GB/T 5265-2009 声学 水下噪声测量 GB/T5265-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了测量水下噪声的条件和方法,以使所获得的测量数据结果能够对照和比较。 本标准适用于大洋深海、陆架浅海、港口和海湾等处所的水下噪声测量。

ICS17.140
中华人民共和国国家标准
GB/T 52652009
代GB/T5265-1985
水下噪声测量
AcousticsMeasurement of underwater noise2009-09-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-12-01实施
本标准代替GB/T5265
51985&水下噪声测盘》。
CB/T 5265—2009
本标准与GB/T5265一1985相比，主要增加了不确定度分析以及数据处理等方面的内容。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录本标准由中国科学院提出
本标准由全国声学标准化技术委员会（SAC/TC17)归口。本标准起草单位：中国科学院声学研究所、海军装备研究院系统所。本标准主要起草人：马力、刘清字，李凡、陈耀明。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GR/T5265—1985。
1范围
声学水下噪声测量
GB/T 5265-2009
本标准规定了测量水下嗽声的条件和方法，以使所获得的测量数据结果能够对照和比较。本标准适用于火洋深海、陆架浅海、港口和海湾等处所的水下噪声测量。注，内河、潮泊等的水下噪声别量也可参考本标准。本标准的适用频率范围：20Hz~20kHz。本标准规定的测量结果可以为声纳系统设计、水产装备作用距离分析和预估、舰艇水下辐射噪产测量的背景惨正等的分析提供数据：水下躁声测量作为海洋声学巡感方法，可以用于估计有关环境参数，如风速、波浪、地露、海筛等：监测水下生物噪声以及人为噪声米源；还可以用于研究水下赚声产生、传据的物理机制及其统计特性。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修收单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，获励根据本标准达成协议的方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标耀。GB/T32231994声学水声换能器白由场校准方法GB/T3947—1996声学名词术语
GB/T 4128-1995
声学标雄水听器
GB/T 4130—2000
声学水听器低频接方溢
GB/T16165-1996水听器相位致性測量方法GB/T18314全球定位系统(GPS)测量规范3术语和定义
GB/T3947—1996确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
海洋噪声sea rnoise
出于自然原因，如波浪、瑞流、热扰动等在海洋中引起的噪声。注：除了生物噪声、地麗噪声、雨噪声，人为噪声等以外的噪声称为海洋噪声，前老则称为海洋环境瞬声（arnbientnoise f the sca)。
水听器bydrophone
用于接收水声信号的声电换能器。注：由于工作原理，特性及构造等不同有不同类型的水听器，如按工作原理分类，有压电水听器、电懿式水听器、光纤水听器、微机电水听器等
测量水听器measuringhydrophone用作水声测量的二级标准水听器。测量水听器通带用标准水听器或标准发射器比较方法进行校推。
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[水下]噪声频带声压级[underwater inoise band sonnd pressure level一定颊带内的水下噪产的声压级，单位为分贝（dB）。频带宽度和基准声压应指明。噪声频带声压级可用式（1)计算：
L =20 lg
武中：
L萨——噪产频带产压级，单位为分贝(dB)；p—测得的一定带宽噪声声压，单位为帕(Pa)；，——基准声压，单位为帕(Pa),通常取P-1μPa，3. 5
[水下]噪声声压谱密度]级[underwater]noise pressure spectrum [density] level(1)
水下噪声信号在某一频率的产压谱密度与基准声压谱密度之比的以10为底的对数乘以20。单位为价见（dB）
噪声声压谱级可用式（2)计算
L=L-10 lgAf
式中：
L——永下噪声声压谱(密度)级，单位为分贝(dB),基准值为1μPa/VHzL——测得的中心频率为f的带声压级,单位为分贝(dB),基准值为 1 μPa△,f-相对于 1 H2 的带宽。
性，工与水的噪声(功率)谱级等价。3.6
干扰噪声interference oise
测量时由于各种原因所产生的,对测量造成影响的下扰。(2)
注：干扰噪声主要来源于测量水听器及仪器系统所其有的电噪产、接地屏截不良引起的电感应干抗、水听器接收系统在水中受到水流微励和各种率动从而引起结构报动,电缆抖动等水动力作用引起的系统自躁声。3.7
水听器等效噪声声压谱级hydrophone equivalent noise pressure spectrum level水听器的等效噪声声压谱与其基准值之比的以10 为底的对数并乘以 20。单位为分贝(dB),基准值为1 μPa//Hz.
