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GB/T 6881-2023

基本信息

标准号: GB/T 6881-2023

中文名称:声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 混响室精密法

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Acoustics—Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure—Precision methods for reverberation test rooms

标准状态:现行

发布日期:2023-09-07

实施日期:2024-04-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 声学 声压 声功率 能量 精密

标准分类号

标准ICS号:计量学和测量、物理现象>>17.140声学和声学测量

中标分类号:综合>>计量>>A59声学计量

关联标准

替代情况:替代GB/T 6881.1-2002

采标情况:ISO 3741:2010,IDT

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:56页

标准价格:86.0

相关单位信息

起草人:程明昆、田静、吕亚东、程晓斌、李晓东、杨军、方庆川、俞悟周、毛东兴、翟国庆、李争光、陶建成、何龙标、熊文波、袁旻忞、魏显威、张斌、李贤徽、黄文超、张荣初、祝文英、陈克安、蒋伟康、王兵、莫建炎、刘丹晓、徐欣

起草单位:中国科学院声学研究所、深圳中雅机电实业有限公司、同济大学、浙江科技学院、浙江大学、南京大学、中国计量科学研究院、杭州爱华智能科技有限公司、交通运输部公路科学研究院、北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所、中国飞机强度研究所、南京常荣声学股份有限公司

归口单位:全国声学标准化技术委员会(SAC/TC 17)

提出单位:中国科学院

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件描述了通过混响室中声压级的测量来确定噪声源声功率级和声能量级的方法。噪声源产生的1/3倍频带声功率级(或猝发声、瞬态噪声情况下的声能量级)用测得的声压级计算得到,包括对测试地点测试期间的气象条件与基准特性阻抗相对应的气象条件之间差异的修正。 本文件给出了直接法和比较法测定声功率级与声能量级的测量及计算过程。 通常,测量频率范围包括中心频率为100 Hz~10 000 Hz的1/3倍频带。附录E给出了规定方法扩展到更低频率范围的应用指南。 本文件不能用于高于10 000 Hz的1/3倍频带频率范围。


