GBT 17312-1998.pdf

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1、I C S 3 3 . 1 4 0 L 8 6 C J 羚 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 e q v I E C 1 1 8 3 : 1 9 9 4 声级计的无规人射和扩散场校准 Ra n d o m- i n c i d e n c e a n d d i f f u s e - f i e l d c a l i b r a t i o n o f s o u n d l e v e l me t e r s 1 9 9 8 一 0 4 一 1 0 发布1 9 9 8 一 1 2 一 0 1 实施 国 家 质 M 技 术

2、监 督 局发布 G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 目次 前言 ” “ ” ” “ “ ” “ “ ” “ ” ” ” ” ” ” ” ” ” ， ” 一I I E C前言 “ ” “ “ ” ” ，. “ ” ” “ ” ” “ ” ” ” “ ” ” “ ” “ ” ， ” “ 一， 1 范围 ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ” 一1 2 引用标准 ” “ “ ” ” “ ” ” “ “ ” ” “ “ ” ” “ “ ” ” “ “ ” ” “ 一1 3 定义 ，. ” ” “ ” ” “ “ “ ” ” “ “ ” “ “ ” “ “ ” ” “ “ ” ” 1 4 自由场校准方法 “ ” ” ” “ ” “ ” ” “ “ ” ” “ ” ” “ “ ” ” “ 2 5 扩散场校准方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 附录A( 提示的附录) 自由场校准方法的实施 “ “ ” “ ” “ 5 附录B ( 提示的附录) 扩散场校准方法的实施 ” ” “ ” “ ” “ ” . . . . . 8 G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 前言 本标准是根据国际电工委员会标准

5、 I E C 1 1 8 3 ; 1 9 9 4 电声学声级计的无规入射和扩散场校准访 制定的。在技术内容上与之等效。 本标准的编写格式和规则遵循G B / T 1 . 1 -1 9 9 3 标准化工作导则 第一单元: 标准的起草与表述 规则第一部分 : 标准编写的基本规定 和它的第一号修改单的规定。 对于B 5 章中给出的测量不确定度， 为了避免误解， 增加了一条注， 说明该不确定度不包括系统引 起的误差 。 本标准的附录A和附录B都是提示的附 录。 本标准由中华人民共和国电子工业部提出。 本标准由全国电声学和视听设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位: 南京大学。 本标准主要起草人:

6、赵其昌。 GB/ T 1 7 3 1 2 - 1 9 9 8 I E C前言 1 ) I E C ( 国际电工委员会) 是一个世界范围内的标准化组织， 由所有的国际电工委员会( I E C成员 国) 组成。 I E C的目 的在于促进电的和电子的领域内 所有的与标准化有关的间题的国 际间的 合作。 除了 其他活动外， I E C 最终出版国际标准。 它们的制定是委托技术委员会进行的。 任 何一个对涉及的课题感 兴趣的 I E C国家委员会都可以参加制定工作。与I E C建立关系的国际的、 政府的和非政府的组织也参 与制定。 I E C与国际标准化组织( I S O ) 根据两组织之间共同确定的

7、条件紧密合作。 2 )由所有对该间题特别关心的国家委员会参与的技术委员会所制定的 I E C有关技术间题的正式 决议或协议， 尽可能地表达了对涉及的问题在国际上的一致意见。 3 ) 这些决议或协议以标准、 技术报告或导则的形式出版， 以建议的形式供国际上使用并在此意义 上为各国家委员会所接受。 4 ) 为了促进国际上的统一， I E C国 家委员会在最大可能的 范围内， 在它们的国家或地区 标准中采 用I E C标准。 I E C标准与相应的国家或地区标准之间 任何不一致处应在本文中 清楚表明。 国际标准 I E C 1 1 8 3由I E C技术委员会 2 9 : “ 电声学” 制定。 本标

8、准的文本基于下列文件: DI S 表决报告 2 9 ( C 0) 1 6 72 9 ( C0) 2 1 2 本标准赞同的表决情况见上表中的表决报告。 附录 A和附录 B仅为信息。 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 声级计的无规人射和扩散场校准 G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 e q v I E C 1 1 8 3 : 1 9 9 4 Ra n d o m - i n c i d e n c e a n d d i f f u s e - f i e l d c a l i b r a t i o n o f s o u n d l e v e l me t e

