ISO3744翻译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.docx

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ISO3744翻译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

声学-声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法

1.范围

1.1总则

本标准规定了在一个或多个反射面周围近似自由场条件下，在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级或声音能量级的方式。

声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情形下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。

注：

在肯定噪声源的情形下，不同的测量表面的形状会产生不同声功率级的估算值，ISO12001里面拟定的适合的测量程序给出了具体的信息来选择测量表面。

1.2噪音的类型和噪声源

本标准规定的方式适用于测量ISO12001概念的各类类型的噪声（稳态、非稳态、脉冲和中断噪声暴发出的声音能量）。

本标准规定的方式适用于测量各类能知足测量条件下的尺寸和类型的噪声源（例如：

静止或缓慢移动的设备、装置、机械、部件或组件）。

本标准给出的测试条件并不适合很高或很长的声源，如：

烟囱、管道、传送带和多种声源的工业厂房。

在这种情形下能够对特定生源的噪音排放的测量方式选择一个替代方式。

1.3测试环境

本标准适用于室内或室外一个或多个反射面周围近似自由场的测试环境。

理想的测试环境是一个完全开放的空间，无边界和反射表面，除发射平面（如提供知足要求的半消音室），在不能知足理想条件下要给出应用更正（在指定的范围内）。

1.4测量不肯定度

本标准给出了在限制范围的频率波段内和用A计权频率的测量方式肯定的声功率级和声能量级的不肯定度信息。

不肯定度依照ISO12001:

1996，精度2级（工程品级）。

4测试环境

总则

依照本标准测量所适用的测试环境为：

a）实验室房间或室外能与背景噪音充分隔离（见）而且提供反射面上方自由声场的平坦区域

b）一个能与背景噪声充分隔间的房间或室外平坦区域（见）和混响声场对测量表面上的声压影响有限情形下且能够应用环境修正的环境。

避免在不适合麦克风利用的环境下测量（如：

强电或磁场、声源测试时空气放电的冲击、高温或低温）。

测量仪器利用说明书中注明的不利环境条件亦应注意。

在室外区域，应考虑尽可能减少在测量期间不利的气象条件（如温度、湿度、风力、降水）对声音的传播和对在有关的频率范围内声音的产生或背景噪声的影响。

当发射表面不是地面或不是测量室表面整体的一部份，则需要特别注意以确保那个平面不会因震动而产生明显的声音辐射。

背景噪音准则

相对标准

总则

在测量表面上所有传声器位置处测量的各个时刻平均声压级平均后的值（见）应低于相应的未修正、在一样背景噪声情形下被测声源测量所得的时刻平均声压级至少6dB，低于15dB以上更好。

对于频带测量，在测试频率范围内的每一个频带都需要知足那个条件。

若是能知足那个条件，就可以知足本标准的背景噪音准则。

注1：

一个相似的标准适用于单次事件声压级：

平均时刻的测量时刻周期与单次事件的测量时刻周期一样。

注2：

当噪音用扫描传声器方式时，若是用一个测量时，运动机械以为是背景噪音的一部份。

在如此的情形下，背景噪音就用扫描方式运行测量。

频带测量

的要求可能不能知足所有的频带，乃至在测试房间里背景噪音品级已经极低而且受控制的情形下。

因此，为了符合背景噪音标准，可能被测声源测量频率范围内的任何一个频带的A计权声功率级或声能量级比最高的A计权声功率计级至少低15分贝的频带不在测试频率的范围以内。

A计权测量

若是A计权声功率级或声能量级是由频带声级肯定和报告的，那么需要知足下列要求以肯定值是不是本标准的背景噪音规范：

a）A计权声功率级或声能量级是依照本标准的流程利用测试频率范围内的每一个频带的数据计算的

b）重复计算，但不包括△Lp<6dB的频带

若是两个值之间的差距小于，那么那个各个频带数据肯定的A计权声功率级或声能量级被以为是符合本标准的背景噪声规范的。

注：

当在背景噪音和声源与背景噪音一路测量的差小于6分贝仍需要测量时，能够按2级精度利用ISO9614-1或ISO9614-2。

绝对标准

若是能够证明在测量的时刻里测试房间内背景噪音声级等于或小于表1中所有测量频率范围内的频带对应值，即便没有知足最小相差6分贝（）那个限值，进行的测试也能够以为是符合本标准的噪音标准条件。

