JJG992-2004聲強測量儀檢定規(guī)程.pdf

1 F 看中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程J J G 9 9 2 -2 0 0 4聲強測量儀T h e Me a s u r e me n t I n s t r u me n t s o f S o u n d I n t e n s i t y2 0 0 4一0 9一2 1發(fā)布2 0 0 4一1 2一2 1實施國 家 質 量 監(jiān) 督 檢 驗 檢 疫 總 局發(fā)布J J G 9 9 2 - 2 0 0 4馬.。-令-心.心聲強測量儀檢定規(guī)程產(chǎn) 0. O . 口. O . O. O . 鉀 。 . 口. 0 . J J G 9 9 2 -2 0 0 4 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o ft h e Me a s u r e me n t I n s t r u me n t s o f S o u n d I n t e n s i t y .0. 0.0. 0.0- 一一 . o.o. o.o. o.心.。-奪-心.卜 本規(guī)程經(jīng)國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局 2 0 0 4 年 0 9 月 2 1 日 批準， 并 自2 0 0 4 年 1 2 月 2 1日 起施行 。歸 口 單 位:全國聲學計量技術委員會起 草 單 位:中國科學院聲學研究所 北京市勞動保護科學研究院 東方振動和噪聲技術研究所 衡 陽儀表電氣設備有限公司 中國電子科技集團公司第三研究所本規(guī)程委托全國聲學計量技術委員會負責解釋標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載.U G ， 刃 一 2 側川本規(guī)程起草人 : 劉克( 中國 科學院聲學研究所) 李毅民( 東方振動和噪聲技術研究所) 丁輝( 北京市勞動保護科學研究院) 劉湘衡( 衡陽 儀表電氣設備有限公司) 潘月吾( 中國電子科技集團公司第三研究所 )J J G 9 9 2 -2 0 0 4目錄范圍弓 1 用文獻術語和計量單位聲壓級瞬時聲強聲強聲強 級聲強探頭探頭的參考點探頭軸參考方 向探頭傳聲器的標稱間距殘余聲強聲壓一殘余聲強指數(shù)動態(tài)能 力指數(shù)工作范圍實時工作 0，.2內(nèi)j49目.111山eses4概述計量性能要求頻率范 圍5. 2濾波A 一計權時間平均峰值因數(shù)處理聲壓頻率 響應和聲強頻率響應聲壓一殘余聲強指數(shù)通用技術要求標志、銘牌和使用說明書41167.月且 .-、戶5lf666. 2標 志計量器 具控 制檢定條件檢 定項 目檢 定方法7. 4使 用中檢驗檢定結果的處理標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 47 . 6 檢定周期 ( 1 0 )附錄 A 測量結果不確定度評定實例 ( 1 1 )附錄 B 檢定證書和檢定結果通知書內(nèi)頁格式 ( 1 6 )J J G 9 9 2 - 2 0 0 4聲強 測t 儀檢定 規(guī)程范圍 本規(guī)程適用于采用聲壓傳聲器對 1 級、2 級和 2 X級聲強測量儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。2引用文獻本規(guī)程引用了下列文獻:G B / T 3 1 0 2 . 7 -1 9 9 3 聲學的量和單位G B / T 3 2 4 1 -1 9 9 8 倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器G B / T 1 6 4 0 4 -1 9 9 6 聲學 聲強法測定噪聲源的聲功率級 第 1 部分:離散點上的測量G B / T 1 6 4 0 4 . 2 -1 9 9 9 聲學 聲強法測定噪聲源的 聲功 率級第2 部分: 掃描測量G B / T 1 7 5 6 1 -1 9 9 8 聲強測量儀用聲壓傳聲器對測量G B / T 6 8 8 2 -1 9 8 6 聲學 噪聲源聲功率級的測定消聲室和半消聲室精密法J J G 1 7 6 -1 9 9 5 聲校準器檢定規(guī)程J J G 1 8 8 -2 0 0 2 聲級計檢定規(guī)程J J G 4 4 9 -2 0 0 1 倍頻程和1 / 3 倍頻程濾波器檢定規(guī)程使用本規(guī)程時，應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。3 術語和計.