【国家标准(GB)】 声学 噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法

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
混响室精密法和工程法
Acoustics-Determinatiou of sound power levelsof noise sources-Precislon methodsand engineering methods for
reverberation rooms
UDC 534.62
GB 6881—86
1，1本标准规定了在混响室巾以精密级和工程级溉定噪声源（包括设备.机器、部件战零件）声功直接法和比较法，
率的两种方法—
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忧点。1.3按本标谁测得的数据可用十下送目的：a，根据声功率级对噪声源作出评价中b.
制定噪声控机措施
在给定房间或环境中预计弹声源产生的声正级。c.
1.4木标准中由测得的声压级来让算声功率级的前提是，空间和时间平均的均方市压（P）。a.
与声源的市功率输出成正比
b.与测试室的等效圾声虽成反比，此外，只与空气密度和声速等物理常数有关。c.
1.5本标准参照采用国际标准IS037411975《声学一噪市源声功率级的测定一混响室中测定宽带声源的精密法》，ISO3742-1975《志学一噪声源声功率级的测定一混响室中测定离散频率利窄带声源的精密法》和IS03743-1976（声学一噪声源声功率级的测定一专用混响室的L程法》。1.6本标准中使用的声学名词术语，最和单位的名称与符号等均遵照GB 3947一83《声学名词术语》和GB3102.7一86《声学的量和单位》等的规定。2应用范围与场合
2.1概述
本标准的精密法可获得击源的倍频带或1/3倍频带声功率级。A声功率级可参照附录D计算，L.程法可获得而源的A功鞋级或倍频带吉功率级。2.2噪声类型
本标准主要适用于稳态噪击源，包括稳态的宽烦带噪声利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叠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士要是200Hz以下的离散频率的市功率级量，对于这种声源应采用GB6882一86《声学躁寺源声均率级的测定消声室和半消室精密方法》规定的方法测。
2.3声源尺寸
国家标准局1986-09-13发布
19-0-01实施
GB 6881—86
本标准仅适用于小卢源。声源体积应不大于混响室体积的1%。2.4测试频率范围
般情测下，测试的频率范围应包括中心频率在125～8000H之问的各倍频带，或心频率在100～10000Hz之间的各1/3倍频带，声压级低于频带声压级最太俏40dB以上的仁何频带，可不予考虑，对某些特殊的情说，也可以根据噪声的特性米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测量不确定度
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，丁埕法测定声源题带声功率级的标准偏差将等于或小丁表2所列的值，对丁测定在100～10(00Hz频段内辐射频谱较半坦的噪源A声功率级的标准偏差近似为2.0dB，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有因案的累积效应。表1混响室中精密法测定宽带和牵带或离散频率市源频带声功率级的标准偏差倍频带心频率
500~40:00
173借频带中心频率
100~160
200~315
400~5000
6300~10000
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养倍频带中心频率
500-4000
3定义
标准偏差
标谁偏差
3.1直接法：由声源在混响室中所产生的声压级测量值、混响室的体积和混响时间（或总吸声直）来计算声功渐级的方法。
3.2比较法：由声源在混响中所产生的压级的测量值，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均方志玉：混响室中声压平方的空间和时间的均值。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测定声功率的混响室的设计准则；以工程法测定声功率的混响GB 6881--86
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
测试室体积应按表3规定。如果测试的频率范围包括高于3000Hz的频率，则测试室体积不得超过300m。测试室的最大尺度和最小尺度之比，不得超过3:1。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
125Hz倍频带
100Hz1/3倍频带
125Hz1/3倍频带
160Hz1/3倍频带
250H2倍频带或
200Hz1/3倍频带
4.2.2工程法
最小测试宰体积
测试室体积应至少*70m3，若测试的频率范围包括125Hz倍频带，则测试室体积更大些为好，若包含4kHz以上倍频带，则测试宰体积不得超过300m°。4.3测试室的吸声的标准
测试室的吸声呈，主要影啊声源和传声器之间应保持的最小距离，也影响声源的辑射。，对于窕带成离蔽频率声源的测试，当吸收过小时,声源辐射的声功率，较强烈地受测试宰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（参附录A）最接近声源的测试室表面（一般为地面），吸志系数应小于0.06，其余表面的吸声性能，彼此应无显著差别，即对各频带（按測试所要求的岱频带或1/3倍频带），任一表面的吸声系数A平均值成在所有表面的吸声系数平均值的0.5与1.5倍之问。麗响时问（s)必须大1V/S。V是测试室体积（m3）S是测试室总表询积（m2）。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
