求得表面声压级上，此时式中的L是第i条移动路径的平均频带声压级。B声功率级的计算
8.1自由场
在自由场中，声源声功Lw可由下式计算：Lu =L, + 10lg ［号,】
式中， Lu-
声源声功率级，dB（基准值为1pW）+c
测量球面上的表面声压级，dB（基准催为20μPa）tS，——半径为r的测量球面的面积（=4π2），m2So= 1 m2
温度和气压修正值，dB。
当测试环境条件为温度（℃）和大气压P。（kPa）时，则修正值C为：Ze
C= -10lg-
=- 101g r
（4）
注。 只有当测试环境条件与t= 21 C和P。= 100 kP a有显著差别时,才露要有修正项 C。使用修正项 C 可保证在计中应用正确的Z。值。Z。为测量声压级时的测试环境的温度、大气压下空气的特性阻扰。不能用来修止不同于测量时的温度和大气压下的测量。8.2反射面上方的自由场
在反射面上方的自由场中，声源声功率L山由下式让算：La =Lp + 10lg(-S。1
式中：S2—一半径r的测量半球的面积（=2r），m\；S,=lm2。
注：其它符号与（3）式中所用的机同。8.3计权声功率级和频带出功率级+C
利用仪器系统1的计权网络（例如A计权）或者1/1倍频程或1/3倍频程滤被器，利用方程（1）和（2），就可得出表面声压级L的值。如果要得到计权声功率级，则用（3）【或（5）］式只需GB 6882—86
计算一次，如要得出频带功率级，则需对测试频率范围中的每一频带作重复计算。9记录内容
对按本标谁要求的所有测量，应收集和记录下列可用的资料。9.1
被测击瀛
被测声源的描述（包括尺寸）
工作条件：
安装条件1
声源在测试室中的位置：
如果测试对象具有多个声源，则要说明测悬时这些声源的上作状态。9.2
声学环境
测试室尺寸：有关墙面、大花板和地板声学处理的描述，表明声源位置和房间内物件的简图a
根据附录A对测试室的声学检定
空气温度（℃），相对凝度（%）和大气压（kPa）。9.3
用测量的设备，包括名称，型号、序号和制造厂，频率分析器的带宽
仪器系统的频率响应，
用于校准传声器的方法、校准的期和地点。9.4声学数据
传声器路径或阵列的位置和取向（如有需要，应绘一简图）：a.
相应」传声器频率响应的每频带，滤波器在通带中的频率响应，背景噪声等等的修正值，为A声级（其它计权可选用）和每一频带声压级计算用的表面声压级工p对所有频带计算的声功率级和A声功率级！对经过修正的声功率级列表或绘图，精确至平分贝，测量的日期和时间，
简述噪声的主观印象（可听的离散纯音、脉冲特性、频谱含量，瞬态特性等等）：如有需要，向性指数和指向性因数（见附录E）。10报告内容
报告成说明所得到的功率级是完全符合本标准的方法的。并报告同测量目的有关的必要的那些数据（见第9章）。
A.1概述
GB6882--86
附录A
测试室的鉴定方法
（补充件）
为了作符合本标准要求的测量，应使用能提供白由场（消声室）或反射平面上方的自由场（半消声室）的实验室。
测试室应该足够大，H应除了半消声室中的反射平面外没有反射物体。测试应能提供测量表而;这些测最表面位于，
a，没有从房间边界来的不需要的声反射的声场中b。被测声源的近场以外。
本附录所描述的方法。可用来测定不需要的环境影响（如有的话），并可用来检验自由场条件。对于半消声案测量，反射平面应满足A.2条所规的要求。A.2反射平面的性质
测试室内有个反射的表面时，测量可以在反射平面上方进行。成者在具有吸声表而的测试宰内，建造个反射平面。
汪，当反射面不是地面，或者不是观试室面的重婴部分时，操作要非常谨慎。应保证此反射半面不会由十搬动而辐射出任何显著的南音。
A.2.1形状和尺寸
反射平面不应小于测旦丧面在此面上的投影。A,2.2吸声系数
反射面的吸声系数在整个测试的频率范围内，应小于0.0。A.3声压衰减测试
A.3.1仪器
A,$.1.1测试声源
应使用有扬声器的电声系统。声辐射应无指向性，其偏差应小于±1dB。注：议对不同的率范围用不同的声瀛，例如：小干4001lz；装于封闭式吸内箱（0.02m*）内的25cm自径的电动扬声器。400至2000Hz：两只直径10cm的电动扬市器用爆钉连按起来，使安装环价在同·半面上，日电路连接使战脉动“球”
2000至1000分Hz：州：带纲圆管（直径小于1.5cm）的障板式扬声器系统，只让刚管端截面辐射声音。A.3,1.2传声器
建议用12mm传小器。
A.3.2测试声源和传声器的安装
A,3.2.1声源置
A.8.2.1.1 消声室
测试声源的位置应与被测市源的位置本相同。最好是在测试室中央。A.8.2.1.2平消声室
测试声源的位置应靠近反射地面上。测试声源的辐射面和反射平面之间的最大臣离应足够小，使在平面上方的半球间产生的辐射是无指同性的，其偏差为A.3.1.1规定的值。A.8.2.2传声器位置
GB 6882--86
传声器移动路径应至少有8条远离测试声源的不同方向上的直线路径。传市器的路径是从声源到测试室一角上的几条直线，4条或4条以上的路径是随机选择的。但建议不要取靠反射地面很近的路径。
A.3.3测试方法
A,3.1和A.3.2介绍的电声系统应在离散频率上L作，这些离散频率是以离敏的间隔覆盖待测声源辐射的整个频率范围。在125Hz以下和4000Hz以上，应采用GB3240一82《声学测量中的常用频率》中1/3倍频程的中心频率，在125和4000Hz之间，应采用倍频程的中心频率。注：如果被测机器只辐射宽带噪声，刚不方法可用1/3倍频带噗声或倍频带噪声，替代离散频率。对每-测试频率传声器应沿A.3.2所述的路径连续移动并记录出声压级。这些声压级要与按平方律的衰减作比较，并对每一路径和每一测试频率计算出测量声压级和理论声压级之间的差值。A.3.4鉴定要求
差值不应超过下表给出的数值。测量声级和理论声级之间的最大允许差值测试室类型
消声室
半消声室
1/3倍频带中心频率
800~5000
800-5000
允许差值
表中的差值确定了允许的测量半径和围绕声源的最大空间，在这空间中可选择允许的测量表面。如果测最表面位在实际被测声源的近场以外，则这种测星表面按本标准进行测量是合适的。如果这些要求不能满足，测量就不能按本标准进行，测试室的鉴定是不合格的。GB 8882—86
附录B
建议的自由场中传声器阵列的位置（补充件）
下图所示是半径为的球表而上具有相等面积的20个测点的位置。下表给出以声源中心为原点的笛卡尔坐标（，，2）。乙轴选为垂直于水平而（2=0）向上的方向。传恶器的位置
传市举位立的高度
GB 6882-86
从阵列中心线到转声器位骨的水平距离.89
17 19
相应而积的高度
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