單位 本規(guī)程采用和參考 G B / T 1 6 4 0 4 和 G B / T 1 7 5 6 1 中有關術語定義。 本規(guī)程采用 G B / T 3 1 0 2 . 7規(guī)定的量和單位。3 . 1 聲壓級 ( s o u n d p re s s u r e l e v e l ) 聲壓與基準聲壓之比的以1 0 為底的對數(shù)的2 0 倍， 基準聲壓為2 0 1, -P a ， 聲壓級用分貝表示 ，符號為 d B .3 . 2 瞬時聲強 ( i n s t a n t a n e o u s s o u n d i n t e n s i t y ) 聲場中某點處單位時間通過與質點速度方向垂直的單位面積的聲能。 聲場中某點的瞬時聲強是個矢量，等于該點瞬時聲壓與瞬時質點速度的積 / ( t ) = P ( ) u ( t ) ( 1 )式中:1 ( 0-瞬時聲強 ，W / m l ; 川t ) -瞬時聲壓，P a ; u(0-瞬時質點速度 ，m/s 。3 . 3 聲強 ( s o u n d i n t e n s i t y ) 穩(wěn)態(tài)聲場中瞬時聲強在一定時間 T內(nèi)的平均值 :標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 4， =1 干 r I ( t ) d t I i .( 2 )式中:T 周期的整數(shù)倍或長到不影響計算結果的時間。 I 是矢量I 的幅 值; 其量值可能為正， 也可能為負， 它取決于被測聲源聲能流的 傳播方向。3 . 4 聲強級 ( s o u n d i n t e n s i t y l e v e l ) 聲強與 基準聲強之比的以1 0 為底的對數(shù)的1 0 倍， 基準聲強是 1 0 - 1 1 w / 廳，聲強級用分貝表示，符號為 d B oL , = l olg (葺( 3 )式中: 石 聲強級， d B ; I 聲強的大小，W / m ? ; I 基準聲強， I= 1 0 一 2 W / .在指定方向n 的聲強I 等于I n a當聲波為平面行波時，聲強級與聲壓級有如下關系: * = *+ 1 0 1e ( 生 ) 一 嘩/( 4 )式中:石聲強級，d B ; L o 聲壓級， d B ; k - - 一 4 0 0 k g /時 。 ) ; P - 一 媒質密 度， k g / m ; c 聲速，m / s o 在溫度為2 3 C、大氣壓為1 0 1 . 3 k P a 、相對濕度為5 0 %時: L ， 二 L ， 一 0 . 1 5 d B ( 5 )3 . 5 聲強探頭 ( s o u n d i n t e n s i ty p r o b e ) 換能器系統(tǒng)，它的輸出信號能被處理以獲得特定方向的聲強分量。3 . 6 探頭的參考點 ( r e f e r e n c e p o i n t o f a p r o b e ) 聲強探頭兩傳聲器的有效聲中心之間的中點。3 . 7 探頭軸 ( p r o b e a x i s ) 通過聲強探頭兩傳聲器有效聲中心的直線。3 . 8 參考方向 ( r e f e r e n c e d i r e c t i o n ) 指向探頭且平行于探頭軸的方向。3 . 9 探頭 傳聲器的標稱間 距 ( n o m i n a l s e p a r a t i o n o f m i c r o p h o n e s i n a p r o b e ) 在規(guī)定測量頻率范圍內(nèi)，聲強探頭兩傳聲器有效聲中心之間的距離的平均值。3 . 1 0 殘余聲強 ( r e s i d u a l i n t e n s i t y ) 聲強探頭兩個傳聲器受到相同聲壓作用時，由于聲強測量儀兩個通道 ( 包括傳聲器在內(nèi))的固有相位差而引起的虛假聲強值。3 . 1 1 聲壓一殘余聲強指數(shù) ( p r e s s u r e 一 二 s i d u a l i n t e n s i t y i n d e x ) 2J J G 9 9 2 - 2 0 0 4 聲強探頭兩個傳聲器受到相同的粉紅噪聲的作用時，測量得到的聲壓級與殘余聲強級之差。該指數(shù)一般以倍頻程譜或 1 / 3 倍頻程譜的形式給出。3 . 1 2 動態(tài)能力指數(shù) ( 街n a m i c c a p a b i l i t y i n d e x ) 聲壓一殘余聲強指數(shù)與偏差因子之差。 注:偏差因子表明了聲壓級與聲強級的最大差值，1 級與2 級聲強測量儀的偏差因子均為 I O d B .3 . 1 3 工作范圍 在聲壓一殘余聲強指數(shù)符合本規(guī) 程要求的條件下， 聲強測量儀可測到的粉紅噪聲信號的最高和最低聲壓級的范圍，以分貝為單位。3 . 1 4 實時工作 聲強測量儀的一種工作方式。