如果测试室不月有4.3条所规定的要求，则应用附求B的方法来鉴定精密法测量宽带声源的混响室：用附录D的方法鉴是精密法测量空带或离散频率声源的混响室，用附录E的方法鉴定工程法测量声源A声功率级的混响室、以确定所用测试室的合适性4.5背果噪声级的标准
4.5.1精密法
在所测试的颍率范国内每一频带的背案噪声级（包括移动传声器等作被测声源发出的任何噪声）应至少比被测声压级低6dB最好低12dB以L。4.5.2上程法
在所测试的频率范围内，每频带的背景噪声级（包括够动传声器等非被测声源发出的任何噪声)应少比被测声压级低1dB，最好低9d以上。4.6温度和湿度的标准
GB 6881-86
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1010Hz时。所以在测量过程中，温度t（C)和相对湿度RH（%）须加以控制。当乘积RHx (f+5)
的变化超过土10%时，测就不能进行。5仪器
5.1概述
所用仪器应能测定在空闻和时间求平均的均方声压值。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，也可以是一个究整的仪器，例如声级计。精密法和工程法测试用仪器，都应符合GB3785一83《声级计的电，市性能及测试方法》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。否则要作无规入射响应的修正，传声器的准确度、稳定度应符合GB3785-83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GB3785一83中1型声级计的有关规定。5.4滤波器
1/1倍频程或1/3倍频程频带滤被器应符合GB3241—82《声和搬动分析用的1/1倍频程和1/3倍频赖程滤被器》的有关规定。
5.5均方电路和指示器
均方电露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问之间的关系见7.4.2款）对干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0.25dB（3%），每组十个均方电压级测定的半均值，与连续积分获得的值，相差应不大于±0.25dB。采用连续模拟平均方式时，平均时间至少为0.7s，H应符合7.4.2款的要求。5.6校准
每次测鼠时，对包括传而器的整套测量系统精密法应使用准确度优于或等于±0.3dB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10.5dB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方，或者是若干个位置和取向的平均值。6.2声源的位置
声源应放在测试室中正常使用的‘个或几个典型位置上。如果没有规定特定置，则声源位置与离房间午一界面的距离精密法至少1.5m，程法至少1.0m。在报告中应把街源位置加以说明。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，所以在测试报告应予详细描述。每GB 6881--86
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。在非典型安装条件下，声源的主要辐射面不宜与测试室的邻近表面平行。6.4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量南能到测试室，如有可能，尽显将辅助设备安置在测试室外面，并日把一切可能对测盈产生扰的无关物体都从测试室中清除出去。
测试时声源的运转
测试时声源应按规定的正带使用的典型方式运行，可适当采用下列的一种或儿种工作条件：a。设备处于止常负载下；
b．设备处于满载下（如果不同于a）c．设备处于空载下（转）：
d，设备处于最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，并在测试过程保持不变。在进行任何噪声测量以前，声源应处下稳定的作状态。7均方声压的测量
7.1概述
卢源卢功率级近似值的让算是以测得声源在室内辐射的声压的均方值为基础的，此声玉均方值是测试室内卢压平方的时闻空问平哟值。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·组传声器阵列，也可用一只传声器在器十适位置遂点量。T.2传声器位置
7.2.1精密法
传击器任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／2或1.0㎡（取较小的值），为测试频带中最低频带的1心频率所对应的被长，单位为刃，如果有活动散体。则与传声器的距离应大于/4或门.5m（取较小的值）任何传市器位置与声源表面的最小距离为rm in =0.16VV/T
式中：V一一混响室体积，m 3
T——混响时间，s。
7.2.2程法
传声器任位置或移动路径上任--点与测试室任-表面的距离不小于/4或0.5m（取较小的值），2意义同上；对于A计权测量，可取3.5m。任何传声器位置与声源表面的最小距离为Imim=0.3V1/3
式：V—一混响室体积，m3。
7.3传声器和声源位置数
7.8.1精密法
a。对于宽带噪声源
如果采用固定的传声器阵列或逐点移动，则至少有一个固定传声器或传声器位置，被此距离大fa/2.