注，水听器的等效噪声是平行于水听器主轴传播的平面正弦行波，使水听器产生的开路电压等于带宽上Hz的唤卢电压时所具有的声压。水听器等效噪产卢压谱级的测量方祛参照GB/T4128—1995。3.8
Wenz噪声谢级低限thelowestlimitof WenznoisePressurespectrumlevelWen2谱级图中给出的测量得到的海洋躁声最低界限谱级。注：Wenz谱级图是深游噪声测量的总结.已被广泛采用。4测量的量
水下噪声测量的参数包括：
a）噪声频带声压级Lri
b）噪声声压谱（密度）级L
往，根据需要，还可以耍求测量和存储噪声声压的瞬时值，检测噪声的各种类型如脉性噪声、非平稳态噪声等。2
5测量设备
5.1概论
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测量设备应能获得本标准所规定的测量的量。保存原始数据样本，以供实验室重放，作进一步分析时使用。基本测量设备一般应包括以下儿部分：a）测声换能器系统
b)测量滤波效大系统；
c）数据记录存储系统：
d）其他系统：包括蓝所系统、特殊需要（如相关、统计等）的处理系统。5.2测声换能器系统
5.2.1测声换能器系统的结构及布置测声换能器系统可根据实际情况设计成浮标或者潜标方式（特定情况下也可采用船载方式），声系统的结构及布置设计要求如下，a）声系统结构不应在水下海流中引起共振，不影响声均及不形成声屏障效应；b）信号传送应使用柔软、纤细的电缆；c）水听器的固定要有防振措施，亦加导流罩。5, 2. 2测量水听器
测量水听器要保证高灵敏度和低噪声以满足测量要求。具体技术要求如下：）在测量颊率范围内，水听器灵敏度应大于一170dB,不均句性成小于士2dB；b）等效噪声声压谱级：小于Wenz噪声谱低限，）水平指向性，其指向性图与理想的余指向性图的偏差应小于士1,5dBd）垂直指向性：—3dB波束宽度应大于60\e）其他电声性能应符合GB/T4128—1995的有关规定；f）如果测量采用水听器阵，则各通道阵元相位不致性不超过2°。5.3测量滤被放大系统
测量放大系统可以用滤波器、放大器等。对滤波器和放大器的其体要求如下，a）在测量题率范围：通带内频响起伏为0.5dB；b）在测最颗率范前：阻带内最小衰减为60dB；c）在测量频率范围：放大器幅频不均匀性应小于士0.2dB。5.4数据记录存储系统
根据噪声测录要求，可以使用各种型号的数字采集记录设备（如有特殊需要，也可根据实际情况使用模拟记录设备，如产级计等）。数据记录过程中根据不同测盘要求.在20Hz～20kHz频带内可以分段记录；数据采样率应为最高分析频率的2倍以上，数据采集记录精度保证12hit以上；数据记录长度可按实际要求确定，一般不少于2min。6测量环境
6.1声学环境
声学测量环境要求如下：
a）在海上使用调查船或其他船只进行水下噪声谢量时，不论是使用浮标式还是潜标式布放测声换能系统，测产换能器系统和调套船之间的有效距离应不小于50m，在开阔海域测量并使用固定式布效时，声换能系统离岸边的距离应不小于1km。应尽量避免布放在海底凹坑，礁石之上或其附近处。如在港口、海湾测量，并有特殊要求时，测声换能器系统的布放应根据需要确定。
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b）如使用船载方式进行测量，在噪声测量期间不能启动主机和辅机，禁止船上进行能产生撞击声传入水中的人为活动。
c）根据测量的目的和要求选择待测的实际现场环境，对现场的环境状况须作详细描述和记录。6.2降低干扰噪声
降低干扰噪声要求如下：
a）要尽量避开测量点附近可能存在的各种干扰噪声源；b）所使用的谢盘水听器及测量仪器电噪声尽可能抵，其等效噪声声压谱级应小于Wen2谐级循限。
7測量步骤
7.1设备校准
对所有测量设备进行校准。
7.1,1测量水听器校准
校准测量水听器（阵)灵敏度、相位一致性等。校准标准按照 GB/T 4128一1995、GB/T 4130一2000,GB/T3223—1994、GB/T16165—1996进行。7. 1.2放大及采集设备校准