將整個平均時間內(nèi)聲信號的全部數(shù)據(jù)同時用于計算聲壓 和聲 強 。4 概 述 聲強是表明聲能量流動的強弱及方向的一個矢量。聲強測量儀是一種測量空氣介質中聲強在某一方向的分量的儀器。通過多點的聲強測量，可獲得聲源附近某一平面上的聲能流強弱分布，以研究聲源的輻射特性。通過聲強測量還可測定聲源的聲功率級。 聲強測量儀包括聲強探頭和聲強處理機兩部分。聲強探頭采用一對相隔一定距離的聲壓傳聲器。聲強測量儀應給出聲強及聲壓的倍頻程或 1 / 3 倍頻程譜，并提供 A計權功育 后 。 本規(guī)程規(guī)定了1 級和 2 級兩種準確度等級的聲強測量儀，對 1 級的要求比 2 級嚴格 。 還有一個等級，稱為 2 X級。在本規(guī)程要求的頻率范圍內(nèi)，不對 2 X級的聲強測量儀作實時工作的要求。對 2 X級聲強測量儀的其他的性能要求與2 級聲強測量儀相同。5 計t性能要求5 . 1 頻率范圍 1 級聲強測量儀應給出聲強的 1 / 3 倍頻程譜，至少包括標稱 中心頻率從 5 0 H : 到6 . 3 k H z 的2 2 個 1 / 3 倍頻帶，頻率覆蓋范圍從 4 5 H z 至 7 . 1 k H z . 2 級聲強測量儀應能給出符合上述要求的聲強的 1 / 3 倍頻程譜;或者能給出倍頻程譜，至少包括標稱中心頻率從 6 3 H : 到 4 k H z 的 7個倍頻帶 ，頻率覆蓋范圍從 4 5 H z 至5. 6 k Hz o52 濾波 1 級聲強測量儀的濾波器性能應滿足 J J G 4 4 9 -2 0 0 1 對 1 級 1 / 3 倍頻程濾波器的要求。 2 級聲強測量儀的濾波器性能應滿足 J J G 4 4 9 -2 0 0 1 對 2 級 1 / 3倍頻程或 2 級倍頻程濾波器的要求。 濾波器可以是模擬的或數(shù)字的濾波器，或由窄帶分析結果合成。 1 級和2級聲強測量儀的濾波器應能實時工作，對 2 X級不做此項要求。標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 45 . 3 A 一計權 聲強測量儀應提供 A計權的聲級及聲強級。聲級及聲強級的 A 一計權特性及允差應符合表 1 的規(guī)定。 表 1 A -計權特性及其允差頻率/ N zA 一計權/ d B允差/ d B5 0一3 0 . 2t 0. 7 56 3一2 6 . 2士0. 7 58 0一2 2 . 5t 0. 7 51 0 0一 1 9 . 1士0 . 51 2 5一 1 6 . 1t 0 . 51 6 0一1 3 . 4士0. 52 0 0一1 0 . 9t 0. 52 5 0一8. 6士0. 53 1 5一6. 6士0. 54 0 0一4. 8t 0. 55 0 0一3. 2士0. 56 3 0一 1 . 9士0. 58 0 0一0. 8土0. 51 0 0 00土0. 51 2 5 0+0. 6t 0. 51 6 0 0+ 1 . 0土0. 52 0 0 0十 1 . 2士0. 52 5 的+ 1 . 3士0. 53 1 5 0+ 1 . 2士0. 54 0 0 0+ 1 . 0士0. 55 0 0 0土0. 5土0 . 7 56 3 0 0一0. 1+0. 7 5 ， 一1 . 05 . 4 時間平均 聲強測量儀應提供聲強及聲壓的時間平均值。 1 級聲強測量儀的平均時間應可在 l o s 一1 8 0 ， 的范圍內(nèi)連續(xù)改變，或以 i s 或更短的間隔改變。 2 級聲強測量儀的平均時間應可在 l o s 一1 8 0 s 的范圍內(nèi)連續(xù)或步進改變。 2 X級聲強測量儀的平均時間應可在 3 0 s 至6 0 0 s 的范圍內(nèi)連續(xù)或步進改變。 a J J G 9 9 2 - 2 0 0 4 聲強測量儀對信號持續(xù)時間為平均時間 1 / 1 0的信號的指示 ，比對連續(xù)正弦信號 的指示應低 1 0 d B . 1 級聲強測量儀的允差為 1 0 . 3 d B , 2 級為 1 M d B 5 . 5 峰值因數(shù)處理 聲強儀應能對峰值因數(shù)不高于 5的信號給出正確的測量結果。 使聲強處理器處于聲壓測量方式 ，測量 2 k H z 的正弦信號并平均 ( 3 0 一 3 6 )， ，測得的 聲壓級為 L , ;對同樣幅值、 持續(xù)時間為8 m s 、 重復頻率為 I O H Z 的2 k H z 碎發(fā)音序列進行測量， 并時間 平均相同， 測得的聲壓級為 L , 。對于倍頻程測量 L 2 = L 、 一 I I M d B ; 對于1 / 3 倍頻程測量 L 2 = L 、 一 l l . 3 d B I 級聲強測量儀的允差為士 0 . 3 d B , 2 級為士 M d B 5 . 