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.docx

1、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附近近似自由场条件下，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法。声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情况下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。注：在确定噪声源的情况下，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法适用于测量ISO12001定义的各种类型的噪声（

2、稳态、非稳态、脉冲和间断噪声爆发出的声音能量）。本标准规定的方法适用于测量各种能满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、机器、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。在这种情况下可以对特定生源的噪音排放的测量方法选择一个替代方法。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附近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（如提供满足要求的半消音室），在不能满足理想条件下要给出应用更正(在指定的范围内)。1.4测量不确定度本标准给出了在限制范围的频率波段

3、内和用A计权频率的测量方法确定的声功率级和声能量级的不确定度信息。不确定度按照ISO12001:1996，精度2级（工程等级）。4 测试环境4.1 总则按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4.2）并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绝的房间或室外平坦区域（见4.2）和混响声场对测量表面上的声压影响有限情况下且可以应用环境修正的环境。 避免在不适合麦克风使用的环境下测量（如：强电或磁场、声源测试时空气放电的冲击、高温或低温）。测量仪器使用说明书中注明的不利环境条件亦应注意。 在室外区域，应考虑尽量减少在测量期间不利的气象条件（如

4、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分，则需要特别注意以确保这个平面不会因震动而产生明显的声音辐射。4.2 背景噪音准则4.2.1 相对标准4.2.1.1 总则在测量表面上所有传声器位置处测量的各个时间平均声压级平均后的值（见8.2.2）应低于相应的未修正、在同样背景噪声情况下被测声源测量所得的时间平均声压级至少6dB，低于15dB以上更好。对于频带测量，在测试频率范围内的每个频带都需要满足这个条件。如果能满足这个条件，就能满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：平均时间

5、的测量时间周期与单次事件的测量时间周期一样。注2：当噪音用扫描传声器方式时，如果用一个测量时，运动机械认为是背景噪音的一部分。在这样的情况下，背景噪音就用扫描方式运行测量。4.2.1.2 频带测量 4.2.1.1的要求可能不能满足所有的频带，甚至在测试房间里背景噪音等级已经极低并且受控制的情况下。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。4.2.1.3 A计权测量如果A计权声功率级或声能量级是由频带声级确定和报告的，那么需要满足下列要求以确定值是否本标准的背景噪音规范：a）A

6、计权声功率级或声能量级是按照本标准的流程使用测试频率范围内的每个频带的数据计算的b）重复计算，但不包括Lp 6 dB的频带如果两个值之间的差距小于0.5dB，那么这个各个频带数据确定的A计权声功率级或声能量级被认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起测量的差小于6分贝仍需要测量时，可以按2级精度使用ISO 9614-1 或ISO 9614-2。4.2.2 绝对标准如果可以证明在测量的时间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，即使没有满足最小相差6分贝（4.2.1.1）这个限值，进行的测试也可以认为是符合本标准的噪音标准条件。可以假

7、设在这些频带声源发出很少或没有可测量的噪声，并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（无论是时间平均或单次事件时间积分）小于表1中所对应的值的情况下，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。在这样的情况下所应用的被测频率范围要记录下来。4.2.3 不符合标准声明如果4.2.1的相对标准和4.2.2的绝对标准都不能满足，报告需要清晰地指出背景噪音要求不能满足本标准，并且在被测的频带里要标识出特定的没有满足标准的频带。此外，报告不应声明或暗示测试已经“完全服从”本标准。4.3 测试环境声学条件满足性的标准4.3.1 总则测试房

8、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（除了地面）。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：如果在噪声源附近的物体的宽度（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，则可被认为是声音反射体。 反射平面至少要超过测量面在地面上投影0.5米。在测量频率范围内反射平面的声音吸收系数应小于0.1。 注2：光滑的混凝土或密封的沥青表面一般都能满足要求。 附录A具体说明了确定环境修正K2的大小的程序，以计算与理想测试环境下的偏差。按照本标准的测量只有当K24分贝（见4.3.2参考25）才是有效的 注3：如果环境修正K2大于4分贝，

