《声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 混响场内小型可移动声源工程法 硬壁测试室比较法GBT 6881.2-2017》全文详细解读

《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级混响场内小型可移动声源工程法硬壁测试室比较法GB/T6881.2-2017》全文详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4测试室和被测声源尺寸5仪器和测量设备6被测声源的定义、位置、安装和运行contents目录7测量方法8声功率级和声能量级的确定9测量不确定度10数据记录11测试报告附录A(规范性附录)标准气象条件下的声功率级和声能量级contents目录附录B(规范性附录)用倍频带声功率级和声能量级计算A计权声功率级和声能量级附录C(资料性附录)测量不确定度信息指南参考文献011范围标准适用范围GB/T6881.2-2017标准适用于混响场内小型可移动声源的声功率级和声能量级的测定。这些声源包括但不限于小型机器、设备等，其特性使得在硬壁测试室中进行比较测量成为可能。测量对象该标准明确规定了通过声压法测量并计算噪声源的倍频带声功率级或声能量级的方法，特别适用于猝发声和瞬态噪声情况。测试环境标准中详细描述了硬壁测试室的设计要求、特性以及测试过程中的环境条件控制，确保测量结果的准确性和可重复性。1范围目的与应用本标准的制定旨在提供一种科学、准确的方法来确定噪声源的声功率级和声能量级，为噪声控制、产品设计、环境评估等领域提供技术支持和参考依据。通过遵循本标准，相关机构和企业能够更有效地管理和控制噪声污染，保护环境和公众健康。1范围022规范性引用文件GB/T3241-2010：声学校准测听设备的纯音气导和骨导听力耳机是确保听力测试设备准确性的重要标准，对于噪声源声功率级和声能量级的测定具有基础性作用。规定了用于校准测听设备的纯音气导和骨导听力耳机的技术要求、测试方法和检验规则。2规范性引用文件2规范性引用文件010203GB/T3785.1-2010：电声学声级计第1部分：规范描述了声级计的设计、性能、校准和使用要求，是声级计的基本标准。在噪声源声功率级和声能量级的测定中，声级计是关键的测量设备，其准确性和可靠性直接影响测定结果。虽然GB/T6881.2-2017针对的是硬壁测试室，但混响室精密法为理解声功率级测定提供了重要的背景知识和技术参考。2规范性引用文件GB/T15173-2010：声学声压法测定噪声源声功率级混响室精密法提供了在混响室中使用声压法测定噪声源声功率级的精密方法。0102032规范性引用文件010203GB/T19052-2003：声学环境噪声的描述、测量与评价第1部分：基本参量与评价方法定义了环境噪声的基本参量，并提供了测量与评价方法。对于理解噪声源声功率级和声能量级在环境噪声控制中的应用具有重要意义。2规范性引用文件ISO5725（所有部分）：测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）01提供了一套评估测量方法和结果准确度的国际标准。02在噪声源声功率级和声能量级的测定中，确保测量结果的准确度和可靠性是至关重要的，ISO5725为此提供了重要的指导。03ISO6926：声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求这些规范性引用文件为GB/T6881.2-2017的实施提供了必要的技术支持和指导，确保了噪声源声功率级和声能量级测定的准确性和可靠性。标准声源在GB/T6881.2-2017的测定方法中扮演了关键角色，其性能和校准的准确性直接影响测定结果。规定了用于声功率级测定的标准声源的性能要求和校准方法。