6 聲壓頻率響應和聲強頻率響應 令一平面行波在參考方向人射到聲強探頭，在聲強探頭旁設置一個標準傳聲器并與聲強儀同時進行測量。以標準傳聲器測得的聲壓級為聲壓參考值，根據(jù)公式 ( 4 )算得的聲強級作為聲強測量的參考值。1 級和 2 級聲強儀應滿足表 2 給出的允差。 表 2 聲 強儀聲壓與聲強頻率響應 的允差上高 不 宕r ， T了聲壓頻率響應的允差/ d B聲強頻率響應的允差/ d B少火 午生 1 n z1級2級1級2級5 0t 0. 5士0 7士 飛 . 0土1 . 56 3士0. 5t 0 . 7t 1 . 0士 1 . 48 0土0. 5士 0 . 7士0. 9士 1 . 31 0 0t 0. 5士 0 . 7士0. 8士 1 . 21 2 5土0. 5土 0 . 7t 0. 7士 1 . 11 6 0t 0. 5士0 . 7-0. 7士 1 . 02 0 0t 0. 5t 0 . 7t 0. 7t 1 . 02 5 0土0 5+ 0 . 7士0. 7士 103 1 5t 0 . 5士 0 . 7t 0. 7士 1 . 04 0 0t 0. 5t 0 . 7士0. 7t 1 . 05 0 0士0. 5士 0 . 7+0. 7t 1 . 06 3 0士0 . 5士 0 . 7士0. 7土 1 . 08 0 0士0 . 5士 0 . 7+0. 7士 1 . 01 0 0 0士0. 5土0 . 7-0. 7士 1 . 01 2 5 0士0 . 5土 0 . 7士0. 8- 1 . 01 6 0 0-0 . 6- 0 . 8士0. 9土1 . 12 0 0 0- 0 . 7士 1 . 0- 1 . 0- 1 . 32 5 0 0土0. 8士1 . 2士 1 . 1- 1 . 63 1 5 0士0 . 9t 1 . 4士 1 . 2士1 . 94 0 0 0士 1 . 0士 1 . 6士 1 . 3t 2 . 25 0 0 0士 1 . 2土 1 . 8- 1 . 6土 2 . 56 3 0 0士1 . 4+ 2 . 0士 1 . 9士2 . 8標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 45 7 聲壓一殘 余聲強指數(shù) 聲壓一殘余聲強指數(shù)應不小于表 3 所規(guī)定的值。 表 3 聲壓一殘余聲強指數(shù)的最低要求頻帶中 心頻率/ H z聲壓一殘余聲強指數(shù)/ d B1級2級5 01 266 31 378 01 481 0 01 591 2 51 61 01 6 01 71 12 0 01 81 22 5 01 91 33 1 51 91 4悶 0 01 91 4. 55 0 01 91 56 3 01 91 68 0 01 91 61 t ) 0 01 91 61 2 5 01 91 61 6 0 01 91 62 0 0 01 91 62 5 0 01 91 63 1 5 01 91 64 以】1 91 65 0 C 舊1 91 66 3 加1 91 66 通用技術要求6 . 1 標志、 銘牌和使用說明書6 . 1 . 1 聲強測量儀應具有以下標志: a )制造者的名稱; b )產(chǎn)品的型號和序列號; c )采用國家標準的標志 “ G B / T 1 7 5 6 1 -1 9 9 8 ”或采用國際標準的標志 “ I E C 6 1 0 4 3 :1 9 9 3 0 ; d )準確度等級。6 . 1 . 2 每臺 聲強測量儀均應附有包括G B / T 1 7 5 6 1 -1 9 9 8 中第 1 5 條要求給出的所有信息 6王百 G 9 9 2 - 2 0 0 4的使用說明書。6 . 2 標 志6 . 2 . 1 聲強探頭應作標記以區(qū)分兩通道，從而正確說明聲強測量儀所指示的聲強方向。6 . 2 . 2 聲強探頭所使用的傳聲器應有識別標記，例如序號等。6 . 2 . 3 聲強測量儀中非供操作者使用的部件應采用密封或標記的方法加以保護。7 計f器具控制 計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。7 . 1 檢定條件7 . 1 . 1 計量標準和主要配套設備 1 )聲校準器 準確度等級為 J J G 1 7 6 -1 9 9 5中規(guī)定的0 級或 1 級。 2 )標準傳聲器 聲場型傳聲器。在檢定頻率上，傳聲器靈敏度級校準的測量擴展不確定度應優(yōu)于0 . 3 d B( k = 3 ) 0 3 )正弦信號發(fā)生器 頻率范圍為 I O H z - 2 0 k H z ，頻率誤差應優(yōu)于士0 . 2 5 %,輸出信號的總諧波失真小于0 . 5 %，在檢定期間的幅值穩(wěn)定度應優(yōu)于 土 0 . 0 2 d B o 4 )粉紅噪聲信號發(fā)生器 頻率范圍為 2 0 H z - 2 0 k H z 。