9、r s 1 范围 1 . 1 本标准规定了测定声级计的无规入射灵敏度级的自由 场校准方法和测定扩散场灵敏度级的扩散 场校准方法。 1 . 2 本标准的目的在于使扩散场灵敏度级可以与无规入射灵敏度级互换。 校准方法的选择决定于测试 条件。 1 . 3 按照本标准进行校准的 结果决定于暴露在声场中的声级计的部件。 1 . 4 本标准适用于通用的声级计、 积分平均声级计或任何其他声测量系统。 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引 用而构成为本标准的条文。 本标准出 版时， 所示版本均 为有效。所有标准都会被修订， 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B 3 2

10、 4 0 -8 2 声学测量中的常用频率 G B / T 3 2 4 1 -1 9 9 8 倍频程和分数倍频程滤波器 G B 3 7 8 5 -8 3 声级计的电、 声性能及测试方法 G B 6 8 8 1 -8 6 声学噪声源声功率级的 测定 混响室精密法和工程法 G B 6 8 8 2 -8 6 声学噪声源声功率级的 测定消声室和半消声室精密法 G B 1 1 6 7 0 - 8 9 声 学 实 验 室 标准 电 容 传 声 器 的 特 性 与 规 范 G B / T 1 7 1 8 1 -1 9 9 7 积分平均声级计 S 7 / T 1 0 4 4 4 -9 3 电声学名词术语 定义

11、本标准采用下列定义。 3 . 1 参考方向r e f e r e n c e d i r e c t i o n 在测试声级计的 自由场灵敏度级和指向特性时， 制造厂规定的声入射方向。 3 . 2 无规入射声场r a n d o m i n c i d e n c e s o u n d f i e l d 对于给定的频率或以该频率为中心的频带， 由从各个方向具有相同几率和相等声级相继到达某一 给定位置的自由声波组成的声场。 3 . 3 扩散声场d i f f u s e s o u n d f i e l d 对于给定的频率或以该频率为中心的频带， 由从各个方向具有相同几率和相等声级近乎同时

12、到达 某一给定位置的声波组成的声场。 3 . 4 无规入射灵敏度级 r a n d o m - i n c i d e n c e s e n s i t i v i t y l e v e l 对于给定的频率或以该频率为中心的频带， 声级计的无规入射灵敏度级为该声级计在无规入射声 国家质f技术监督局1 9 9 8 一 0 4 一 1 0 批准1 9 9 8 一 1 2 一 0 1 实施 I G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 场中所示的时间平均声压级， 减去当该声级计不在时， 同一声源的声波在传声器的声中心位置处所引起 的时间平均声压级， 以分贝表示。 3 . 5 扩散场灵

13、敏度级 d i f f u s e - f i e l d s e n s i t i v i t y l e v e l 对于给定的频率或以该频率为中心的频带， 声级计的扩散场灵敏度级为该声级计在扩散场中所示 的时间平均声压 级， 减去当该声级计不在时， 传声器的声中心位置处声场的时间 平均声压级， 以分贝 表 不 。 3 . 6 自由 场灵敏度级 f r e e - f i e l d s e n s i t i v i t y l e v e l 对于给定的频率或以该频率为中心的频带， 声级计的自由场灵敏度级为在声波以规定方向人射的 自由场中该声级计所示的时间平均声压级， 减去当该声级计

14、不在时， 传声器的声中心位置处声场的声压 级， 以分贝表示。 3 . 7 声压灵敏度级 p r e s s u r e s e n s i t i v i t y l e v e l 对于给定的频率或以该频率为中心的颇带， 声级计的声压灵敏度级为声压均匀作用于传声器膜片 表面时声级计所示的声压级减去在膜片上的实际声压级， 以分贝表示。 4 自由场校准方法 4 . 1 对于每一个频率或以该频率为中心的频带， 声级计的无规人射灵敏度级 G R l 单位为分贝， 用下式 计算: G M=G F 一1 O l g y “ “ ” ” ” ” ” ( 1 ) 式中: Y 声级计的指向性因数， 它是对于一

15、个到达传声器的所有可能的声入射角具有相等的灵敏度 的理想的无指向性响应的偏离的度量; G F 声级计对于参考方向声人射角的自由 场灵敏度级， 它等于L ,d - L O , d B ; L m 声级计暴露于从参考方向声入射到传声器的平面行波时所示的声压级， d B ; L , 声级计不在时， 同一平面行波的声压级， d B , 4 . 2 对于每个声级计 G F =L m -L 。 通常是不同的， 而指向性因数仅决定于尺寸和几何形状， 因此， 对于 同一型号的所有仪器它是相同的。 4 . 3 为了确定指向性因数 r , 假设声级计的传声器的声中心位于参照坐标系的原点。声级计的参考方 向 与坐标