9、可使用ISO 3743, ISO 3747, ISO 9614-1，ISO 9614-2标准2级精度的结果，或使用ISO 3746标准3级精度的结果。 注4：在一些特定的情况下，水平测试面不能声反射（如割草机，一些在土壤上移动的机器）。在这样的情况下，一个相关的测试规范会描述声源安装地面性质以及显示对测量的不确定性产生的影响。 在满足ISO3745条件的半消音室环境下，测量时环境修正系数K2可以定为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K20.5分贝，因此可忽略不计。4.3.2 环境修

10、正准则 环境修正K2首先应当不参考频带数据使用附录A的一种程序来确定，然后：a）如果K2A4dB,不适应本标准（见4.3.1）b）如果K2A4dB，测量可能会符合本标准，无论是频带或A计权，使用的测量表面是附录A、B和D中的方法，另外，对于直接用A计权声压级测量，可以使用附录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应该按照A.2或A3.4在被测频率范围内的每个频带都确定并且测量的噪声源的LW或LJ在频带内确定。LW或LJ应使用频带声级计算，见附录E。5 使用仪器5.1 总则使用仪器系统包括麦克风（传声器）、线缆和传声器风罩，如果有用到，需要满足IEC 61672-1:

11、2002,1级要求和滤波器应满足IEC 61260:1995 1级要求。5.2 校准 在一系列检测之前和之后，要用一个满足标准IEC 60942:2003 1级要求的声音校准器对每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。不做任何变化，校准器在一系列测试之前和之后的校准读数差应0.5分贝，如果超过这个值，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，并且如果有使用参考声源需要满足ISO 6926的要求，每隔一定的时间根据相应的标准在实验室校准验证。 除非国家法规另有规定，推荐的声音校准器的

12、校准周期不超过1年，参考声源校准周期不超过2年，满足IEC 61672-1要求下的仪器系统校准周期不超过2年，以及满足IEC 61260要求的滤波器设备校准周期不超过2年。6 定义、位置、安装和被测声源的工作条件6.1 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很大的影响。本条款指定条件以尽量减少被测声源因为安装和工作的条件导致噪音排放的变化。如果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。被测声源应使用相同的安装、装备和运行条件来确定声压级和声功率级。被测声源的测试规范，如果存在，详细描述安装、安装和运行的条件。 特别是对于大型机器，需要确定哪个是零

13、件、组件、辅助设备、动力源等等，这些组成整体噪声源的部分。6.2 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。 如果可以，被测声源在运行时需要但又不是声源部分的辅助设备应该位于测试环境之外。如果不可以，应小心，尽量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，以及相应扩大基准体(见7.1)的尺寸。6.3 声源的位置被测声源应按正常使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、天花板或反射体保持足够的距离使测量表面能够满足附录A的要求。某些声源 ，其典型安

14、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)或者自由空间(例如升降机)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)。对于这样的声源.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，如果有的话。6.4 声源的安装6.4.1 总则许多情况下，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。当被测设备具备典型安装条件时，如果可行，应使用或模拟这个条件。 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另有规定。若典型安装条件不具备或不能用于测试，或有几种可选择的情况，要小心避免因测试使用的安装系统而导致声源的声功

15、率输出发生非典型变化。并且采取预防措施设法减少设备安装结构的声辐射。 许多小型声源，尽管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.在这种情况下，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用力减至最小。此种情况安装基座应当具有足够高的机械阻抗，防止因振动而产生颂外声辐射。上述方法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.它可能适合适用弹性联轴器，但也可以应用相似的情况以作为弹性安装。6.4.2 手持机械和设备这种机械设

16、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，这个支座的结构应当很小，可以认为是被测声源的一部分，并且服从相关测试规范的要求，如果存在这样的测试规范。6.4.3 地面安装，墙壁安装和台式机械和设备这样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. 5 m,除非根据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1.5m。这时机械或设备应当放在测试台面的中心。注：