如果采用传声器连续移动方法，则移动路径长度至少为3m，若是直线路径或平面弧线路径，直线GB 6881-86
或平而与测试室任一界面的夹角应大于10°，对于圆弧形路径，弧线不宜超过3/4个圆的圆弧。b对于案带噪声源或离散频率市源当声源置于符合6.2条的每个位置时，首先按本条中上述传市器位置的安翼原则，选择6个阅定传声器位置，测出测试频率范围内每个1/3倍频带成倍频带的6个时间卡均声压级L，用下式计算标准偏差5s= (n~1)-1i2[2
(L,-Lm))
-测试室中空间时间平均声压级L，的标准偏差，dR（基准值为20μPa）第个固定传声器位置上的时间平均声压级，dB（基准值为20uPa）：]压级「L的算术哟值，dH（基准值为20μPa）（2）
s值与声场性质有关。如果测试案符合第4条的要求。对于精密方法，则当s<1.5dB时，可认为是宽带噗声源，声源只需个位置，传市器只要取兰个位置，或取相当的连续移动路径。如果s值在1.5-3dB之间，可认为存在穿带噪声，s3d，可认为存在离散频率的纯音，从军论上说，5.56dB的标准偏差，相当」零带宽的频谱分量，即离散纯音。对丁离做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
式： N
，—一声源位置：
测试室的混响时间，s
-测试室体积，m 3
（10002+
离散纯产的频率或窄带噪声的中心频率，Hz传声器位置数；
一由表4绘出的常数。
由（3）式算得的N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）式得出的八值的一半。当声源位置数大于1时，任意两声源位置之间距离应人于凡/2，其间连线不应任界面平行。
上述传声器位置数及声源位置数归纳于表中。T.3.2T程法
首先按（2）式求出s值。当sAdB时，可认为在有关频段存在离散纯音；2.3s1dB时，可认为存在窄带噪声成分：$×2.3dB时，H有宽带噪声特性。然后参考表6取定传器位置数N效声源位置数N，n
表4传声器位置数和确定的源位置数时的常数倍频带（成1/3倍频带中心赖率
(100,125;160)
(200, 250. 315)
(400+ 500, 630)
(800。1000，1250)及以 上频率传真器位置数
传卢器位置数
标准偏差s
标准偏差：
7. *观测方法
7.4.1 观测时间
GB 6881--86
表5精密法传声器位置数与声源位置数计算理序粪型
适用于宽带方法
假定存在窄带噪声
假定行在离敬纯音
传声器笠置数Nm
或移动路径长！
或1>3m
Nm取自表4或
N取自表|或
表6工程法的传声器位置数和声源位置数倍频带中心频率
125~8000AiF-枚
250，500，A计权
1400~8000
250，A计权
1000-8000
传市器位置数
志源位置数V
由（）式计算出的
N、值的平
由（）式算出N
中心频率等F或低于160Hz的各频带，观测时问至少305中1心频率等于或高于200H2的各频带，观测时间至少10s。
注：如果仪器采用连续时问平均（RC-平均），则在任何传声器或滤波器转换（包括传声激够动到新的位置）之后到仪器对间常数5倍的“建之”时间之内不作观测。观测时间至少与“建立”时问相同。7.4.2传声器移动的重复率此内容来自标准下载网
GB 6881—86
在观测时间内，传声器移动的次数或传声器阵列的扫描次数是个整数。如果应用定时间间隔，上的积分（见5.5条），则在指未装置的积分时间内，传声器移动次数或阵列扫描次数应是个整数。
如果采用连续平均（见5.5条），则移动或扫描时问应小于指示器件的时问常数的两倍。7.5需要测量的数据
在所需测试的倍频带、1/3倍频带或A计权频率范用内对于各个传声器位置或移动路径，测定下列声压均方他：
背景噪声所产生的声压级（被测声源不工作时，所有其它噪声的声压级）a.