采用标准信号源对滤波器、放大器，采集器等进行校准，保证敢大设备的輪频和相频特性符合测量要求。
7.1.3定位系统设备校准
对GPS等设备进行校准，校准标准按照GB/T16165—1996和GB/T18314进行，保证系统定位精度符合测盈要求。
7.2系统联调
整个测量系统要进行联调，检查各部分工作是否正常。7.3系统校准
校准测量设备带来的系统误差。7.4测量应注意的问题
测量应准意问题如下，
a）在进行测量之前，首先确认测量环境、各顶要求均应符合第6章规定；b）防止测量系统过载；
）测量期间，测量设备的供电设施应不干扰测量的进行(例如采用电池供电方式)；d）测量过程中，应进行监听(现场监听或录声重放监听)。7.5水下骤声测量
7.5. 1水下噪声测量方式
水下噪声测量方式分为漂浮式布放、坐底式布放以及特殊说下的船载布放方式。7. 5. 2 测量一般步骤
水下噪声测量一般步骤如下：
a）测量船到达就位点，按照规定位置布放测声换能器系统（浮标，潜标或船载）；按试验要求接收记录水下噪声数据，同步监听噪声信号，测量数据存储到数字记录设备中，同b)
时记录相应的水听器灵敏度、放大器放大倍数、水听器阵列的位暨等测是系统相关信息；在观测噪声的同时，还应对为噪声测暨目的所娶求的气象学、海洋学、永声学的若干环境参数进行测量，如声换能器GPS位置、水文情况，放浪、风速、声速等进行测量，测量的方法以测量设备均符合有关规定！
d）由于水下噪声查夜和季节性变化，应对同一地点进行多次测量。测量次数根据需要确定，每4
次测量记录长度不少于2tmin。
8数据处理
8、1数据处理方法
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截取有效接收信号，根据测量系统特性对实测数据进行修正，然后进行频谱分析（如FFT），按3.4、3.5中式(1)、式(2)计算要求频带的噪产声压级或声乐谱级，并按附录A进行修正，利用数据结果也可以进行其他需要量（如统计参数、相干函数、噪声场空间指向性等）的计算和求取，当考虑测量系统特性如接收系统放大倍数,水听器灵敏度的响,计算公式见附录B。注；本标准在计算噪声声压级和声压谱级时,可采用 matlab筛程中功率谱密度估计的子程序令 pwelchi。8.2测量不确定度分析
测量不确定度分析具体方法参见附录D，分析过程中声场起伏测量仪器及设备误差是主要不确定因素。
9 测量记录
测量现场环境描述
记录的现场环境内包括：
a）海区位置（经纬度、地名）、测量现场气象形势；b）声学系统布放方式描述、结构略图；c）测量方式(同船、岸边试验站、离岸胞离）；d
测方法（有线遥测，无线遥测、自记式测量：e）通过监听，详细记录水下噪声的形式及主观感受。对听出来的噪声特征（如近于纯音的线谱分最、有节奏的谐波分量等），尽可能使之与环境现状详细地同步记录下来。应特别注意对噪声有异常情况的记述。
9.2测置设备记录
记录的量设备内容包括：
a）测量使用的仪器，包括名称，型号，厂家和序号：b）滤被放大器性能；
c）仪器系统的频率响应
d）测量水听器的灵敏度，频响、水平及垂真指向性、等效噪声压谱级、校准日期、准确度级别等：e仪器系统校准法必日期。
9.3声学数据记量
记录的声学数据内容包括：
噪声频带声压级L：
噪声声压谱级上产！
）干扰噪声修正值K;
d）喇声声压谱级图表;
e）对噪声麟时值存储数据给以识别标志，说明测量条件及校正参数和曲线。9.4环境参数数据记录
记录的环境参数数据内容包括：a）风速(m/s)、海况(级）;
b）海流流向、流速（kn)；
c）水深（m）海水温度韵面；
d）海浪(波形.波向、波高)；
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海底底质：
降雨记录(中雨、中阵雨、大雨、大阵雨、冰）g)
测益站位附近出现航船和其他水中物体时的记述；根据学声测量的目的要求，选择记录上列参数中的若干项，可参考附录C报告内客