17、测试桌子的例子参见ISO11201.6.5 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定义直线部分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，应在测试时和平时使用情况一样。6.6 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还是移动，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况下操作测试。如果有相应的测试规范，就遵守规范中给出的，但如果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）正常使用时产生最大

18、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）特性工作周期具备的条件下在确定测试声功率级或声能量级之前，声源应稳定在所需的工作条件下，与动力源或传动机构运行在一个稳定的温度下。负载、速度和操作条件要么在测试的时候保持一个不变，要么按定义的周期进行可控的变化。如果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使用工具的型号，这时应当尽可能选择适当的参量，使之引起的声辐射变化最小并处于典型工作状态。如果使用模拟工作条件，应当选择被测声源声功率级和声能量级代表性的正常使用情况下。7 基准体和测量表面7.1 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

19、设的刚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定义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轴和原点构成的平面与地面重合，平行于基准体的长和宽。使用特性源尺寸d0来确定测量面的尺寸，见图1参考体在一个、两个和三个反射面的情况下。图17.2 测量表面7.2.1 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，假设这个表面的面积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

20、录Bb）一个各边都平行于基准体的平行六面体，每个面与基准体的面的距离为d，见附录Cc）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Dd）两部分的组合，每部分为半球形、长方体或圆柱面在一般情况下，测量表面的形状根据噪声源的形状和尺寸选择，使每个传声器的与被测声源的距离大致相当。此外，当绝大多数的声音能量经过这个测试表面时，通常来说测得的功率水平往往是最低和最精确的。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。然而，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

21、房间内背景或混响噪音的数目以及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：如果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，可以减少因重复性引起的不确定度。对于一系列相类似的噪声源（例如，同一个型号的机器或同一系列机器）的测量，应使用相同形状的测量表面。7.2.2 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：一般来说，对于自由声场传声器，参考方向

22、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。7.2.3 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构成的箱体的中心(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，测量半径可以小于1米，但不能小于0.5米。注：半径小于1m的可以增加低频率的测量范围。如果测量半径必须要很大以致于不能完全满足声学环境（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

23、面面积S= 2r2，被测声源位于一面墙前时，S=r2，如果位于一个墙角上，S=0.5r2。 7.2.4 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0.25m，最好为1m以上。注：半径小于0.5m的可以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7.2.5 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D.1。圆柱的半径R为 高度h为其中l1, l2 和 l3分别为基准体的长、宽、高。根据此标准，尺寸标签l1l2。由于实际上传声器不是按等面积（见附录D）排布的，

24、d1和d3也许是根据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0.5m。此外，d1、d2、d3的距离都不能超过1.5倍的其中任何值。当d1和d3确定后，h和R也就确定了，并且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7.2.6 组合测量表面 这个测量表面可以认为是由7.2.3到7.2.5这三个基本测量表面中的一个。但边上和/或顶部部分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/或距离以及测量表面的总面积的组合面规则与各个

25、基本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分。8 声功率级和声能量级的确定8.1 测量表面传声器的位置8.1.1 半球面测量表面如果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B.1和图B.1。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B.2说明移动线路，或表B.2中的测试点位置。注1：在表B.1和B.2中位于头顶位置，如果相关标准有注明，考虑到安全可以省略。如果测量的目的是为了确定由半球面上测量的A计权声压级直接确定的A计权声功率级，附录F中使用的传声器阵列也可以使用。注2：如果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

26、标准提供的传声器排布使用将失效。如果声源测试时临近两个反射面，传声器应在5个重要点上2、3、6、7、9有布置，坐标见表B.2，说明见图B.3如果声源测试时临近三个反射面，传声器应在3个重要点上1、2、3有布置，坐标见表B.3，说明见图B.4当是下列情况时需要额外增加传声器位置做进一步测量：a）在A计权声压级根据8.2在一个反射面的情况下，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况下2、3、6、7、9位置的测量值超过5分贝，或在三个反射面的情况下在1、2、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