被测声源上作时的声压级，
（如果用比较方法见8.2）标准噪声源工作时的声压级。每组读数的传声器路径或阵列应相同，且应满足7.3要求；除被测声源运行状态外，其它室内条件应该不变。测量时,观测者和操作者应不在测试房间内，除非必须有人操作试验设备。7.6背景声压级的修正
7.6.1 精密法
测得的声源各频带声压级应按表7a进行背景噪声的修。当标准噪声源再压级或被测源运行时的声压级与背景噪声声压级的差值小于6dB时，已达不到精密法的测量准确度，测盘无效。7.6.2工程法
测得的市源各频带声压级应按表？b进行背景噪声的修正。当标准噪声源或被测声源运行时的市压级与背景噪声声压级的差小于1dB时，已达不到工程法的准确度，测量尤效。表7精密法背景声压级的修正级
声源亡作时测得的声压级与
背景噪声级的差信dR
应从由源上作时测得的声压
级中减大的修正值dB
市源工作时潮得的市
玉级与背景噪声声压
级的差值dB
应从声源上作时测得
的声压级中减去的修
正值dB
1.T平均声压级的计算
表 7b下程法背景压级的修正俏
如果来用连续路径或自动传声器扫描，则每一频带中所测得的声乐（按7.6条修正后）就是所需的好，的估计慎。
如果采用逐个传声器位罩测量时，则每个频带声正级（先按7.5条修正）用下式求业均：T ma-101g［
(t: tp)
式中：Lpm
GB 688186
平均频带声压级，dB（基准值为20μPa）Lpi——第i次测得的该频带声压级，dB（基准值为20μPa）：N-—该频带的测量次数。
8声功率级的计算
B.1直接方法
8.1.1 必要的附加数据一一混响时间在测试的频率范围内应测定测试室倍频带或1/3倍频带的混响时间T（测量方法按GBJ76一84《厅堂混响时间测量规范》）。测定溉响时间时，案内的条件应与声压测量时和同，如混响时间需用另外的扬声器系统时则在测声压级时也要把扬卢器系统看作是测试室中的一郭分，测混响时间时被测卢源也应在原束位置上。对于小于或等于250Hz的混响时间的测定，建议取混响曲线上前10dR的草期衰减来确定混响时间值。由此得到的声功率值与从自由场方法得到的声功率值有较好的符合程度。8.1.2计算公式
在所测试频密范内，声源辐射的各倍频带或1/3倍频带声功率级按下述公式计算：B.1.2.1精密法
Lwf=Lm-101
式Lwf
10lg(1+)-101k
被测南源的频带声功率级，dB（基准值为lpW）；Pe
按第7章规定方法测得的平均频带声压级（经背景噪声修正后），dB(其准值为20μPa)；混响时间，$1
混响室体积，
测试颊带中心频率的波长，Ⅲ！混响室内表面积，㎡2；
大气压，kPa，
式（5）已经考患了混响宰内各表而附近所形成的声场十涉图形的影响。8.1.2.2
1程法
++1015
Lwf = Ltm- 10lg-
式中符导意义同上。（6）式中以13dB代替（5）ifr的14dB，是近似地考虑了室内表面附近场十涉的影响。
精密法不允许直接测试A声功率级。如要求A功率级，则应先测出各频带的准功率级，再附录C计算。工程法可以用附录C计算，也可直接测量，这时湿响时问测试信号可以用中间频带的噪声或A计权的粉红噪声信号。如波测声源可突然停止发生，也可用它来作A计权混响时间测量的声源信号。
8.2比较方法：
比较法需要用：个巴1功率输出的标准噪声源。标准噪声源应符合GB4129一84《标准噪声源》的有关规。
比较法的优点是不必测虚测试室的响时间。8.2.1标准噪声源的位置
标准噪声源放在测试室的地面E，离其它反射葡距离（包括被测尚源）应大于1.5m。按第7条方法测叫各频带的哟声压级。9.2.2计算公式
GB 688186
Lwy= Lm + (Larf- Lrfm)
式中：Lwf——被测声源的频带声功率级，dB（店准值为lpW）；Ljm——被测市源的平均频带声压级，dR（基准值为20uPa）ar—标准操声源的频带声功率级，dB（基准值为lpW）：Lrm—标准噪声源的平均频带声压级，dB（基准值为20μPa）。9应记录的资料
被测声源
被测声源的描述，
工作条件，
安装条件：
声源在测试室中的位置。
声学环境
试验房间的描述，包括尺寸墙面、天花板、地面的表面处理，画出室内布置利声源位置略图。测试室的合格鉴定
空气温度（℃），相对湿度（%），大气压《kPa）。仪器
测试仪器的名称、型号、序号、制造厂，频率分析器的带宽，；
仪器系统的频率响应！
校准传声器的方法，校准日期、地点：标准噪声源的校准（限十比较法）。声学数据
传声器陈列或路径位置和取向（必要时画出路图）b.