在檢定期間的幅值穩(wěn)定度應優(yōu)于 士1 . 5 d B a 5 )測量放大器 頻率范圍為 1 O H z - 2 0 k H z ，頻率響應優(yōu)于 士 0 . 2 d B ,總諧波失真小于 0 . 1 %，在檢定期間的穩(wěn)定度優(yōu)于 士 0 . 0 5 d B o 6 ) 1 / 3 倍頻程濾波器 中心頻率范圍從 5 0 H z 一 6 . 3 k H z ，滿足 J J G 4 4 9 -2 0 0 1 中 1 級濾波器的要求。 7 )功率放大器 頻率范圍為2 0 H : 一 l O k H z ，頻率響應優(yōu)于 士 0 . 2 d B ，總諧波失真小于0 . 5 %. 8 )聲源 聲源無指向性，頻率范圍為4 5 H : 一 8 k H z ，在所需的聲壓級上諧波失真小于 3 %。在消聲室中距聲源2 m處的聲壓級應不小于 8 0 d B o 9 )氣壓計 在檢定環(huán)境條件內(nèi)，氣壓計的最大允許誤差應優(yōu)于土 0 . 2 k P a o 1 0 )溫度計 在檢定環(huán)境條件內(nèi)，溫度計的最大允許誤差應優(yōu)于士 。 . 2 cCo 1 1 )碎發(fā)音信號發(fā)生器 可產(chǎn)生1 k H z 一 5 k H z 的 正弦信號。 碎發(fā)音信號持 續(xù)時間 l m s 一 5 0 0 m s 可調， 重復頻率在 1 H z - 5 0 0 H z 可調，準確度優(yōu)于 土 5 %0 1 2 )聲強校準器標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 -2 0 0 4 由送檢聲強儀附帶。7 . 1 . 2 檢定環(huán)境條件 消聲室:滿足 G B / T 6 8 8 2 中消聲室的要求，且工作范圍內(nèi)自由場偏差小于0 . 2 d B o 溫度:( 1 8 一 2 8 ) C; 相對濕度 :( 3 0 一 9 0 ) %; 氣壓 :( 8 6 . 0 一 1 0 6 . 0 ) k P a o7 . 1 . 3 參考環(huán)境條件 溫度:2 3 C ; 相對濕度: 5 0 %; 氣壓:1 0 1 . 3 k P a o7 . 2 檢定項目 檢定項目見表 4 0 表 4 聲強測，儀首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗項目一覽表序號檢定項 目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗1外觀檢查+十2濾波十十3A一計權+十4時間平均+5峰值因數(shù)處理十6聲壓頻率響應和聲強頻率響應+十7聲壓一殘余聲強指數(shù)+注:需檢定或檢驗的項目用 “ 十 ”號表示，不需檢定或檢驗的項目用 “ 一 ”號表示。7 . 3 檢定方法7 . 3 . 1 外觀檢查 聲強測量儀應具有 6 . 1 和6 . 2 規(guī)定的清晰而耐久的標志和標識。聲強測量儀的外觀不應有機械損傷、操作失靈等現(xiàn)象，采用電池供電時，電池電壓應在規(guī)定的范圍內(nèi)。 聲強探頭和傳聲器不應有腐蝕跡象，不得有機械性損傷和變形，傳聲器的膜片應光亮平整，不應有塵埃等污物。7 . 3 . 2 濾波 聲強測量儀的濾波器性能按 J J G 4 4 9 -2 0 0 1 中規(guī)定的方法檢定，并應符合 5 . 2 條的規(guī)定 。7 . 3 . 3 A一計權 聲強測量儀的 A一 計權特性按 J J G 1 8 8 -2 0 0 2中 7 . 1 . 3 . 4 規(guī)定的方法檢定，A 一計權特性及允差應符合表 1 的規(guī)定。7 . 3 . 4 時間平均 8J J G 9 9 2 - 2 0 0 4 聲強處理機置于聲壓測量模式，將 6 . 3 k H z 的正弦信號 ( 如聲強處理機僅有倍頻程濾波器，則采用4 k H z 的信號)同時加到聲強處理機的兩個輸人端。用 1 8 0 s( 對 1 級和2級聲強處理機)或6 0 0 s( 對2 X級聲強處理機) 平均 輸人信號， 并測量記錄結果L e o 保持平均時間不變， 施加持續(xù)時間為 T 1 1 0 的信號，測量結果 L 2 , L Z 與L ， 之差應為 l O d B ，允差應符合本規(guī)程 5 . 4條的規(guī)定。7 . 3 . 5 峰值因數(shù)處理 聲強處理機置于聲壓測量狀態(tài)，選用 3 0 s 一 3 6 。 的平均時間，濾波器的中心頻率置于2 k H z 。向 聲強處理機的 輸人端施加一個穩(wěn) 定的2 k H z 正弦 信號， 讀出 并記錄聲壓級L。 然后向聲強處理機施加 2 k H z 的碎發(fā)音信號 ，碎發(fā)音信號的持續(xù)時間為 8 i n s . 