2规范性引用文件01020304033术语和定义3术语和定义声功率级（SoundPowerLevel,SPLw）声功率级是衡量声源在单位时间内辐射声能强弱的物理量，用分贝（dB）表示。它反映了声源本身的辐射能力，与测量距离无关。在GB/T6881.2-2017标准中，声功率级是通过测量声源在特定环境下的声压级，并考虑环境声学特性（如混响时间）计算得出的。声能量级（SoundEnergyLevel,SEL）声能量级是衡量声源在特定时间内辐射声能总量的物理量，同样用分贝（dB）表示。在瞬态噪声或猝发声的情况下，声能量级提供了比声功率级更直接的信息，因为它考虑了声源辐射声能的时间分布。在GB/T6881.2-2017标准中，声能量级是通过测量声源在特定时间段内的声压级，并考虑该时间段内的声能累积效应计算得出的。混响场（ReverberantField）混响场是指声波在封闭空间内经过多次反射后形成的稳定声场。在混响场内，声波的分布相对均匀，且声压级与测量位置的关系不再遵循自由场中的反平方定律。GB/T6881.2-2017标准中的硬壁测试室即为一种典型的混响场环境，用于模拟实际使用中的声学条件。3术语和定义“3术语和定义标准声源（ReferenceSoundSource）标准声源是指经过严格校准、具有已知声功率级或声压级特性的声源。在GB/T6881.2-2017标准中，标准声源用于与被测声源进行比较测量，以消除测试环境对测量结果的影响。通过测量标准声源在硬壁测试室中的声压级，可以建立声压级与声功率级之间的转换关系，从而计算出被测声源的声功率级或声能量级。硬壁测试室（Hard-WalledTestRoom）硬壁测试室是指具有坚硬、平整且反射性能良好的内壁的测试空间。这种测试室的设计旨在减少声波在传播过程中的能量损失，使声场在较短时间内达到稳定状态。在GB/T6881.2-2017标准中，硬壁测试室被用作比较法测量噪声源声功率级和声能量级的标准环境之一。通过在被测声源和标准声源之间切换并测量各自的声压级，可以计算出被测声源的声功率级或声能量级。044测试室和被测声源尺寸4.1测试室尺寸要求最小尺寸限制测试室的最小尺寸应满足标准中规定的下限，以避免因尺寸过小导致的边界效应和驻波现象，影响测量结果的准确性。形状与布局测试室通常设计为矩形或近似矩形，以减少声波的衍射和反射对测量结果的影响。同时，测试室内的布局应避免障碍物和反射面，以减少声波的散射和干扰。混响时间控制测试室的尺寸需根据所需混响时间进行设计，以确保测量结果的准确性和可重复性。混响时间的长短直接影响声压级的测量精度，因此需根据标准规定严格控制。030201尺寸适应性被测声源的尺寸应适应测试室的大小，避免声源过大导致测试室内声场分布不均，或声源过小使得测量信号微弱难以捕捉。4.2被测声源尺寸与位置位置固定被测声源在测试室内的位置应固定，以减少因位置变化导致的声场变化对测量结果的影响。通常，声源应放置在测试室中心或根据标准规定的其他特定位置。安装要求被测声源的安装应稳固可靠，避免在测量过程中产生振动和噪声干扰。同时，声源的进出口和散热孔等应妥善处理，以减少对测试室内声场的影响。4.3尺寸对测量结果的影响混响时间影响测试室的尺寸直接影响混响时间，进而影响声压级的测量精度。尺寸过大或过小都可能导致测量结果偏离真实值。声场分布影响被测声源的尺寸和位置对测试室内的声场分布有重要影响。声源过大或位置不当可能导致声场分布不均，影响测量结果的准确性。边界效应与驻波测试室尺寸不当还可能引发边界效应和驻波现象，导致声压级测量值出现波动和误差。因此，在设计和使用测试室时，需充分考虑尺寸因素对测量结果的影响。055仪器和测量设备5.1主要测量仪器01用于测量声压级，是声功率级和声能量级测定的基础仪器。需具备高精度、宽频带响应特性，并符合相关国家标准或国际标准的要求。