必要时应给传声器的频率响应，滤被器的频响和背景噪声修正值！声功率级（列表或绘图），数据算到最接近的0.5dB值。报告内容
测试口期，时间，
所有被测试频带的声功率级、声源的全部工作条件；被测声源在测试室中的位置；
第9章列出的其他资料，只当声功率级数据有专门应用时才需写人报告。d.
说明获得市功率数据的方法是按本标准中的直接法还是比较法。e.
A.1概论
GB 6881-86
附录A
混响室的设计准则
(参老件)
适用于精密方法测定声源的声功率级的混响室，应具有：，适当的体积；
b，适宜的形状，必要时增加扩散体。适当小的声吸收：
d．足够低的背景噪声级。
A.2体积
（见4.2条）
A,3形状
如巢测试室是矩形六面体，则三个边长比可以取1:21/3.413或取下表中的某一比例。矩形混响室尺寸比例的推荐值
注，Ly，L，为测试室的长，宽、高。0.79
如果不是矩形，则房间各表面应不相平行，避免出现大的凹面。A.4扩散体
室内各面（一般是相对两个面的一个面）1可做成半杆、半球或其它形状的面体，以增加声场的扩散程度。
对于牵带噪声或离散纯音声源的测定，为了增加测试案的均勾性采用活动扩散体（为旋转式或援动式扩散体）。考采用旋转式扩散体，则在房间尺寸以及声源、传声器位置安排允许条件下，扩散体尺寸应尽可能人。扩散板不可用轻质结构，建议面密度至少有5kg/m2。其转速应高到在转动一周的时间内能使声压级得到4均。对于直径4～5m的双半圆锥扩散体以每分20～25转运转是可取的。扩散体表面不应与任何界面乎行。
A.5室内的吸收
混响室内表面的吸声系数要小到保证有足够的混响声场，但吸声系数也要适当大，以减少声源位置对辐射声功率的影响。为此，在所测试的频率范围内，混响室内全部表面的平均吸声系数应不超过0.06，丑各面的吸声系数应没有非常大的差别（见4.3条）。对于窄带或离教频率声源，当有必要增加测试室简正模式的共振曲线的宽度，而希望在某一频字以下有一附加的吸收量，此频率为：式中：V一一混响牵体积，m3。
f=2000V-1/3
GB688186
但室内表面平均吸声系数也不应超过0.16。工程法用的专用测试室
用于工程法的专用测试室，设计原划可参考本附录。也可以考虑将空房间加以改造，但须将窗户堵死，门要能关严。一般水滤地面、磨石子友面或石灰粉刷等表面均可不动：也不必另加扩散体。经初步混响时间测试，如果需要适当增加低频段的阻尼，则可采用薄板型低频吸声结构，用0.5～2m尺寸不等的夹板，钉在边框上，靠在墙上安放即可。但最后效果不能出现很强的果一频带吸声特大或特小的现象。
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