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标准内容

ICS17.140
CCSA59
中华人民共和国国家标准國
GB/T 6881—2023/ISO 3741:2010代替GB/T6881.1—2002
声压法测定噪声源声功率级和
声能量级
混响室精密法
AcousticsDetermination of sound power levels and sound energy levelsof noise sources using sound pressurePrecision methods forreverberation test rooms
(ISO3741:2010,IDT)
2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-01实施
GB/T6881—2023/IS03741:2010
规范性引用文件
术语和定义
标准气象条件
混响室
仪器和测量设备
被测噪声源的定义、位置、安装和运行混响室内的测量
声功率级和声能量级的测定
测量不确定度
记录内容
测试报告
附录A(资料性)
附录B(资料性)
附录C(规范性)
附录D(规范性)
附录E(资料性)
混响室设计指南
旋转扩散体设计指南
宽带声测量的混响室鉴定方法
用于离散频率成分测量的混响室鉴定方法·…频率范围向100Hz以下的扩展
附录F(规范性)
用1/3倍频带声功率级和声能量级计算倍频带声功率级和声能量级及A计权声功率级和声能量级
附录G(资料性)
参考文献
测量不确定度信息进展指南
GB/T6881—2023/IS03741:2010
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T6881.1一2002《声学声压法测定噪声源声功率级混响室精密法》,与GB/T6881.1一2002相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:增加了术语和定义中的3.4、3.14、3.17、3.18(见第3章),删除了“均方声压”(见2002年版的3.4);
一增加了声能量级测量部分(见第9章和附录F);一增加了更加详细的测量不确定度的内容(见第10章)。本文件等同采用ISO3741:2010《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级密法》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院提出。
本文件由全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)归口。混响室精
本文件起草单位:中国科学院声学研究所、深圳中雅机电实业有限公司、同济大学、浙江科技学院、浙江大学、南京大学、中国计量科学研究院、杭州爱华智能科技有限公司、交通运输部公路科学研究院、北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所、中国飞机强度研究所、南京常荣声学股份有限公司、上海市环境科学研究院、西北工业大学、上海交通大学、上海新华净环保工程有限公司、长沙奥邦环保实业有限公司。
本文件主要起草人:程明昆、田静、吕亚东、程晓斌、李晓东、杨军、方庆川、俞悟周、毛东兴、翟国庆、李争光、陶建成、何龙标、熊文波、袁曼、魏显威、张斌、李贤徽、黄文超、张荣初、祝文英、陈克安、蒋伟康、王兵、莫建炎、刘丹晓、徐欣。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:—2002年首次发布为GB/T6881.1—2002。——本次为第一次修订。
GB/T6881—2023/IS03741:2010
本文件是与ISO3740[3]~ISO3747[9]系列国际标准相对应的标准之一。该系列标准规定了确定机器、设备及其部件的声功率级和声能量级的各种方法。从对应于不同应用的系列标准中选择哪种方法,取决于测定声功率级的目的和可提供的设施。ISO3740L3]为方法的选择提供了一般指南。ISO3740L3]ISO3747[9]系列标准仅给出了测量时机器设备运行和安装条件的一般原则。有必要为各种类型声源建立测试规范,以便给出关于安装、负载和运行条件的详细要求,得到该条件下的声功率级或声能量级。
本文件给出的方法要求被测声源安装在具有特定声学特性的混响室内。因此本方法的前提是被测声源的声功率或声能量直接与时空平均的均方声压成正比,同时只取决于房间的声学与几何特性及空气的物理常数。
对于发射窄带频率或离散频率声的声源而言,混响室内辐射声功率级或声能量级的精密测定需要比宽频范围内均匀发射声音的声源做更多的工作。其原因是:a)传声器沿短程移动测得的或用少量传声器构成的阵列测得的时空平均声压,并不总是整个房间时空平均声压的良好估计;
b)房间的简正方式和声源在房间内位置对声源辐射的声功率或声能量有很强的影响。对发射窄带声或离散有调声的声源,增加的测量工作量包括混响室的优化和性能鉴定或使用更多的声源位置和传声器位置(或增加传声器移动路程的长度)。在混响室内加低频吸声体或安装旋转扩散体有助于减少测量工作量。