碎 發(fā)音信號的重復頻率為 l O H z ，每個碎發(fā)音信號應在幅值為零時開始并在幅值為零時結束，碎發(fā)音信號與穩(wěn)定信號的幅值應相等， 平均時間不變， 讀出并記錄 聲壓級L , . L , 與 L : 之差及允差應符合本規(guī)程 5 . 5 條的規(guī)定。7 . 3 . 6 聲壓頻率響應和聲強頻率響應 聲強儀聲壓頻率響應和聲強頻率響應的試驗裝置如圖 1 所示。圖 1 聲壓頻率響應和聲強頻率響應檢定裝置示意圖 汪 : 1 對后續(xù)檢定可僅測量每個傳聲器的聲壓頻率響應; 2 對 自由場修 正值 已知的傳 聲器，可在 2 0 0 H z至7 . 1 k H z的頻率范圍內(nèi)采用靜 電激勵器和1 2 5 H z , 2 5 0 H :的聲壓校準器，或者采用從 1 2 5 H z 至6 . 3 k H : 以 1 / 1 倍頻程間隔校準過的多頻率聲校準器測定傳聲器的聲壓頻率響應。 將聲強探頭裝上隔離柱置于 自由聲場中。應使聲強探頭軸延長線通過聲源聲中心，且聲強探頭參考點距聲源聲中心的距離應大于2 m 。將聲強探頭的輸出連續(xù)到聲強處理機上 ，按照制造廠的規(guī)定調整整個系統(tǒng)的靈敏度。 標準傳聲器放置于距離聲強探頭4 0 c m一5 0 c m處，并使其到聲源聲中心的距離等于聲強探頭參考點到聲源聲中心的距離。 開啟聲源，將濾波器中心頻率調整到 5 0 H z 。記錄測量放大器顯示的聲壓級和聲強測量儀測得的總聲壓級及總聲強級。順序向上改變?yōu)V波器的中心頻率，作同樣的測量標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 4 各 1 / 3 倍頻程聲壓級的偏差，是用聲強測量儀測得的聲壓級減去測量放大器測得的聲壓級。 各 1 / 3 倍頻帶聲強級的偏差，是用聲強測量儀測得的聲強級減去由公式 ( 4 )計算的聲強級。 式 ( 4 )中的聲壓級為測量放大器測得的聲壓級， 式中的媒質密度P和聲速。 應根據(jù)檢定環(huán)境的溫度及氣壓予以修正。 聲強儀的聲壓頻率響應和探頭的聲強頻率響應應符合表 2 的規(guī)定。7 . 3 . 7 聲壓 一殘余聲強指數(shù) 聲壓一殘余聲強指數(shù)的檢定裝置如圖 2 所示。 圖 2 聲壓一殘余聲強指數(shù)的檢定裝置示意圖 將粉紅噪聲信號發(fā)生器的輸出信號直接輸人到功率放大器。將聲強探頭的隔離柱去掉，并將兩個傳聲器相互貼緊。將聲強探頭置于聲源中軸線附近，且距離聲源聲中心2 m左右。令聲強探頭軸與人射聲波的方向垂直，使得兩傳聲器接收到相同的聲壓信號。 用被檢定的聲強測量儀測量聲壓級和聲強級。中心頻率分別從 5 0 H : 至 6 . 3 k H z 。此時測得的聲壓級減去聲強級即為聲壓一殘余聲強指數(shù)，應滿足表 3 的要求。7 . 4 使用中 檢驗7 . 4 . 1 檢驗項 目 使用中檢驗的項 目 見表4 07 . 4 . 2 檢驗方法 外觀檢查按 7 . 3 . 1 的規(guī)定進行。7 . 5 檢定結果的處理 經(jīng)檢定合格的聲強測量儀發(fā)給檢定證書;檢定不合格的聲強測量儀發(fā)給檢定結果通知書，并注明不合格的項 目。 檢定證書和檢定結果通知書的內(nèi)頁格式見附錄 B o7 . 6 檢定周期 聲強測量儀的檢定周期一般不超過 1 年。d 7 G 9 9 2 - 2 0 0 4附錄 A測量結果不確定度評定實例 在聲強測量儀檢定項目中， A計權” 、“ 時間平均”及 “ 峰值因數(shù)處理”檢定方式簡單，誤差來源較少，所以不作分析。這里只對聲強儀的主要指標 “ 聲強頻率響應測量結果”進行評定。A . 1 數(shù)學模型 聲強頻率響應偏差試驗 : 依據(jù)本規(guī)程 7 . 3 . 6條檢定方法對聲強儀的聲強頻率響應進行試驗。聲強頻率響應偏差通過聲強儀測得的聲強級減去參考聲強級 ( 用標準傳聲器測得聲壓級，并通過公式L , = 、 叫 4 0 0 1PC 計 算 得 到 ， 得 到 。S L , = L , 一 氣( 1 )式中:S L , 聲強級頻率響應偏差，單位:L , -L ,n -聲強儀測得的聲強級，單位:d B;d B;標準傳聲器測得的聲壓級 ，通過計算換算得到的聲強級，單位:d B .A . 2 靈敏度系數(shù) 由 公 式 ( A . 1 ) 可 知: L ， 和L , 是互 不 相 關， 其 方 程式 為u , ( S L , )= c 2 u 2 ( L , )十 c 2 u 2c 2 u( L , )式中:。 ， ，c 2 為靈敏度系數(shù) ;。 。 二a ( S L , )a ( L , ) a ( 8 L , )c 2 = 2 ( L , )一 1A . 