能够假设在这些频带声源发出很少或没有可测量的噪声，而且记录的数据为这些频带里声功率级的最大值。

在一些被测声源测试值（无论是时刻平均或单次事件时刻积分）小于表1中所对应的值的情形下，被测频率范围要被限制到临近被测声源的声压级超过对应表1中的值所对应的最低和最高频率范围。

在如此的情形下所应用的被测频率范围要记录下来。

不符合标准声明

若是的相对标准和的绝对标准都不能知足，报告需要清楚地指出背景噪音要求不能知足本标准，而且在被测的频带里要标识出特定的没有知足标准的频带。

另外，报告不该声明或暗示测试已经“完全服从”本标准。

测试环境声学条件知足性的标准

总则

测试房间应提供一个测试表面位于没有不想要的房间边界声反射和近旁物体声反射的自由声场内的环境（除地面）。

至于要可行，测试环境需要没有除反射地面外的反射物体。

注1：

若是在噪声源周围的物体的宽度（例如支撑结构或柱子的直径）超过它到噪声源距离的十分之一，则可被以为是声音反射体。

反射平面至少要超过测量面在地面上投影米。

在测量频率范围内反射平面的声音吸收系数应小于。

注2：

滑腻的混凝土或密封的沥青表面一般都能知足要求。

附录A具体说明了肯定环境修正K2的大小的程序，以计算与理想测试环境下的误差。

依照本标准的测量只有当K2＜4分贝（见参考25）才是有效的

注3：

若是环境修正K2大于4分贝，可利用ISO3743,ISO3747,ISO9614-1，ISO9614-2标准2级精度的结果，或利用ISO3746标准3级精度的结果。

注4：

在一些特定的情形下，水平测试面不能声反射（如割草机，一些在土壤上移动的机械）。

在如此的情形下，一个相关的测试规范会描述声源安装地面性质和显示对测量的不肯定性产生的影响。

在知足ISO3745条件的半消音室环境下，测量时环境修正系数K2能够定为0。

在由一个坚硬、平坦的地面（如沥青或混凝土）组成的室外空间下，在与声源的距离等于声源中心至最低测点最大距离10倍的范围之内无反射物体，则环境修正K2≤分贝，因此可忽略不计。

环境修正准则

环境修正K2第一应当不参考频带数据利用附录A的一种程序来肯定，然后：

a）若是K2A＞4dB,不适应本标准（见）

b）若是K2A＜4dB，测量可能会符合本标准，无论是频带或A计权，利用的测量表面是附录A、B和D中的方式，另外，对于直接用A计权声压级测量，能够利用附录F中所述的替代麦克风阵列。

当决定用频带测量时，相关的环境修正K2应该依照或在被测频率范围内的每一个频带都肯定而且测量的噪声源的LW或LJ在频带内肯定。

LW或LJ应利用频带声级计算，见附录E。

5利用仪器

总则

利用仪器系统包括麦克风（传声器）、线缆和传声器风罩，若是有效到，需要知足IEC61672-1:

2002,1级要求和滤波器应知足IEC61260:

19951级要求。

校准

在一系列检测之前和以后，要用一个知足标准IEC60942:

20031级要求的声音校准器对每一个麦克风在测量频率范围内对一个或几个频率检查以验证整个测量系统的校准。

不做任何转变，校准器在一系列测试之前和以后的校准读数差应≤分贝，若是超过那个值，那么这一系列测量的值就无效。

声音校准器的校准，仪器系统服从IEC61672-1的要求，滤波器设备服从IEC61260的要求，而且若是有利用参考声源需要知足ISO6926的要求，每隔必然的时刻按照相应的标准在实验室校准验证。

除非国家法规还有规定，推荐的声音校准器的校准周期不超过1年，参考声源校准周期不超过2年，知足IEC61672-1要求下的仪器系统校准周期不超过2年，和知足IEC61260要求的滤波器设备校准周期不超过2年。