作为声级计的配套设备，用于接收声音信号并转换为电信号。传声器的选择应考虑其灵敏度、频率响应范围及指向性等因素，以确保测量结果的准确性。用于校准声级计和传声器，确保测量系统的准确性。标准声源应经过严格校准，并具备稳定的声压级输出特性。0203声级计传声器标准声源频谱分析仪用于分析声音信号的频谱成分，有助于进一步了解噪声源的特性。频谱分析仪的选择应考虑其分析带宽、分辨率及动态范围等因素。01.5.2辅助测量设备温湿度计用于监测测试室内的温湿度条件，确保测试环境符合标准要求。温湿度的变化可能对测量结果产生影响，因此需进行实时监测和记录。02.风速仪用于测量测试室内的风速，以评估空气流动对测量结果的影响。在特定情况下，如需要控制空气流动对声场分布的影响时，风速仪的使用尤为重要。03.01定期校准所有测量设备均需按照相关标准或制造商的要求进行定期校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性。校准周期应根据设备的使用频率和稳定性等因素确定。日常维护测量设备在使用过程中需进行日常维护，包括清洁、防尘、防潮等措施。同时，应注意避免设备受到机械冲击或振动等不利因素的影响。记录与追溯每次校准和维护后均需记录相关信息，包括校准日期、校准结果、维护内容等，以便后续追溯和验证测量结果的准确性。5.3测量设备校准与维护0203在选择测量设备时，应根据具体的测试需求和标准要求进行选择，确保设备满足测试精度和灵敏度等方面的要求。根据测试需求选择设备5.4测量设备选择与配置建议测量系统的配置应考虑各设备之间的兼容性和协同性，以确保整个测量系统的稳定性和可靠性。同时，应注意避免设备之间的干扰和相互影响。合理配置测量系统随着技术的不断发展，测量设备也在不断更新和升级。因此，在使用过程中应关注设备的更新动态，及时了解和掌握新技术和新方法的应用情况。关注设备更新与升级066被测声源的定义、位置、安装和运行被测声源是指产生噪声的机器、设备或其他物体。在声学测试中，明确被测声源的类型、特性和噪声产生机制是首要步骤。噪声源识别被测声源的声功率级和声能量级是衡量其噪声辐射能力的重要指标。声功率级表示声源在单位时间内辐射的总声能，而声能量级则用于描述瞬态或猝发声的噪声辐射。声功率级与声能量级被测声源的定义测试室中心位置通常，被测声源应放置在硬壁测试室的中心位置，以确保声场分布的均匀性和测试结果的准确性。避免边界效应被测声源应远离测试室的墙壁、天花板和地面，以避免边界反射对声场分布的影响。根据GB/T6881.2-2017标准，被测声源与测试室边界的距离应满足特定要求。被测声源的位置被测声源的安装模拟实际工况在可能的情况下，被测声源的安装和运行条件应尽可能模拟其在实际工作环境中的状态，以确保测试结果的实用性和可靠性。稳固安装被测声源应稳固地安装在测试台上，以避免在测试过程中产生振动和位移，影响测试结果的准确性。VS在测试过程中，被测声源应保持在稳定运行状态，以确保测试结果的重复性和可比性。控制变量为了准确测量被测声源的声功率级和声能量级，需要控制其他可能影响测试结果的变量，如环境温度、湿度、气压等。根据GB/T6881.2-2017标准，这些气象条件应在测试报告中明确记录并进行必要的修正。稳定运行状态被测声源的运行077测量方法测试室需具备规定的声学特性，包括混响时间、背景噪声水平等，以确保测量结果的准确性。测试室墙壁应坚硬、平整且无吸声材料，以减少声波的反射和吸收。硬壁测试室要求根据标准规定，测试应在特定的气象条件下进行，如温度、湿度等，以减少环境因素对测量结果的影响。必要时，需对气象条件进行修正。气象条件控制7.1测试环境准备标准声源校准使用经过校准的标准声源进行声压级测量，确保标准声源的准确性和稳定性。校准过程需遵循相关标准规定。