本文件规定的方法允许测定1/3倍频带声功率级和声能量级,并可由它们计算倍频带的、A计权的以及不计权的总声功率级和声能量级。本文件描述的方法满足GB/T19052定义的1级准确度(精密级),最终的声功率级和声能量级包含测试期间的气象条件和基准气象条件之间可能存在的差异修正。对于在较低准确度可接受的混响环境中的应用,可参考ISO3743-1[4]、ISO3743-2[5]、ISO3747[9]。1范围
1.1概述
GB/T6881—2023/ISO3741:2010
声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级混响室精密法
本文件描述了通过混响室中声压级的测量来确定噪声源声功率级和声能量级的方法。噪声源产生的1/3倍频带声功率级(或猝发声、瞬态噪声情况下的声能量级)用测得的声压级计算得到,包括对测试地点测试期间的气象条件与基准特性阻抗相对应的气象条件之间差异的修正。本文件给出了直接法和比较法测定声功率级与声能量级的测量及计算过程通常,测量频率范围包括中心频率为100Hz~10000Hz的1/3倍频带。附录E给出了规定方法扩展到更低频率范围的应用指南。本文件不能用于高于10000Hz的1/3倍频带频率范围。注:对更高频率,可采用ISO9295规定的方法。1.2噪声与噪声源的类型
本文件适用于GB/T19052中定义的各种类型的噪声(稳态、非稳态、起伏、猝发声等)。被测声源可以是装置、机器、部件或配件。本文件适用于体积不大于混响室体积2%的被测声源对于体积大于混响室体积2%的声源,测量结果有可能达不到GB/T19052一2003规定的1级准确度(精密级)要求。
注:特殊情况下,声源体积最大可以增加到混响室体积的5%。对这种情况,相关的噪声测试规范给出了可能的测量不确定度结果。
1.3混响室
按照本文件进行测量的测试室是满足规定要求的混响室(见第5章)。1.4测量不确定度
给出了按本文件测定的规定频带和涵盖所有频带的A计权声功率级和声能量级不确定度信息。不确定度符合GB/T19052一2003的1级准确度(精密级)。2规范性引用文件
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,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3241一2010电声学倍频程和分数倍频程滤波器(IEC61260:1995,MOD)注1:GB/T3241一2010被引用的内容与IEC61210:1995被引用的内容没有技术上的差异,GB/T3785.1—2010电声学声级计第1部分:规范(IEC61672-1:2002,IDT)GB/T15173—2010电声学声校准器(IEC60942:2003,IDT)GB/T19052—2003
(ISO 12001:1996,IDT)
声学机器和设备发射的噪声
噪声测试规范起草和表述的准则ISO3382-2声学房间声学参数的测量第2部分:普通房间的混响时间(Acoustics一Measure1
GB/T6881—2023/ISO3741:2010
ment of room acoustic parametersPart 2: Reverberation time in ordinary rooms)注2:GB/T36075.2—2018声学室内声学参量测量第2部分:普通房间混响时间(ISO3382-2:2008,IDT)ISO5725(所有部分)测量方法和结果的准确度(正确度和精密度)[Accuracy(truenessandpre-cision)ofmeasurementmethodsandresults注3:GB/T6379(所有部分)测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)[ISO5275(所有部分)ISO6926声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求(Acoustics一Requirementsfor the performance and calibration of reference sound sources used for the determination of soundpower levels)
注4:GB/T4129一2003声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求(ISO6926:1999,IDT)ISO/IECGuild98-3测量的不确定度第3部分:测量中不确定度的表述指南[Uncertaintyinmeasurement—Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)]注5:GB/T27418—2017测量不确定度评定和表示(ISO/IECGuild98-3:2008,MOD)IEC61183电声学声级计无规人射和扩散声场校准(Electroacoustics一Random-incidenceanddiffuse-field calibration of sound level meters)注6:GB/T17312一1998声级计的无规人射和扩散场校准(eqVIEC61183:1994)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
Esoundpressure
瞬时压强与大气压的差值。
注1:摘自ISO80000-8:2020[22],8-2.2。注2:声压的单位为帕[斯卡」(Pa)。3.2
声压级