16、系的x 轴一致， 声波从位于球表面的声源以不同方向 入射到声级计上， 声源的位置矢量 从坐 标原点起， 定义为 ， ， 见图 1 , 图 1 在自由场中作无规入射灵敏度级校准时的参照坐标系 G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 4 . 4 指向性因数 7由下列公式计算得到: 7 4 n 一 Js 1 。一 、 一“ 二 。 。 . 。 二 。 ” 。 ” 。 ”. (2) 式 中:L ( r ) 当平面行波从 r 方向到达传声器时声级计所示的声压级， d B ; L . a 当平面行波从参考方向到达传声器时声级计所示的声压级， d B; M 与声源位置r有关的立体角元， s r

17、 ; 上 1 。 一 IL d- L (,)1d n -A f El 9 J* 0 9 A M f I JW “8 8 JYJ / . # f ft ;8 H F, f , 4 . 5 实际测量时， 用声人射角0 和a 来描述更为方便， 如图2 所示， 0 从X轴量度， a 角位于与X轴垂 直的平面内， 从 X Y平面内的水平线起量度。于是指向性因数 7由下式给出: 7 _. - 一 4 7 c 一 一 一 一 一 一 一. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 。 。 。 一 。 u L, - L (s.=)J I s in o I d

18、a d a ( 0 , o- 图 2 在 自由场中用于实际测量无规入射灵敏度级的参照坐标系 4 . 6 在实际测定无规入射灵敏度级时， 必须限定声入射方向 的数量。对于某一方向 声级计所示的 声压 级被认为是所选方向附近区域的代表值。 4 . 7 假定在0 和a 的足够小的增量范围内 声压级L ( 0 , a ) 为常数， 并且将0 和a 的范围 分别分成.和” 等分， 即 0 =2 耐m和 a =耐二 ， 公式( 3 ) 可以近似为: 又 又K ( 0 , , a ; ) 1 0 - 0 . Q L . - u t ; ,= , ) 7 (4 ) I - 1 i - 1 其中 : K ( 0

19、 a , ) 一 千O;十 r、 , - M , 2 . 凡 渤s in o Id a d o (5 ) 角0 , A 声 ， 。 和 a 的单位为弧度， 可以从公式( 5 ) 得到无量纲的校正因子的下列表达式， 如果s i n 护 在 整个积分范围内不改变符号， 则: 、 (* ，、 卜一 A a4 n ) 一 (* 一 A “ )2一 ( * + 0 “2 川 . . . . . . . . . (6) 对于 “ ; =0 或 o + =冗 ， 则: _a l _/ C r,1 9 . , a ) =Z - , - I 1一C o s I “ “ 二 “ “ “ ” “ 二 ”、 iJ 任

20、 了 1 1 为了简化， 本文下面将省略, 和少脚码; G B / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 z 当x( o , a ) 与 a 无关时， 以下文本中将省略校正因子依赖于a的记号. 4 . 8 x( O ) 是计及用于各次测量的计权后的校正因子， 该计权正比于立体角的大小， 该立体角为围绕声 级计的球表面的面元所张的角。 4 . 9 附录A描述了根据公式( 4 ) 测定无规人射灵敏度级的实际使用的方法。 4 . 1 0 无规入射灵敏度级的测量应在满足G B 6 8 8 2 ( 附录 A ) 要求的消声室内进行。测量可以用离散频 率的正弦声( 波) 或无规噪声， 应给出按 G B

21、 3 2 4 。 的优选频率和不大于 1 / 3 倍频程带宽的结果， 带通滤 波器应满足 G B / T 3 2 4 1 中 。 级或 1 级要求。 4 . 1 1 当使用离散频率正弦信号测量时， 为了保证结果的一致性 ， 有必要在所需的频率范围内用每个 1 / 3 倍频程带宽内至少 8 次测量结果的平均来计算 G F 和 Y , 频率的选择在对数轴上应是等距离分布的， 平均应采用均方根平均。 扩 散场校准方法 5 . 1 扩散场校准方法是以声级计的扩散场灵敏度级与参考声级计的 扩散场灵敏度级相比 较为依据， 这 时在扩散场中， 被测设备的传声器与参考系统的传声器相继精确的放置在同一位置。 参