测量仪器布置7.2仪器校准与设置合理布置传声器、声级计等测量仪器，确保能够准确捕捉被测声源和标准声源的声压级。传声器位置需根据测试室尺寸和混响特性进行优化。01027.3测量步骤标准声源测量启动标准声源，测量其在测试室内的声压级，并记录数据。此步骤用于建立声压级与声功率级之间的转换关系。被测声源测量关闭标准声源，启动被测声源（机器或设备），测量其在相同测试条件下的声压级。根据标准声源的测量结果和转换关系，计算被测声源的倍频带声功率级或声能量级。背景噪声测量在测试开始前，首先测量测试室的背景噪声水平，以确保其低于规定的限值，避免对测量结果产生干扰。030201声功率级计算根据测得的声压级和测试室的声学特性，利用相关公式计算被测声源的倍频带声功率级或声能量级。对于A计权声功率级或声能量级，还需进行A计权处理。不确定度评估对测量结果进行不确定度评估，分析测量过程中可能引入的误差来源，并给出测量结果的置信区间。这有助于评估测量结果的可靠性和准确性。7.4数据处理与分析测量环境控制在测量过程中，需保持测试室的密闭性和隔声性能，避免外部噪声的干扰。同时，需控制测试室内的温度和湿度等气象条件，以确保测量结果的稳定性。7.5注意事项仪器操作规范测量人员需熟悉测量仪器的操作规范和使用方法，确保测量过程的准确性和可靠性。在测量过程中，需注意观察仪器的指示值和变化情况，及时发现并处理异常情况。数据记录与保存测量过程中需详细记录各项数据，包括背景噪声水平、标准声源和被测声源的声压级、计算得到的声功率级或声能量级等。同时，需妥善保存测量数据和原始记录，以备后续分析和验证。088声功率级和声能量级的确定通过测量并比较安装于规定特性的硬壁测试室中的被测声源（机器或设备）和经过校准的标准声源发射的声压级，利用声压级数据计算被测声源的声功率级或声能量级。测量原理采用工程法，即在混响场内对小型可移动声源进行测试，利用硬壁测试室作为测试环境，确保测试结果的准确性和可重复性。测量方法8.1测量原理与方法8.2倍频带声功率级计算计算公式利用声压级与声功率级之间的转换公式，结合混响室特性参数（如混响时间、房间常数等），计算被测声源的倍频带声功率级。倍频带分析将声压级数据按倍频带进行划分，分别计算每个倍频带的声功率级。倍频带分析有助于更详细地了解声源的频谱特性。A计权处理为了模拟人耳对声音的频率响应特性，通常需要对声功率级进行A计权处理。A计权声功率级更能反映声源对人耳的实际影响。声能量级计算8.3A计权声功率级与声能量级在猝发声或瞬态噪声情况下，需计算声能量级以评估声源的总能量输出。声能量级通过积分声压级随时间变化的平方值得到。0102不确定度来源包括测量设备精度、测试环境稳定性、声源位置与安装误差等因素对测量结果的影响。评估方法采用统计方法评估测量不确定度，确保测试结果的可靠性。不确定度评估有助于了解测量结果的置信区间和误差范围。8.4测量不确定度评估报告内容包括测试目的、测试方法、测试环境描述、测量设备校准记录、声压级与声功率级数据、A计权处理结果、测量不确定度评估以及结论与建议等。报告格式按照国家标准规定的格式编写测试报告，确保报告的规范性和可读性。测试报告是评估声源噪声特性的重要依据。8.5测试结果报告099测量不确定度不确定度来源分析在声压法测定噪声源声功率级和声能量级的过程中，测量不确定度主要来源于声压级的测量误差、测试室环境条件的波动、仪器设备的校准精度以及数据处理方法的选择等。这些不确定度因素需要被全面考虑和量化，以确保测量结果的准确性和可靠性。不确定度评估方法根据GB/T6881.2-2017标准，测量不确定度的评估应采用标准不确定度评定方法，包括A类评定（基于统计分析的方法）和B类评定（基于非统计分析的方法）。通过综合考虑各不确定度分量，计算合成标准不确定度，并给出扩展不确定度，以表征测量结果的置信区间。