6概念、位置、安装和被测声源的工作条件

总则

被测声源的安装和工作方式可能会对声源发出的声功率或声能量有专门大的影响。

本条款指定条件以尽可能减少被测声源因为安装和工作的条件致使噪音排放的转变。

若是存在机械系列或从属于被测声源

的设备，就需要遵守相关的测试规范说明。

被测声源应利用相同的安装、装备和运行条件来肯定声压级和声功率级。

被测声源的测试规范，若是存在，详细描述安装、安装和运行的条件。

专门是对于大型机械，需要肯定哪个是零件、组件、辅助设备、动力源等等，这些组成整体噪声源的部份。

辅助设备

确保与被测声源相连的任何电缆管道、空气管路接头等对测试环境应无明显的声辐射。

若是能够，被测声源在运行时需要但又不是声源部份的辅助设备应该位于测试环境之外。

若是不能够，应小心，尽可能减少这些设备的任何声音辐射到测试环境中去。

被测声源应采取包括噪音排放的所有重要来源，包括既不能被移除又不能充分静音的辅助设备，和相应扩大基准体（见的尺寸。

声源的位置

被测声源应按正常利用状况安装或驱动在反射面的一个或多个平面上。

被测声源应与反射墙壁、天花板或反射体维持足够的距离使测量表面能够知足附录A的要求。

某些声源，其典型安装条件涉及到两个或多个反射面（例如一台靠墙安装的设备）或自由空间（例如起落机）或其他反射面中的一个开口（因此可能向垂直平面的两边辐射）。

对于如此的声源.其安装条件的详细资料和传声器阵列图形应当依据本标准的一般要求和相应的噪声测试规范决定，若是有的话。

声源的安装

总则

许多情形下，声功率或声能量的辐射与被测声源的支撑和安装条件有关。

当被测设备具有典型安装条件时，若是可行，应利用或模拟那个条件。

优先按被测声源的制造厂家指定或建议的安装条件，除非相关的噪音测试规范里面还有规定。

若典型安装条件不具有或不能用于测试，或有几种可选择的情形，要小心避免因测试利用的安装系统而致使声源的声功率输动身生非典型转变。

而且采取预防办法设法减少设备安装结构的声辐射。

许多小型声源，虽然其本身很少辐射低频声。

但在安装后其振动能量被传递到一个足够大的表面上，这时就可能会有较多的低颇声由表面辐射出来.在这种情形下，应在被测设备与其底座表面之间加入弹性支撑，使其向底座的振动传输及声源的反作使劲减至最小。

此种情形安装基座应当具有足够高的机械阻抗，避免因振动而产生颂外声辐射。

上述方式仅适用被测声源的典型安装条件是弹性安装时。

耦合条件，例如原动机和被驱动机械之间也可能对被测声源的声辐射产生明显的影响.它可能适适合用弹性联轴器，但也能够应用相似的情形以作为弹性安装。

手持机械和设备

这种机械设备应当悬挂或手持，以使结构噪声不致经由任何不属于被测声源的附件传递。

若被测声源工作时需要一个支座，那个支座的结构应当很小，能够以为是被测声源的一部份，而且服从相关测试规范的要求，若是存在如此的测试规范。

地面安装，墙壁安装和台式机械和设备

如此的机械设备应当放在反射平面上（地板、墙壁）。

单指在一面墙壁前的地面上安装的机械或设备时，应当将机械设备安装在坚硬墙壁前（声学易发射）的坚硬地板上。

台式设备应放置在地板上，距房间中任何墙壁至少1.5m,除非按照被测设备的测试规范规定需要工作台或支撑。

桌子或支撑物应至少距离测试房间的声音吸收表面。

这机会械或设备应当放在测试台面的中心。

注：

测试桌子的例子参见ISO11201.