报告内容包括：
测量的日期、时间、地点：
测量噪声的L、L,和测量时相应的环境条件、参数以及有关说明；测量水听器和系统结构以及性能简述，对测昼结果进行分析和讨论。
附录A
(资料性附录）
背景干扰噪声消除方法
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为了减小背毋干扰噪声对测量的影响，应对测得的结果接下式进行修正，具体髂正公式如式（A.1)所示，
Lr L, K
武中：
—正后的题带声压级，单位为分贝（dB），基准值为1μPa;Lar
Lar。实测预带声压级，单位为分贝(dB)，基准值为1μPa；K-惨正值，单位为分贝(dB)。
背景于扰噪声及正值见囊A,1,表中αL由式(A.2)给山：AL — La— Lan
式中，
Lor，—-测量系统干扰噪声等效声压级，单位为分贝(dB)，基准值为1μPa。表A.1干扰噪声修正值表
测盘无效
-(A, 1)
.(A.2)
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附录B
（资料性附录）
水下噪声颊带声压级计算公式
频带声压级L。r频带序号；
Lw(）=20 1g（）
一额带声压级，单位为分贝（dB)，基准值为1μPa；Lrr(i)-
一第个频带对应的接收噪声信号电压有效值数据，单位为伏特(V)；U
基准电压数据，1 V;
M.-.--第个频带对应的水听器灵敏度级，单位为分贝（dB)，基准值为1V/μPa;一第i个频带对应的接收系统放大倍数，单位为分贝（dB)。8
C.1海洋环境参数记录表格
海洋环境参数记录表格见表C,1。附录
（资料性附录）
测量环境参数记录表格
表 C.1海洋环境拳数记录表格
观测时间
C.2海水声速观测记录表格
调查期
海洋流速
海水声速观测记录表格见表C.2.纬度
表 C.2海水声速观测记桑表格
声遵计算公式
测试日期。
记录文件名
船只漂移备注
调查船
收器型号
入水时问
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航船记录
出水时间
降隔记录
声速采样闻隔
GB/T 5265—2009
D1不静定度分类
时录D
（资料性附最）
环境噪声测量不确定度分析Www.bzxZ.net
测量过程中的随机效应及系统效应均会导致测量不确定度，数据处理中的近似也会导致不确定度。广义而言测量不确定度是对测量结果正确性的可疑程度，也是表征被测量值的分散性，并与测量结果相联系的参数，
不确定度可分为A,B两类标准不确定度。A、B分类是评定不确定度的方法不同,只是便于理解利讨论，并不意味着两类分之间存在本质上的区别。它们帮基于概率分布，并都用方差或标准差定量表示。表征 A类标罹不确定度分类的估计方差u,是由一系列重复观测值计算得到的,即为统计方差估计值。标准不确定度为的正平方根值，故u一。B类标准不确定度分量的方差估计值，则是根据有关信息来评定的，即通过一个假定的概率密度函数得到的，此函数基于事件发生的可信程度，即主观概率或先验概率。
D,2A类标准不确定度
8）算术平均值
在重复性条件或复现性条件下得到个测量数据工：变量工的期望催的最佳估计是次独立测试结果的算术平均值(又称为样本平均值)。算术平均值计算公式见式(D.1)2
式中;
算术平均值；
1统计的测盘数据个数：
%：一第1个统计的数据值（声压测量、背景噪声测量等）。b)标准差
标准差表征了工：在立上下的分散性。标推差计算公式见式(D.2)：3(;)
式中?
三—算术平均值：
n——统计的测量数据个数
比,—第1个统计的数据值（声压测量、背景干扰噪声测盈等）。e)测量不确定度
通带以独立观测序列的算术平均值作为测量结果，测量结果的标准不确定度计算公式见式（D.3)：s(r
u()= s()=
式中：
算术平均值
(—)2
n(n—1)
.--( D.3 )
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