27、的影响。当传声器位置处的L pi(B)与最高的Lpi(ST)差值小于6分贝，优先采用增加传声器的位置的数目来降低背影噪音的影响。c） 一个大声源，其噪声仅仅通过声源的一个很小的局部向外辐射，例如周围封闭的机器的一个开目口对于a情况根据噪声源的尺寸和反射面的数目增加的传声器测点为表B.1里面11到20点及图B.1，或表B.2和图B.2，或图B.3中11、14、15和18，或图B.4中4、5、6。在完整的半球面上所需要增加的测点在原来表B.1的关键测点的位置上饶被测声源顺时针旋转-60度，以及在表B.2的测点位置上旋转180度。对于b和c情况，应在高噪音测量表面部位增加额外测点以对该限制部位做更详

28、细的观察。这个步骤主要是先找出最高声压级的位置，然后在该周围集中一定数目的传声器测点，测点的数目和最高与最低的声压级的差相等。如果按照这个步骤，这个位置处测量表面的传声器在该部分不按等面积分布并且在确定平均声压级时加上一个修正值。对于特殊种类的机器，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部传声器位置测得的结果偏差不超过0.5 d B，则传声器位置数可以减少。辐射图呈对称性的声源即是一例。可以使用附录F描述的替代6个位置。对于特定类型的噪声源应该根据相关的测试规范来选择附录B或F里面的数列。对于B.2 六个点为1、11、4、14、7、和17，对于F.1六个点为2、4、6、8、10、

29、12.如果声源辐射稳定的复合声，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B.4。如果是离散纯音，至少要扫描10次。可以通过声源固定，传声器旋转或声源旋转，传声器固定来实现同轴旋转路径。8.1.2 平行六面体测量表面传声器测点数目或移动路径数目要根据基准参考体的尺寸(l1, l2 and l3)来确定，测量距离、测量程序和测点位置见附录C。当是下列情况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目情况下。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

30、传声器位置处的L pi(B)与最高的Lpi(ST)差值小于6分贝，优先采用增加传声器的位置的数目来降低背影噪音的影响。c） 一个大声源，其噪声仅仅通过声源的一个很小的局部向外辐射，例如周围封闭的机器的一个开目口对于a情况根据图C.2或C.5增加传声器测点的数目。对于b和c情况，应在高噪音测量表面部位增加额外测点以对该限制部位做更详细的观察（见C.3或C.6）。这个步骤主要是先找出最高声压级的位置，然后在该周围集中一定数目的传声器测点，测点的数目和最高与最低的声压级的差相等。如果按照这个步骤，这个位置处测量表面的传声器在该部分不按等面积分布并且在确定平均声压级时加上一个修正值（见8.2.2.2）

31、。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部传声器位置测得的结果偏差不超过0.5dB，则传声器位置数可以减少。辐射图呈对称性的声源即是一例。注：如果相关的测试规范里面有注明，考虑到安全头顶的测点可以省略。如果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。8.1.3 圆柱形测量表面传声器路径位置和数目是根据测量表面的尺寸来确定的，测量步骤等见附录D8.1.4 组合形测量表面对组合测量表面的每个部分，根据所对应的表面形状按照8.1.1到8.1.3来传声器的数量和位置。8.2 声功率级的测定8.2.1 声压级的测量在根据6.6选定工作模式后，被测声源的时间平均声压级（无论是频带或A计权）应在声源的典型工作期间在每个传声器位置上或每个移动的传声器获取。当单个传声器位置处的声压级随时间变化，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。当使用扫描传声器方式时，积分时间应至少包含两个完整的扫描过程。另外，无论是在被测声源的声压级在被测试之前还是之后，背景噪音的时间平均声压级应在每个传声器位置上或每个移动的传声器获取，测量的时间周期也与测量声源一样。8.2.2 时间平均声压级平均值的计算8.2.2.1 测量表面均匀分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