3 A類標準不確定度 對同一臺聲強儀測量獨立的進行聲強級頻率響應偏差測量 ，測量結果如下表 A -1 0表 A - 1頻率/ H aDI , / d B人/ d BAI 3 / d B幾/ d B幾/ d BA1 6 / d BAI / d B標準偏差 / d B5 0一0. 9 5一0. 8 8一0. 9 9一0 . 9 3一 0 . 8 9一 1 . 0 3一0 . 9 5 00 . 0 6 16 3一 0 . 1 0一 0 . 0 7一0. 0 8一0. 0 6一0 . 0 4一0. 0 5一0 . 0 6 70 . 0 2 38 0一 0 . 5 0一 0 . 5 4一0. 4 7一0. 4 6一0 . 4 3一0. 5 2一0 . 4 8 70 . 0 4 31 0 0一0. 7 5一0. 6 9一0. 7 5一0. 7 3一0 . 8 0一0. 8 2一0 . 7 5 70 . 0 4 91 2 50 . 1 00 . 0 70 . 1 50 . 0 20. 000. 1 70. 1 0 00 . 0 5 91 6 0一0. 3 5一0. 4 1一0. 3 9一0 . 2 8一0 . 3 4一0. 3 0一0 . 3 4 50 . 0 5 22 0 0一 0 . 1 5一 0 . 1 1一0. 1 5一0. 1 1一0 . 1 6一0. 1 3一0 . 1 3 50 . 0 2 22 5 00 . 1 00 . 0 80 . 0 50 . 1 10. 1 60 . 0 90. 0 9 70 . 0 3 9標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 - 2 0 0 4表 A -1( 續(xù))頻率/ H zDI , / d BA1 2 / d BA / d BA 4 / d BA 1 , / d BA1 6 / d BAI M B標準偏差 / d B3 1 5一0 . 7 5一 0 . 7 1一 0 . 8 0一0. 8 1一0 . 6 9一0. 7 4一0 . 7 5 00 . 0 5 04 1 X )一0 . 4 0一 0 . 3 4一 0 . 3 5一0. 4 5一0 . 4 5一0. 4 1一0 . 粼洲 )0 . 0 5 05 0 00. 8 00. 7 90. 8 20 . 7 40. 7 60 . 7 80. 7 8 20 . 0 3 06 3 0一0 . 5 0一 0 . 5 4一 0 . 5 3一0. 4 5一0 . 5 5一0. 5 0一0 . 5 1 20 . 0 3 88 0 0一 1 . 5 0一 1 . 5 4一 1 . 4 7一 1 . 4 7一 1 . 4 7一 1 . 4 5一 1 . 4 8 30 . 0 3 21 0 0 00. 5 50 . 5 20 . 5 40 . 5 40. 5 80 . 5 30. 5 4 30 . 0 2 21 2 5 00. 0 00 . 0 3一 0 . 0 4一0. 0 40. 0 5一0. 0 4一0 . 0 3 30 . 0 1 91 6 0 01 . 7 51 . 8 01 . 7 31 . 7 81 . 7 71 . 7 21 . 7 5 80 . 0 3 12 0 0 00. 2 00 . 1 70 . 1 80 . 1 90. 2 50 . 1 60. 1 9 20 . 0 3 42 5 0 0一0 . 4 0一0. 4 0一 0 . 3 6一0. 3 8一0 . 4 6一0. 4 3一0 . 4 0 50 . 0 3 73 1 5 00. 7 00 . 6 80 . 7 10 . 7 40. 6 50 . 7 60. 7 0 50 . 0 4 14 0 0 0一0 . 6 0一0. 6 6一 0 . 6 0一0. 5 9一0 . 5 6一0. 5 5一0 . 5 9 30 . 0 4 15 0 0 0一 1 . 4 0一 1 . 4 6一 1 . 3 7一 1 . 4 2一 1 . 4 3一 1 . 4 6一 1 . 4 2 30 . 0 3 76 3 加2. 0 52 . 1 12 . 0 32 . 0 51 . 9 92 . 0 82. 0 5 20 . 0 4 3 從表中看出:8 0 0 H : 和1 6 0 0 H : 兩個頻率點上的聲強級響應超過允許容差范圍，在此不作分析。對其他頻率點計算了聲強級響應的平均值標準偏差。 計 算公式 :式中 : “ 各頻 率 點的 聲 強級 的 實 驗 標 準 偏 差， d B ; n ,測量次數(shù); 氣 各次 測 量 并 計 算得 到 聲 強 級 響 應 值， d B . 計算結果見上表中。其中5 0 H z 時聲強級響 應的標準偏差最大， 0 . 0 6 1 d B . A類標準不確定度為 u A =0 . 0 6 1 d BA . 4 B類標準不確定度 在聲強儀檢定中，B 類不確定度來源較多，下面對各個不確定來源進行具體分析:A . 