22、考声级计可以用 自由场测量的方法来进行校准( 见第 4 章) ， 假如指向性因数已知， 则用自由场校准; 或者假如扩散场和 声压灵敏度级之差已知， 则用声压校准( 见附录 B和表 B 1 ) , 5 . 2 对于每一个频带， 两个扩散场灵敏度级之差 A G D由下式给出。 A G D “ L 。一L D -( ( 8) 式中: L D 被测声级计所示声压级， d B : L D ., d 参考声级计所示声压级， d B , 5 . 3 如果参考声级计是根据第 4 章校准的， 则扩散场灵敏度级G 。 应用下式计算。 G o=A G D+G R L r e f” (9) 式中: G R -( 参考

23、声级计的无规入射灵敏度级 ， d B , 5 . 4 如果参考声级计是在 自由场中校准的， 并且指向性因数已知( 即见表B I ) ， 则扩散场灵敏度级应用 下式计算。 G D = G。 +G F ., “一1 o 1 g Y, ( 1 0) 式中: G F . re f - 参考声级计对于参考方向 声人射时的自 由场灵敏度级， 它等于L ,. f - L a , d B ; 7 - f -参考声级计的指向性因数。 5 . 5 如果参考声级计是经过声压校准的， 并且扩散场灵敏度级和声压灵敏度级之差已知( 即见表 B 1 ) , 扩散场灵敏度级 G 。 应由下式计算。 G p=A G o + (

24、 味. . “f +d ,) “ ” ( 1 1) 式中: G p , ,. f 参考声级计的声压 灵敏度级， d B ; 。 。参考声级计的扩散场灵敏度级与声压灵敏度级之差， d B , 5 . 6 扩散场灵敏度级的测量应在满足G B 6 8 8 1 ( 附录 A) 要求的混响室内进行， 测量可以用宽带无规噪 声或经滤波的无规噪声。 应给出不大于 1 / 3 倍频程带宽的结果， 积分时间应足够长以保证在同等测试条 件下重复测量的 测试结果的标准偏差小于。 . 0 5 d B , 5 . 7 带通滤波器应满足GB / T 3 2 4 1中 。 级和 1 级的要求。 5 . 8 附录 B描述了测

25、定扩散场灵敏度级的实际使用的方法。 c s / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 附录A ( 提示的附录) 自由场校准方法的实施 A1 测f步骤要点 Al . 1 自由场方法中， 声入射角的改变是通过相对于声源旋转被测仪器来实现的。 在消声室中， 声级计 的传声器的声中心和声源保持固定的位置。 A 1 . 2 保持传声器和声源固 定的位置的同时， 应考虑消 声室中声场的不完善引起的小的误差， 尽管它 比较小。 A 1 . 3 为了说明测试步骤要点， 图A1 给出了被测仪器在一固定坐标系中的状况和声源被移动到不同 的位置， 以建立不同方向的声人射。声波被认为是通过一个中心在坐标系的原点的

26、虚球表面到达的。 A 1 . 4 如图A 1 所示， 声源在坐标系中的X - Y平面和X - Z 平面中移动。 声源的位置大约等于公式( 4 ) 中 角度a 的增量为9 0 0 所描述的位置。 另一方法是， 如果声源保持在同一固 定的位置， 声级计( 其传声器的 声中心保持在原点) 在 X- Y平面和X- Z平面内绕原点旋转， 则可以得到同样的声入射角。 A l - 5 对于在 X - Y平面内旋转， 将被测仪器安装在转台( 转盘) 上， 容易做到， 如图A2 所示。在X- Z平 面内 的旋转， 可将被测仪器绕它的中 心轴转9 0 0 来实现( 见图A 3 ) , A 1 . 6 为了选择合适

27、的声入射角的数目( 见图A l ) ， 将球面分成合适的一定数目的小表面单元， 每一单 元的形状和大小决定于所选的角 度。如果选择声入射角为等角度步进， 则球面将不能分成等面积的单 元。 然而， 如果每一个单元是整个球表面 面积的一个小部分， 只要最大的单元将不 大于整个球表面积的 3 %， 而如何分法并不重要。 注: 声源放在距传声器恒定的距离处， 传声器在 X - Y或X- Z平面内。 这种安放位置所引起的球表面的分割子区如 图所示。除了相应于参考方向的位置外， 还显示了三个声源的位置， 以说明从表面面元的中心入射。 图A 1 声级计的位置， 它的传声器在球中心并且以 沿X轴的声人射方向

28、为参考方向 A 1 . 7 将从通过面元中心的方向来的声波认为它代表从由面元的边界限定的立体角内的方向到达传 声器的声波。因为各个面元的表面积不相等， 从该方向测量的声压级必须根据面元的面积来校正( 计 权) 。 如果选择角度的增量为1 o * ， 球的表面积被分为7 0 个子面积， 其中 最大一块近似为球面总表面积的 2 . 2 ， 小于 3 %的规定， 在表 A1中给出了在 X- Y和 X - Z两平面内， 角度增量为 1 0 0 ， 用公式( A1 ) 和 ( A 2 ) 计算的校正因子。 Gs / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 注: 声入射与 x轴一致的参考方向， 坐标的原