soundpressurelevel
声压p的平方与基准声压p。的平方之比,取以10为底的对数的10倍,单位为分贝(dB),见公式(1)。
L,=10lg
式中:
基准声压p。=2×10-5Pa。
.(1)
注1:如果采用GB/T3785.1规定的特定频率和时间计权,或规定的频带,则要用相应的下标来表示,比如LpA表示A计权声压级。
注2:本定义技术上参考ISO80000-8:2020[22],8-14。[来源:ISO/TR25417:2007[21],2.2]3.3
时间平均声压级time-averaged soundpressurelevelLe.T
在指定的持续时间段T(起始于t,,终止于t)内,声压力平方的时间均值与基准声压力。平方之比,取以10为底的对数的10倍,单位为分贝(dB),见公式(2)。2
式中:Www.bzxZ.net
基准声压p。=2×10-5Pa。
Lp.r =10lg
2(t)dt
GB/T6881—2023/IS03741:2010
注1:由于时间平均声压级必须在一确定的测量时段内测定,故一般省略下标“T”注2:时间平均声压级采用A计权时,可表示为LpA,T,通常省略为LpA注3:摘自ISO/TR25417:2007[212.3。单一事件时间积分声压级
singleevent time-integrated sound pressure levelLE
孤立单一声事件(猝发声或瞬态声)的声压p平方在一定的时间段T(起始于t,终止于t2)内的积分与基准值E。之比,取以10为底的对数的10倍,单位为分贝(dB),见公式(3)。Le =10lg
式中:
p2(t)dt
基准值,E。=(2×10-5Pa)\s=4×10-10Pa2·s注1:该值可由公式Lo.+101g元
获得,其中 T。=1 s。
注2:当用于测量声照射时,该量通常称为“暴露声级”(见ISO/TR25417:2007[21])。3.5
测量时段
measurement timeinterval
用来确定被测噪声源时间平均声压级的部分或多个运行时段或运行周期。注:测量时段的单位为秒(s)。3.6
混响室reverberationtestroom
满足本文件要求的测试室。
混响声场
reverberant sound field
测试室中,来自声源的直达声影响可忽略的那部分声场。3.8
混响时间
reverberation time
声源停止声发射后,封闭空间内空间平均声能密度降低10-0.1\(即ndB)所需要的时间。注1:混响时间的单位为秒(s);注2:混响时间与频率有关;
注3:对于本文件,n=60,用符号T6表示。[来源:ISO80000-8:2020[22],8-17]3.9
吸声系数sound absorption coefficientα
在给定频率和规定条件下,未被表面反射的声功率与人射声功率之比。注:对本文件,吸声系数为按GB/T20247一2006[2]计算的无规人射吸声系数。(3)
GB/T6881—2023/ISO3741:2010
等效吸声面积(吸声量)
equivalentsoundabsorptionareaA
表面积与其吸声系数的乘积。
注:等效吸声面积的单位为平方米(m\)。3.11
reference sound source
标准声源
满足规定要求的声源。
注:具体要求在GB/T4129—2003的第5章中给出。3.12
测量频率范围
frequency range of interest
般情况下频率范围为标称中心频率100Hz~10000Hz的1/3倍频带注:特殊情况下,只要测试环境和仪器满足本文件的所有要求,则频率范围可扩展和缩小。频率范围可向下扩展到中心频率为50Hz的1/3倍频带(见附录E),但向上扩展不能超过中心频率为10000Hz的1/3倍频带。频率范围的任何扩展或缩小都要在报告中明确说明。3.13
背景噪声background noise
来自被测噪声源以外的其他所有声源的噪声。注:背景噪声包括空气噪声、结构振动噪声和仪器中的电噪声。3.14
背景噪声修正值
background noise correction
对混响室内测得的声压级进行背景噪声影响修正的值。注1:背景噪声修正值单位为分贝(dB)。注2:背景噪声修正值与频率有关。K1表示频带修正值,其中f为相应频带的中心频率。3.15
soundpower
声功率
声功率是测量面上一点的声压力与测量面该点质点速度的法向分量u.的乘积在整个测量面上的积分。
注1:声功率的单位为瓦(W)。注2:该值与声源单位时间内辐射的空气声能量有关。[来源:ISO80000-8:2020[22],8-93.16
声功率级
sound power level
声源声功率P与基准声功率P。之比,取以10为底的对数的10倍,单位为分贝(dB),见公式(4)。Lw=10lg p。
式中:
基准声功率P。=1×10-12W。
(4)
注1:如果用GB/T3785.1规定的特定频率计权和/或用特定的频带,则要用适当的下标标明,例如,LWA表示A计权声功率级,
注2:此定义技术上符合ISO80000-8:2020[22],8-154
[来源:ISO/TR25417:2007[21],2.9]声能量sound energy
GB/T6881—2023/IS03741:2010声功率P在一定持续时段T(起始于t1,终止于t2)的积分,见公式(5)。P(t)dt
注1:声能量的单位为焦耳(J)。注2:该量特别适用于非稳态的、间歇的声事件[来源:ISO/TR25417:2007[21,2.10声能量级