移动声源的安装和安装条件

移动声源排放的声功率是按声源概念直线部份路径来回运动来测定的。

轮子、轨道或其它支撑声源运动，减震机构，应在测试时和平时利用情形一样。

测量期间声源的工作条件

排放的声功率或声能量的声源无论是固定仍是移动，都会因施加的负载、运行的速度和操作的条件而影响。

声源应尽可能在重现性好切具有代表性的典型最大噪音情形下操作测试。

若是有相应的测试规范，就遵守规范中给出的，但如果是没有相应的测试规范，就选择下面的一个或几个操作模式来测试：

a）在规定的负载和工作条件下

b）满载

c）空载（怠速）

d）在最大运行速度的条件下

e）正常使历时产生最大噪声输出对应的工作条件下

f）带模拟负载工作在设定的条件下

g）特性工作周期具有的条件下

在肯定测试声功率级或声能量级之前，声源应稳固在所需的工作条件下，与动力源或传动机构运行在一个稳固的温度下。

负载、速度和操作条件要么在测试的时候维持一个不变，要么按概念的周期进行可控的转变。

若是噪声辐射与二次工作参量有关，例如被加工材料的类型或所利用工具的型号，这时应当尽可能选择适当的参量，使之引发的声辐射转变最小并处于典型工作状态。

若是利用模拟工作条件，应被选择被测声源声功率级和声能量级代表性的正常利用情形下。

7基准体和测量表面

基准体

为了便于在测量表面上定位传声器位置，应设定一个基准体。

基准体是一个假设的恰好能包容测试声源的最小六面体。

设定基准体时，从声源凸出但不辐射重要声能量的单元可不予考虑。

基准体的位置，测量表面和测量麦克风的位置是概念在原点在地面上的坐标系，见图1。

原点O是基准参考体的中心。

X、Y轴和原点组成的平面与地面重合，平行于基准体的长和宽。

利用特性源尺寸d0来肯定测量面的尺寸，见图1参考体在一个、两个和三个反射面的情形下。

图1

测量表面

总则

此标准给出了涉及测量表面形状的规定。

传声器（话筒）的位置，或路径是声压级测量所依据的表面，假设那个表面的面积S是包围基准体且终止于反射面。

测量表面应是下面四个中的一个：

a）半径为r的半球面，1/2半球面，1/4半球面，见附录B

b）一个各边都平行于基准体的平行六面体，每一个面与基准体的面的距离为d，见附录C

c）直径为2R，高度为h的圆柱面、半圆柱面或四分之一圆柱面见附录D

d）两部份的组合，每部份为半球形、长方体或圆柱面

在一般情形下，测量表面的形状按照噪声源的形状和尺寸选择，使每一个传声器的与被测声源的距离大致相当。

另外，当绝大多数的声音能量通过那个测试表面时，通常来讲测得的功率水平往往是最低和最精准的。

因此，对于小的声源，半球面比较适合；对于长的箱型形状的声源，比较适合平行六面体测量表面，对很高但不宽或长的声源，测量表面比较是很圆柱形。

但是，因为不同的测量表面对测量表面到声源之间的最小距离有不同的要求。

另外，例如测试房间内背景或混响噪音的数量和声源尺寸相对于可利用的测试环境下的测试空间，也可能影响测量表面的选择。

注：

若是声功率级或声能量级要与限值做比较，相应的测试规范规定了测量表面的形状和尺寸，能够减少因重复性引发的不肯定度。

对于一系列相类似的噪声源（例如，同一个型号的机械或同一系列机械）的测量，应利用相同形状的测量表面。

传声器（话筒、麦克风）的方向

传声器应该是指向以使传声器在测量表面上的参考方向（见IEC62672-1规定）是正常的。

在平行六面体测量表面的角落里，传声器的方向（见IEC62672-1规定）应指向基准参考体的原点（见图1中的原点O）。

注：

一般来讲，对于自由声场传声器，参考方向为麦克风前置放大器的长轴方向。

对于扩散场响应传声器，参考方向为麦克风前置放大器长轴的垂直方向。

半球面测量表面

半球中心位于基准体及其在邻接反射面内的虚像所组成的箱体的中心（图1中的原点Q），半球测量表面的半径r应大于或等于特性声源尺寸d0的两倍且不小于lm,不大于16m。