29、点位于传声器的声中心. 图 A 2 被测声级计安装在转台上以得到在 X - Y平面内不同方向的声人射 注: 为了区分测量的入射角 娇 ， 在声级计旋转 9 0 . 之前称为人h , 旋转之后称为丸。 图A 3 将被测声级计在X - Z平面内 绕与参考方向一致的轴旋转9 0 0 ， 然后， 如图A2 ， 在 X- Y平面内旋转一周 A 1 . 8 为了决定校正因子K( 0 ) 可以采用各种近似。本标准对于声入射角0 的校正因子K( 0 ) 用 公式( 6 ) 计算， & a 二二 / 2 ( 9 0 0 ) , 对于 O -0 O / 2 -0 0 和O +0 O / 2 8 4 通过与参考声级

30、计所测的声压级相比 较来测量扩散场灵敏度级G D ， 该参考声级计的声压灵敏度级 G p _ f 和声压灵敏度级与扩散场灵敏度级之差已知。 B 4 . 1 如果用L S 2 a P / L S 2 F型传声器作参考， 扩散场和声压灵敏 度级之差。 。 从表B l 中可 又 得到。 B 4 . 2 对于给定中心频率的每一个频带， 应如下进行测量和计算: B 4 . 3 用参考声级计替代被测仪器， 测量声压级。记下所测声压级 L D - f ( 见第 5 章) 。 B 4 . 4 将被测仪器系在支撑架上， 其传声器的 声中心与参考声级计的声中 心相重合。 记下听测的 声压 级 LD o 表 B 1

31、 L S 2 a P / L S 2 F 型传声器的特性 GB / T 1 7 3 1 2 -1 9 9 8 B 4 . 5 计算 G = L D -L . _ , ( 见公式( 8 ) ) e B 4 . 6 计算G D -O G D + ( G , , ,j + A D , ) ( 见公式( 1 1 ) ) , B 5 测定表B 1中给出的数值所用的测量方法: 一个传声器( B&-K 4 1 4 4 ) 用作声发送器。接收系统的组成为: 被测传声器( B & .K4 1 8 0 ) ， 传声器前置 放大器( B & . K 2 6 6 0 ， 低频截止频率变更到2 0 H z ) , 测量

32、放大器( 理x.K 2 6 3 6 外接低频截止频率为1 5 0 H z 的滤波器) ， 一 个设置3 1 . 6 H z 带宽滤波的窄 带分析仪( B & K 2 0 1 0 ) 和一个数字分析系统， 具有1 2 b i t 模 数转换器连接到一个大规模的数字计算机。 从四个预测定的振幅样值重新构成接收到的信 号， 该样值是在每一个信号周期内按相位等间隔取 样。用于下列计算的每一个振幅取样是直到 3 0 0 0 0 个个别取样的平均。频率响应函数是由2 7 0 次测量 构 成 ，该 测 量 在 9 0 0 H z - 2 0 k H z 范 围 申 对 数 间 隔 进 行 。 为 了 内 插

33、，使 用 了 一 个 “ sp 工in e ” 函 数 ( 3 阶 函 数 ) 灵敏度函数用调节个别函数值直至得到最大的预先描述的弯曲来平滑， 因而， 可以去掉不需要的房间反 射所引起的曲 线上的波动。 表中的数据是在优选频率点从被平滑的灵敏度函数中 得到的， 并取整到。 . 0 5 d B , 测量的不确定度 估 计为士0 . 0 3 d B , 注:上述不确定度不包括测量系统引起的误差。 ，B & K , B r u e l & .K ja e r 产品的商标名是一个商业上可提供的适宣的产品的 例子。 本信息是为了给予本标准的使 用者以方便， 并不表示国家质量技术监督局对该产品的认可。 *

34、草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 本人有各种国内外标准 20 余万个， 包括全系 列 GB 国标国标及国内行业行业及部门标准部门标准，全系列 BSI EN DIN JIS NF AS NZS GOST ASTM ISO ASME SSPC ANSI IEC IEEE ANSI UL AASHTO ABS ACI AREMA AWS ML NACE GM FAA TBR RCC 各国船级 社 船级 社 等大量其他国际标准。豆丁下载网址：豆丁下载网址： http:/