9测量不确定度9测量不确定度不确定度减小措施为了减小测量不确定度，可以采取一系列措施，如提高声压级测量的精度、严格控制测试室环境条件、定期对仪器设备进行校准和维护、优化数据处理方法等。此外，还可以采用多次重复测量和平均处理等方法，以进一步降低随机误差对测量结果的影响。不确定度报告要求在测试报告中，应详细报告测量不确定度的评估过程和结果，包括不确定度来源、评定方法、各不确定度分量的大小以及合成标准不确定度和扩展不确定度的计算结果。这有助于用户了解测量结果的准确性和可靠性，并作出合理的决策。1010数据记录10数据记录测量数据记录在进行声压法测定噪声源声功率级和声能量级的过程中，所有测量数据均需详细记录。这包括但不限于背景噪声水平、标准声源和被测声源的声压级、测量位置、测量时间、气象条件等。数据记录应准确无误，以便后续的数据处理和分析。仪器校准记录所有用于测量的仪器，如声级计、传声器等，均需在测量前进行校准，并记录校准结果。校准记录应包括校准日期、校准方法、校准结果及校准证书编号等信息，以确保测量结果的准确性和可靠性。环境条件记录环境条件对测量结果有显著影响，因此需详细记录测试时的环境条件，如温度、湿度、气压、风速等。这些条件应尽可能接近标准气象条件，以减少环境因素对测量结果的影响。在记录测量数据的同时，还需对测量不确定度进行评估。不确定度评估应涵盖所有可能影响测量结果的因素，如仪器精度、测量方法、环境条件等。通过不确定度评估，可以了解测量结果的可靠程度和误差范围。不确定度评估在数据记录完成后，需对数据进行处理和分析。这包括计算被测声源的倍频带声功率级或声能量级、A计权声功率级或声能量级等。同时，还需对测量结果进行验证和比对，以确保测量结果的准确性和有效性。数据处理与分析过程应严格按照相关标准和规范进行，以确保结果的可靠性和可比性。数据处理与分析10数据记录1111测试报告11测试报告测试目的明确报告需明确指出测试的目的，如评估特定小型可移动声源的声功率级或声能量级，以满足产品设计、质量控制或环境噪声评估等需求。测试方法描述详细阐述所采用的测试方法，即GB/T6881.2-2017标准中规定的硬壁测试室比较法。包括测试室的声学特性要求、标准声源与被测声源的安装与运行方式、声压级的测量方法及数据处理流程等。报告内容概述测试报告应全面记录声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级的过程与结果，包括测试目的、测试方法、测试条件、测试数据、计算结果及结论等关键信息。030201测试条件记录准确记录测试时的环境条件，如温度、湿度、气压等气象参数，以及测试室内的背景噪声水平。这些条件对测试结果具有重要影响，需确保符合标准要求。11测试报告测试数据展示报告应包含所有关键的测试数据，如标准声源与被测声源在各频率下的声压级测量值、计算得到的倍频带声功率级或声能量级等。数据应清晰、准确地展示，便于后续分析与验证。计算结果分析对测试数据进行深入分析，计算被测声源的A计权声功率级或声能量级，并与相关标准或预期目标进行比较。分析可能存在的误差来源，并评估其对测试结果的影响。基于测试结果与分析，得出明确的结论。如被测声源的声功率级或声能量级是否符合相关标准或要求，以及针对测试过程中发现的问题提出改进建议。结论与建议报告附录部分可包含测试室的设计图纸、仪器校准证书、数据处理软件说明等补充材料。同时列出所有参考的文献资料与标准规范，以便读者查阅与验证。附录与参考资料11测试报告12附录A(规范性附录)标准气象条件下的声功率级和声能量级气温标准气象条件下的气温通常定义为20°C或25°C，具体数值取决于标准制定机构和应用场景。这一温度设定旨在减少温度对声传播特性的影响，确保测量结果的准确性和可比性。湿度标准湿度通常设定为特定的相对湿度值，如50%或60%。湿度的变化会影响空气中水蒸气的含量，进而影响声速和声衰减等声学参数。因此，在标准气象条件下对湿度进行严格控制是必要的。