对于小型的产品，当在限制的频率范围内（见3,9）测量，测量半径能够小于1米，但不能小于米。

注：

半径小于1m的能够增加低频率的测量范围。

若是测量半径必需要专门大以致于不能完全知足声学环境（见第4章）的条件，那么就不要用半球面测量表面而用平行六面体、圆柱面或两个结合的形式。

只有一个反射面时，传声器位置所在的假想半球表面面积S=2πr^2，被测声源位于一面墙前时，S=πr^2，若是位于一个墙角上，S=πr^2。

平行六面体测量表面

平行六面体的中心应与基准体的原点中心一样。

测量距离d至少为，最好为1m以上。

注：

半径小于的能够增加低频率的测量范围。

平行六面体测量表面测量面积计算略

圆柱形测量表面

圆柱形测量表面坐标系的中心应与基准体的原点中心一样。

到基准体表面的测量距离为d1和d2，到基准体顶部的测量距离为d3，见图。

圆柱的半径R为

高度h为

其中l1,l2和l3别离为基准体的长、宽、高。

按照此标准，尺寸标签l1＞l2。

由于实际上传声器不是按等面积（见附录D）排布的，d1和d3或许是按照被测声源的尺寸或其它条件任意选定。

推荐这两个值应该定为一样的，最好为1m，但不能小于。

另外，d一、d二、d3的距离都不能超过倍的其中任何值。

当d1和d3肯定后，h和R也就肯定了，而且d2通过下面计算得出

总面积等于侧面积加一个端面面积

圆柱测量表面面积略

组合测量表面

那个测量表面能够以为是由到这三个大体测量表面中的一个。

但边上和/或顶部部份是其它另外一个形状，例如：

一个可能是圆柱面和顶部为半球面的测量结合面，和另外可能是平行六面体结合顶部半圆柱面的测量表面。

选择能决定方向、测量面的半径和/或距离和测量表面的总面积的组合面规则与各个大体形状的选择规则一样。

表面作为一个整体不得有凹入或重合部份。

8声功率级和声能量级的肯定

测量表面传声器的位置

半球面测量表面

若是声源安置靠近一个以上的反射面，传声器位置的10个点应参考表和图。

在声源辐射的不是可听的离散纯音，例如，声源辐射的仅是复合音，传声器应选择图说明移动线路，或表中的测试点位置。

注1：

在表和中位于头顶位置，若是相关标准有注明，考虑到安全能够省略。

若是测量的目的是为了肯定由半球面上测量的A计权声压级直接肯定的A计权声功率级，附录F中利用的传声器阵列也能够利用。

注2：

若是存在属于这种被测噪声源机械系列的噪音测试规范，那么本标准提供的传声器排布利用将失效。

若是声源测试时临近两个反射面，传声器应在5个重要点上二、3、六、7、9有布置，坐标见表，说明见图

若是声源测试时临近三个反射面，传声器应在3个重要点上一、二、3有布置，坐标见表，说明见图

当是下列情形时需要额外增加传声器位置做进一步测量：

a）在A计权声压级按照在一个反射面的情形下，1到10位置的测量值的差超过10分贝，或在两个反射面的情形下二、3、六、7、9位置的测量值超过5分贝，或在三个反射面的情形下在一、二、3位置的测量值差超过3分贝。

b）被测声源辐射的噪音在任一方向上明显的A计权指向性差超过5分贝

注3：

明显的指向型可能是受背景噪音的影响。

当传声器位置处的Lpi（B）与最高的L′pi（ST）差值小于6分贝，优先采用增加传声器的位置的数量来降低背影噪音的影响。

c）一个高声源，其噪声仅仅通过声源的一个很小的局部向外辐射，例如周围封锁的机械的一个开目口

对于a情形按照噪声源的尺寸和反射面的数量增加的传声器测点为表里面11到20点及图，或表和图，或图中1一、14、15和18，或图中4、五、6。

在完整的半球面上所需要增加的测点在原来表的关键测点的位置上饶被测声源顺时针旋转-60度，和在表的测点位置上旋转180度。

对于b和c情形，应在高噪音测量表脸部位增加额外测点以对该限制部位做更详细的观察。

那个步骤主如果先找出最高声压级的位置，然后在该周围集中必然数量的传声器测点，测点的数量和最高与最低的声压级的差相等。

若是依照那个步骤，那个位置处测量表面的传声器在该部份不按等面积散布而且在肯定平均声压级时加上一个修正值。

对于特殊种类的机械，如经调查表明传声器位置数减少后测得的表面声压级与用全数传声器位置测得的结果误差不超过dB，则传声器位置数能够减少。

辐射图呈对称性的声源即是一例。

能够利用附录F描述的替代6个位置。

对于特定类型的噪声源应该按照有关的测试规范来选择附录B或F里面的数列。

对于六个点为一、1一、4、14、7、和17，对于六个点为二、4、六、八、10、12.

