(高清版)GBT 21228.2-2023 声学 表面声散射特性 第2部分：自由场方向性扩散系数测量

声学表面声散射特性第2部分：自由场方向性扩散系数测量国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T21228.2—2023/ISO17497-2:2012 I Ⅱ 1 1 1 35频率范围 3 4 4 56.3试件 7 7 77.2声源和接收设备 77.3测量 8结果表达 8.1方向性扩散系数 8.2规范化方向性扩散系数 8.3面积因子计算 8.4无规入射扩散系数 8.5结果表达 9测试报告 附录A(规范性)测量空间的要求 A.1空间要求 A.3放置要求 I本文件等同采用ISO17497-2:2012《声学表面声散射特性第2部分：自由场方向性扩散系数测量》Ⅱ散射和吸收的程度是影响室内音质的重要因素。——第1部分：混响室无规入射声散射系数测量。目的在于描述由表面粗糙度引起的来自表面的——第2部分：自由场方向性扩散系数测量。目的在于描述表征扩散表面质量的表面声散射的空GB/T21228的第1部分引入的无规入射声散射系数与本文件描述的方向性扩散系数是两个不同1本文件还详细描述了自由场中表面声扩散特性下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文IEC61260电声学倍频程和分数倍频程滤波器(Electroacoustics—Octave-bandandfractional-遵循斯奈尔(Snell)定律(即反射角等于入射角)的反射。由来自虚声源的声线所包围的区域(即特定参考平面与围绕参考平面边缘的声线以及接收点弧线2测得的作为极坐标函数的表面散射声能声压级。3无规入射扩散系数randomincidencediffusioncoeffd多声源位置辐射时，在半圆弧上测得的单维扩散体d。扩散系数是表面反射声能空间分布的量化指标，该空间分布由反射声压级在极坐标或球坐标系中方向性来描述。用一声源照射试件表面，并且在表面前方放射状布置多个传声器测量声音。使用第7章中概述的步骤从传声器信号中提取反射声。使用第8章所示的公式从反射声压级计算扩散系数。计半球形极坐标响应。可使用二维测角仪来测量单维扩散体，测量可使用边界平面或在消声室中进行。可使用三维测角仪进行半球形测量。三维测角仪半球形测量示例见图2,二维边界平面测量示例见图3。5频率范围对于足尺实物测量，应按ISO266和IEC61260规定的1/3倍频程进行测量，其中心频率在100Hz～5000Hz频率范围内。如果采用1:N实物缩尺比例，则测量中心频率宜在N×100Hz~456GB/T21228.2—2023/ISOa图4扩散系数随接收点距离的变化为获得半球形扩散体的无规入射扩散系数，应根据表1给出的俯仰角和方位角来选择覆盖半球的声源位置。角度的定义见图7。对于简易级别的测量，宜采用表1中编号为1、8、10和12的四个位置。表1半球测量的声源位置俯仰角θ方位角102034567809近场接收点和声源位置宜选取预期实际应用的代表性位置。如果这些位置未知，声源和接收点位置的选择要保证能测量到典型实际应用位置中发生的声聚焦效应。7 8GB/T21228.2—2023/——使用多于一个传声器或声源，无测试样品、声源集中于参考点且面向接收点位置时的脉冲响应可测量传递函数作为脉冲响应的等效方法。7.4极坐标响应的处理测量原理是用特定的方式测量脉冲响应，使得来自试件的反射可与其他反射分离。数据处理过程见图5和图6。背景反射影响的消除应通过从h₁(t)中减去h₂(t)来实现。p—声压；图5数据处理过程9f1—已规范化图6从脉冲响应中提取扩散系数的过程F——正傅里叶变换；时域上清晰地从扩散反射中移除残余反射。窗的大小根据从表面反射的最短和最长时间来确定，最短在脉冲响应的窗口部分内，参考平面宜至少获得40dB的信噪比。此时的噪声不仅指随机测量误T——矩形窗长度。宜按1/3倍频程测量信噪比。公式(1)的反卷积使h₄位置的直达声与h₃位置不同，这在加窗时需要考虑。