sound energylevel
声能量J与基准声能量J。之比,取以10为底的对数的10倍,单位为分贝(dB),见公式(6)。式中:
基准声能量值J。=1×10-12J。
L, =10lg。
(5)
注:如果用GB/T3785.1规定的特定频率计权和/或用特定的频带,则要用适当的下标表明,例如,LA表示A计权声能量级。
[来源:ISO/TR25417:2007L21」,2.11标准气象条件
测定声功率级和声能量级的标准气象条件为:a)空气温度:23.0℃;
b)大气压:1.01325×105Pa;
相对湿度:50%。
5混响室
5.1通则
混响室应足够大并具有足够低的声吸收,以便为测量频率范围内所有频带提供合适的混响声场附录A给出了适用于按本文件测定声功率级和声能量级的混响室设计指南。混响室的旋转扩散体设计指南由附录B给出。
5.2混响室体积和形状
表1给出了推荐的混响室最小体积。所有混响室宜按附录C进行鉴定。对于混响室体积小于表1中与测量频率范围最低频带对应的值或大于300m\时,应用附录C规定的方法来论证混响室是否满足宽带的测量。附录D规定了针对离散频率成分测量的混响室鉴定方法,它同时还规定了通用的混响室鉴定方法以取代对个别声源的鉴定(用8.4.2或8.5.2)。附录E给出了有助于100Hz以下频率测试的信息。
GB/T6881—2023/ISO3741:2010
表1与最低测试频率对应的混响室最小体积推荐值测试的最低1/3倍频带中心频率
》200
5.3混响室的吸声
混响室最小体积
混响室的吸声主要影响被测声源与传声器位置应保持的最小距离。它还影响声源的声辐射和测试空间的频响特性。为此,混响室的吸声不应太大亦不应太小(见附录A)。在整个测量频率范围内,距被测声源一个波长内的所有房间表面应设计为吸声系数小于0.06的反射面。如果按附录C和/或附录D需要低频板式吸声体,则这些设施可安装在距被测声源一个波长(最低测试频率)范围内,但不能小于1.5m。声源未放置时,其余表面的吸声特性应使6.3kHz以下每个1/3倍频带的混响时间T6(单位为S,其测量见8.7)大于V和S之比,见公式(7)。V
式中:
V——混响室体积,单位为立方米(m);S—混响室总面积,单位为平方米(m2)。·(7)
如果混响时间不满足公式(7)的要求,则混响室满足宽带测量的充分性应由附录C规定的方法来建立。
注:由于5kHz以上空气的吸收使房间吸声大大增加,因此保持大于50%的相对湿度以避免过大的空气吸收。5.4背景噪声要求
5.4.1背景噪声的相对要求
5.4.1.1通则
在测量频率范围内,在传声器位置或移动路径上进行测量和平均(见9.1.3和9.2.3)得到的每个频带背景噪声的时间平均声压级,低于被测声源时间平均声压级的量△L,至少应满足:a)中心频率200Hz及以下和6300Hz及以上的1/3倍频带为6dB;b)中心频率250Hz~5000Hz的1/3倍频带为10dB。如果满足以上条件,则背景噪声符合本文件的要求。注1:相同的要求适用于单一事件时间积分声压级:作为时间平均的时间段与该单一事件的测量时段相同,注2:如果采用传声器移动机械装置进行测量,则移动机械装置的噪声被看作是背景噪声的一部分。在这种情况下,背景噪声要在移动机械装置运行时进行测量。5.4.1.2频带测量的背景噪声相对要求即使混响室内背景噪声非常低而且得到很好的控制,也不一定在所有的频带都满足5.4.1.1的要求。因此,为了符合上述背景噪声要求,如测量频率范围内被测噪声源A计权频带声功率级或声能量级(见附录F,按9.1.1或9.2.2对背景噪声进行修正后的)比最高A计权频带声功率级或声能量级低6
15dB以上,则可从测量频率范围内去掉。5.4.1.3
3A计权测量的背景噪声相对要求GB/T6881—2023/IS03741:2010
如果要测量和报告A计权声功率级或声能量级,则应遵从如下步骤来确定该量是否满足本文件的背景噪声要求:
按本文件的方法用测量频率范围内每个频带的数据计算A计权声功率级或声能量级;a)
去除中心频率为200Hz及其以下和6300Hz及其以上△L<6dB以及中心频率为b)
250Hz~5000Hz中△L,<10dB的那些1/3倍频带再进行计算。如果这两种方法计算的A计权声功率级或声能量级之差小于0.5dB,则由所有频带数据测定的A计权声功率级或声能量级被认为符合本文件的背景噪声要求。2背景噪声的绝对要求
如果能够证明测量期间测量频率范围内所有频带的混响室背景噪声级小于或等于表2中的值,即使不是所有频带都满足6dB或10dB的要求,也可认为测量已满足本文件的背景噪声要求。可以认为,这些频带被测声源发射的噪声很小或无法测出,测试报告的数据代表了这些频带声功率级或声能量级的上限。在所测的一些被测声源声级小于或等于表2给出的声级情况下,可将测量频率范围限制到噪声源声压级超过表2中对应值的最低和最高两个频率的相邻频率范围。在这种情况下,应报告适用的测量频率范围。
2混响室内最大绝对背景噪声级
1/3倍频带中心频率
频带最大声压级
与背景噪声要求不符的说明
1/3倍频带中心频率
频带最大声压级
假如5.4.1的相对要求和5.4.2的绝对要求均不满足,则测试报告应明确说明不满足本文件的背景噪声要求,并应确认不满足背景噪声要求的具体频带。测试报告不应有所做测量“完全符合”本文件的表述。
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