4 . 1 傳聲器靈敏度 在規(guī)程中規(guī)定標準傳聲器靈敏度級標準，測量擴展不確定度小于 0 . 3 0 d B ( k =3 ) ,則J J G 9 9 2 - 2 0 0 4U BI = 旱= 0 .10 0 ( d B )A . 4 . 2 前置放大器前置放大器插人衰減準確度 士 0 . 0 5 d B 。以均勻分布考慮，k = 存，則一皆二 ” 0 2 9 ( d B )A . 4 . 3 測量放大器示值誤差測量放大器示值誤差士 0 . 0 5 d B 。以 均勻分布考慮，k = 萬， 則0 .0 5辦=0 . 0 2 9 ( d B )A . 4 . 4 極化電壓 極化電壓常用 8 9 A 1 5 差分電壓表測量，極化電壓從 1 8 0 V變到 2 2 0 V時，傳聲器接收的聲壓級變化不大于 2 d B 。測量過程中，考慮極化電壓的穩(wěn)定性及測量誤差等因素，對極化電壓的影響不超過 0 . 2 V ，由此對測量結果引起的誤差由下式計算得到。0. 2u & 1 =M - 0 - - 1 8 0x2= 0 . 0 1 0 ( d B)A . 4 . 5 信噪比對測量結果的影響 在測量過程中，信噪比大于 3 0 d B ，由于噪聲的干擾，引起傳聲器靈敏度的不確定度由下式計算。 。 二 = l 0 1 g ( 1 + 1 0 ( ,/ 1 0 ) )= 0 . 0 0 4 3 ( d B )式中:N , 為信噪比。A . 4 . 6 空氣密度對測量結果的響應 因為空氣密度是溫度和大氣壓的函數(shù)，在測量過程中，計人氣壓計的準確度，氣壓的變化及讀數(shù)等因數(shù)引起大氣壓誤差小于 0 . 3 k P a 。計人溫度計準確度，測量中溫度變化及讀數(shù)等因素引起溫度誤差 0 . 5 1 C 。由此對測量結果引起的不準確度由下式計算得到。 、 = 2 0 1g ( 1 一 deP 一) = 2 0 1g ( 0 .3101 .3 0 .52 95 .6 6 = 0 .0 4 (d B )A . 4 . 7 聲速對測量結果的響應 因為聲速也是溫度和大氣壓的函數(shù)，分析方式與空氣密度分析類似，在此不再重復。取聲速對測量結果引起的不確定度為 u 。二 0 . 0 4 0 ( d B )A . 4 . 8 自由 場偏差 在測量范圍內(nèi)，聲壓與距離應該成反比規(guī)律。在消聲室自由場偏差計算中，采用最大 誤 ” 法 ， 置 信 因 子 取 二 ， ， 自 由 ” 場 偏 ” = 201g( 1 + 是 一鄂一二。 。 系 數(shù) k。 由 查 表得 出。 一般消聲室中，在測量范圍內(nèi)自由聲場偏差小于 0 . 2 d B ，由此引起測量結果的不確定度不大于 0 . 1 0 0 d B 。即:標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 9 9 2 -2 0 0 4 u 、二 0 . 1 0 0 ( d B )A . 4 . 9 平面波偏差 平面波在直徑 1 2 . 7 m m傳聲器膜片上，聲壓分布偏差不超過 0 . 2 d B ，由此引起的測量結果不確定度不大于0 . 0 5 0 d B ， 即: u ,， 0 . 0 5 0 ( d B )A . 4 . 1 0 球面波偏差 在消聲室內(nèi)只能得到球面波。在遠場小 區(qū)域內(nèi)，傳聲器膜片上球面度偏差小于0 . 2 d B 。由此引起測量結果不確定度小于 0 . l 0 0 d B 。即: u B I 0 = 0 . 1 0 0 ( d B )A . 4 . 1 1 測量距離偏差 在測量中，采用鋼板直尺測量距離。當測量 2 m以內(nèi)距離時，包括鋼板直尺的不確定及測量時讀數(shù)誤差在內(nèi)，總的測量誤差不超過4 m m，由此引起測量結果不確定度小于0 . 0 3 4 d B 。即: U B二 0 . 0 3 4 ( d B )A . 4 . 1 2 總結 將上述分析結果列在表 A -2 中。 表 A-2序號誤差來 源B類不確定度/ d B1標準傳聲器0 . 1 0 02前 置放大器0 . 0 2 93測 量放大器0 . 0 2 94極化 電壓0 . 0 1 05信噪比0. 0 0 4 36空氣密度0 . 0 4 07聲速0 . 0 4 08自由場偏差0 . 1 0 09平面波偏差0 . 0 5 01 0球 面波偏差0. 1 0 01 1測量距離偏差0. 0 3 4B 類標準不確定度 :u : 二 丫。 xU B I + u 2B 2 + 。 2u 113 + “ 2u + u 2 a 5 +u 2B6+ u B7+ u SS+ u 奮+ u 2u B I o + 。 2U B i i( 0 . 1 0 0 ) 2 + ( 0 . 0 2 9 ) 2 + ( 0 . 0 2 9 ) 2