若是声源辐射稳固的复合声，允许在平行平面上以一恒定速度沿测量路径对传声器位置扫描最少5次代替离散传声器位置测量，如附录。

若是是离散纯音，至少要扫描10次。

能够通过声源固定，传声器旋转或声源旋转，传声器固定来实现同轴旋转路径。

平行六面体测量表面

传声器测点数量或移动路径数量要按照基准参考体的尺寸（l1,l2andl3）来肯定，测量距离、测量程序和测点位置见附录C。

当是下列情形时需要额外增加传声器位置做进一步测量：

a）当测量A计权声压级的范围超过测点的数量情形下。

b）被测声源辐射的噪音在任一方向上明显的A计权指向性差超过5分贝

注1：

明显的指向型可能是受背景噪音的影响。

当传声器位置处的Lpi（B）与最高的L′pi（ST）差值小于6分贝，优先采用增加传声器的位置的数量来降低背影噪音的影响。

c）一个高声源，其噪声仅仅通过声源的一个很小的局部向外辐射，例如周围封锁的机械的一个开目口

对于a情形按照图或增加传声器测点的数量。

对于b和c情形，应在高噪音测量表脸部位增加额外测点以对该限制部位做更详细的观察（见或）。

那个步骤主如果先找出最高声压级的位置，然后在该周围集中必然数量的传声器测点，测点的数量和最高与最低的声压级的差相等。

若是依照那个步骤，那个位置处测量表面的传声器在该部份不按等面积散布而且在肯定平均声压级时加上一个修正值（见）。

如经调查表明传声器位置数减少后测得的表面声压级与用全数传声器位置测得的结果误差不超过，则传声器位置数能够减少。

辐射图呈对称性的声源即是一例。

注：

若是相关的测试规范里面有注明，考虑到安全头顶的测点能够省略。

若是被测声源辐射稳态噪声，允许以一恒定速度沿测量路径对附录C含有的传声器位置扫描。

圆柱形测量表面

传声器路径位置和数量是按照测量表面的尺寸来肯定的，测量步骤等见附录D

组合形测量表面

对组合测量表面的每一个部份，按照所对应的表面形状依照到来传声器的数量和位置。

声功率级的测定

声压级的测量

在按照选定工作模式后，被测声源的时刻平均声压级

（无论是频带或A计权）应在声源的典型工作期间在每一个传声器位置上或每一个移动的传声器获取。

当单个传声器位置处的声压级随时刻转变，那就需要小心选择测量的周期，并在报告中注明。

测量的周期应该≥20s，对于A计权或所有频带最小不能少于10s。

当利用扫描传声器方式时，积分时刻应至少包括两个完整的扫描进程。

另外，无论是在被测声源的声压级在被测试之前仍是以后，背景噪音的时刻平均声压级

应在每一个传声器位置上或每一个移动的传声器获取，测量的时刻周期也与测量声源一样。

时刻平均声压级平均值的计算

测量表面均匀散布传声器测点或传声器扫描路径

在声源选定工作模式的前提下，在测量表面传声器位置或路径均布的情形下，从测量表面各个传声器测得的时刻平均声压级的平均值

按下了公式计算：

其中：

是频带或A计权在声源在规定操作模式下运行，第i个传声器位置或传声器路径上测得的时刻平均声压级

NM为传声器测点或传声器扫描路径的数量

背景噪音的时刻平均声压级的平均值

，按下式计算：

测量表面部份不均分散布

对于测量表面上的传声器位置或传声器移动路径不是均匀散布，在被测声源选定工作模式的情形下，测量表面上传声器阵列的时刻平均声压级的平均值

按下式计算：

Si在测量表面第i个传声器位置或传声器路径的面积部份，单位为平方米

S测量表面总面积

背景噪音的时刻平均声压级的平均值

按下式计算：

背景噪音修正

背景噪音修正系数K1,按下式计算：

其中

若△L>15dB，K1设