气压虽然气压对声传播的影响相对较小，但在高精度测量中仍需考虑。标准气压一般设定为101.325kPa（即1个大气压），以消除气压变化对测量结果的影响。A.1标准气象条件的定义A.2标准气象条件对声功率级和声能量级测量的影响声速变化气温和湿度的变化会导致空气中声速的变化，进而影响声功率级和声能量级的测量结果。在标准气象条件下进行测量，可以确保声速的一致性，提高测量结果的准确性。声衰减修正湿度对声衰减有一定影响，特别是在高频段。在标准气象条件下进行测量，可以更容易地应用声衰减修正公式，以消除湿度变化对测量结果的影响。测量不确定度标准气象条件的设定有助于减少测量过程中的不确定度来源。通过控制气温、湿度和气压等参数，可以降低环境因素对测量结果的影响，从而提高测量结果的可靠性和重复性。记录气象条件在测量过程中记录实际的气温、湿度和气压等参数值，以便在后续数据处理和分析中考虑气象条件对测量结果的影响。实验室环境控制在硬壁测试室内安装温湿度控制系统，确保测试过程中气温、湿度和气压等参数保持在标准气象条件范围内。测量前校准在每次测量前对测试设备进行校准，确保其在标准气象条件下的准确性和稳定性。A.3实施标准气象条件的建议措施非标准气象条件在无法完全满足标准气象条件的情况下，应记录实际的气象条件参数，并在数据处理和分析中考虑其对测量结果的影响。必要时，可采用适当的修正公式或方法进行修正。极端气象条件在极端气象条件下（如极端高温、低温、高湿度等），应暂停测量活动，以避免气象条件对测量设备和被测声源造成损害或影响测量结果的准确性。A.4特殊情况下的处理13附录B(规范性附录)用倍频带声功率级和声能量级计算A计权声功率级和声能量级倍频带声功率级计算应用说明该公式用于将1/3倍频带声功率级合成为倍频带声功率级，便于在不同频率范围内对声功率进行评估和比较。计算公式第i个倍频带的声功率级L_Wi可由公式计算得到，单位为分贝(dB)，其中1≤i≤8，标示中心频率在63Hz~8000Hz范围内的倍频带。公式为：L_Wi=10lg∑(10^(0.1L_Wk))，其中k为3i-2到3i内的整数，L_Wk为第k个1/3倍频带声功率级。C_k值根据ISO标准或相关国家标准确定，用于反映人耳对不同频率声音的敏感度差异。计权因子A计权声功率级考虑了人耳对声音的频率响应特性，更贴近于人耳主观感受的噪声水平，广泛应用于环境噪声和机器噪声的评估中。应用说明A计权声功率级计算计算公式与倍频带声功率级类似，第i个倍频带的声能量级L_Ji也可通过相应公式计算得到，单位为分贝(dB)。应用说明声能量级在评估瞬态噪声或猝发声源时尤为重要，它反映了声源在特定时间内的能量输出情况。倍频带声能量级计算计算公式A计权声能量级L_JA的计算公式与A计权声功率级类似，但应用于声能量级的评估。应用说明A计权声能量级同样考虑了人耳对声音的频率响应特性，适用于需要评估瞬态噪声或猝发声源对人耳主观感受影响的场合。A计权声能量级计算注意事项在实际应用中，还需考虑测试环境、测试方法以及测试设备等因素对测量结果的影响，并采取相应的措施进行修正和补偿。计权因子的选择应符合相关国家或国际标准的规定，以确保计算结果的准确性和可比性。在进行倍频带和A计权声功率级、声能量级计算时，应确保所使用的1/3倍频带声功率级或声能量级数据准确可靠。01020314附录C(资料性附录)测量不确定度信息指南测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量不确定度的定义测量不确定度概述测量不确定度主要来源于测量设备的精度、测量方法的可靠性、测量环境的影响等因素。测量不确定度的来源测量不确定度可分为A类不确定度和B类不确定度，其中A类不确定度是通过观测列统计分析得出的标准不确定度，B类不确定度则是通过其他方法评定的标准不确定度。测量不确定度的