加窗的脉冲响应应进行傅里叶变换，从而得到1/3倍频程各测量频带内以分贝为单位的声压级L'。测量频率宜按ISO266的规定，1/3倍频程各频带的声压级通过数值为无限大滚降滤波器。在傅里叶变换之后，应至少有3个单谱点位于被测的各1/3倍频带中，不应采用测量的声压级宜进行球形或圆柱形扩散修正。r₁和r₂分别表示声源距离和接收点距离，组合距离r由公式(3)给出：用r₁=10m和r₂=5m进行规范化处理，L′和L;分别表示修正前后的声压级，第i个修正后的GB/T21228.2—2023/Ie——圆柱形扩散取值为1,球形扩散取值为2。然而，在可能的情况下，测量宜按弧形路径以消除距离变化。这是因为公式(4)中的距离修正是近似的，测试表面反射声音并不能形成精确的球面或柱面波。8结果表达8.1方向性扩散系数对于固定声源位置，每个1/3倍频带的方向性扩散系数可由n个接收点的声压级L₁(以分贝为单位)按公式(5)计算：公式(5)仅在每个接收点位置的采样面积相同时有效，在接收点之间具有均匀角度间隔的圆弧上的单平面测量可自动实现该采样。某些测量中，一个接收点的采样面积随位置变化，此时应按公式(6)计算：式中：N,——接收点i的面积因子。N,与接收点i采样的面积成比例，宜按公式(8)计算。在半球面上测量时，在图7的方位角φ和俯仰角θ上的接收点按等角度间隔分布，会发生这种情况。8.2规范化方向性扩散系数规范化方向性扩散系数按公式(7)计算：dp,,——参考平面的方向性扩散系数。图7坐标系8.3面积因子计算对于半球情况，面积因子N,可按如下方法计算：其中△φ和△θ是角度间隔，通常相邻接收点之间的方位角和俯仰角都是5°,公式(8)假设在θ=0°处进行单次测量。由公式(8)计算分配给接收点i的面积因子：8.4无规入射扩散系数为获得规范化或非规范化无规入射扩散系数，需对所有声源情况下获得的规范化或非规范化方向性扩散系数进行平均。按6.2.2中给出的所有声源位置进行测量获得的系数称之为无规入射扩散系数。对于半球测量，所有的声源位置按相同的权重进行平均。对于二维测量，则需以不同的权重进行平均，0°处的声源位置的权重为1,其他角度的四个声源位置的权重各为3。1的结果。横坐标宜等效于足尺值，并标注缩尺比例1:N,0到1之间的纵坐标距离与5个倍频程的横坐标距离的比值宜为2:3。a)测试依据为GB/T21228.2—2023;i)按8.5报告结果。(规范性)声压随离开点声源的距离而衰减)所描述的声压级不宜超过1测量空间应在如7.4.3所述的矩形窗内具有40dB的信噪比。A.2环境条件可采用壁面声压反射系数不大于0.05(相当于吸声系数大于0.9975)的消声室。A.3放置要求进行测量。全反射面的声压反射系数宜至少为0.99。全反射表面应足够大，以保证声源和接收点尽可能靠近反射面，以保证测量的所有频率不会由[1]ISO18233Acoustics—Applicationofnewmeasurementmethodsinbuildinga[2]D'Antonio,P.,Konnert,J.ThedirecJ.AudioEng.Soc.1992,40,pp.997-1017.[3]D'Antonio,P.,Konnert,J.H.,KovitzP.Thediscproject:Experimentalmeasurementofthedirectionalscatteringprsymposium,Cambridge,MA.NewYork,NY:AcousticalSocietyofAmerica,1994,pp.141-144.[4]Hargreaves,T.J.,Cox,T.J.,Lam,Y.W.,D'Antonio,P.Surfacediffusionroomacoustics:freefieldmeasures.J.Acoust.Soc.Am.2000,108,pp.1710-1720.[5]Cox,T.J,Dalenback,B.I,D'Antonio,P.,Embrechts,J.J.,Jeon,J.Y.