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。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。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。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。 GB/T 17312-1998 声级计的无规入射和扩散场校准 GB/T17312-1998 标准下载解压密码：www.bzxz.net

GB/T 17312—1998
本标准是根据国际电工委员会标准TEC1183:1994&电声学—声级计的无规入射和扩散场校准制定的。在技术内容上与之等效。本标准的编写格式和规则遵循GB/T1.1—1993么标准化工作导则!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B5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。本标准由中毕人民共和国电子工业部提出。本标准冉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。
本标难主要起草人,赵其昌。
GB/T 17312 -1998
IEC前言
1）IEC（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（TEC成员国)组成。1EC的目的征于促进电的和电子的领域内所有的与标准化有关的问题的国际间的合作。除了其他活动外，IEC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IEC国家委员会都可以参加制定工作。与IEC建立关系的国际的、政府的和非政府的组织也参与制定。IEC与国际标准化纽织(TSO)根据两组织之间共同确定的条件紧密合作。2）出所有对该问题特别关心的国家委员会参与的技术委员会所制定的IEC有关技术问题的正式决议或协议、尽可能地表达了对涉及的问题准回际上的·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，IEC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IEC标准，1EC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IEC1183由IEC技术委员会29：\电声学\制定。本标的文本基于下列文件：
29(CO)167
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。
表决报告
29(CO)212
1范围
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Random-incldence and diffuse-field calibrationof sound level meters
GB/T17312-1998
eqvIEC1183:1994
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本标准的日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按照本标推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。GB3240—82声学测量中的带用赖率GB/T3241—1998倍频程和分数倍频程滤被器GB3785—83声级计的电、声性能及测试方法GB6881—86声学噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法GB6882—86声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法GB11670--89声学实验室标准电容传声器的待性与规范GB/T17181—1997积分平均声级计SJ/T10444—93电声学名词术语
3定义
本标准采用下列定义。
3.1参考方向 reference direction在测试声级计的自由场灵徽度级和指向特性时，制造厂规定的声入射方向。3.2无规入射声场Iandomincidencesoundfield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白出声波组成的声场。3.3扩散声场diffusc sound field对于给定的频率或以该频率为中心的频带，出从各个方向具有相同几率和相等声级近乎同时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Iandom incidence sensitivitylevel对于给定的题率或以该频率为中心的题带，声级让的尤规入射灵敏度级为该声级计在无规入射声国家质量技术监督局1998-04-10批准1998-12-01实施
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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卢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扩散场灵敏度级difFuse-field sesitivity level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，以分贝表小。
3.6白由场灵敏度级free-field gensitivity level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被以规定方向入射的自由场中该声级计所示的时间平均声压级，减去当该声级计不在时，传声器的声中心位段处声场的声乐级，以分贝表示。
pressure sensitivity level
3.7声压灵敏度级
对于给定的频率或以该频率为中心的频带，声级计的声压灵敏度缓为声压均勾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言由场校准方法
4.1对下每一个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G单位为分贝，用下式计算：
Gm = Ge - 1olgy
一声级让的指向性因数，它是对于一个到达传声器的所有可能的声入射角具有相等的灵度式中.r—
的理想的无指向性响应的偏离的度量：Ge——声级计对于参考方向声入射角的白由场灵敏度级，它等于Lm一LodB，Ld—声缀计暴露丁从参考方向声入射到传声器的平面行波时所示的声压级，dB#一卢级计不在时,同一平面行波的声压级dB。E
4.2对于每个声级计G一L一t通常是不同的,而指向性因数仅决定下尺寸和几何形状,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，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系的工轴一致,声波从位于球表面的声源以不同方向入射到声级计上,声源的位置失量从坐标原点起,定义为r,见图1。
被测仪器
图1在白由场中作无规人射灵度级校推时的参照坐标系GB/T 173121998
4.4指向性因数由下列公式计算得到：4元
10-a l-(od
式中：
当平面行波从方向到达传声器时声级计所示的声压级，dB；L(r)
1nd-—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，dB：do—与声源位置有关的立体角元sr10-a1%-an——对围绕球的表面上所有可能的人射角进行积分。·（2)
4.5实际测量时，用声入射角和α来描述更为方便，如图2所示，从X轴量度，角位于与X轴垂直的平面内，从XY平面内的水平线起量度。于是指向性因数?由下式给出10-a a ginp[dad
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(3)
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假定在和α的足小的增量范围内声压级L.(，α)为常数，并H将和α的范围分别分成扭和n等分，即Ag=2元/m和Aα=元/，公式（3)可以近似为：2(g:a,)10--k)
其市：
K(g,a,) :
ao/y47
singdadg
角,,α和α的单位为孤度，可以从公式(5)得到无量纲的校正因子的下列表达式，如果sin在整个积分范围内不改变符号，则，K() =
对于要一0 或其=*,则;
[cos/ ] oe( +等]]bzxZ.net
4元！
K(p,,)
1为了简化，本文下面将省略：和；脚码；+++++( 6)
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2当天（史，)与无关时，以下文本中将省略校正因子依赖于的记号。4.8K()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,该立体角为用绕声级计的球表面的面元所张的角。4.9附录A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。4.10无规入射灵敏度级的测量应在满足GB6882(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G13240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GB/T3241中0级或1级要求。4.11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倍频程带宽内允少8次测最结果的平均来计算G和。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。
5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B1)。5. 2 对于每一个频带,两个扩散场灵敏度级之差 4Gg 由下式给出。AGpLp-Lp.cet
式中：Ln——被测声级计所示声乐级,dB;Ll.rer—参考声级计所示声压级，dB。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 = AGp + GRi.ref
式中，Gl.
参考声级计的无规人射灵敏度级，dB。（8)
5.4如果参考声级计是在自出场中校准的，并且指向性因数已知（即见表B1)，则扩散场灵敏度级应用下式计算。
Ga = AG + Ge,ret — 10lgYf
参考声级计对于参考方向声入射时的自由场灵度级，它等于Ll.w～I，dB；式中, GE,t——
Yet——参考声级计的指问性因数。.-( 10 )
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乐灵敏度级之差已知（即见表B1)，扩散场灵敏度级G,应出下式计算。G = AGr + (Gz.re + Anp)
式中：Gpw—参考声级计的声压灵敏度级，dB；4np——参考声级计的扩散场灵敏度级与声压灵敏度级之差,dB(11)
5.6扩散场灵度级的测量应在满足GB6881(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。应给出不人于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0.05dB。5.7带通滤波器应满足GB/T3241中0级和1级的要求。5.8附录B描述了测定扩散场灵敏度级的实际使用的方法。A1测量步骤要点
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附录A
(提示的附录）
自由场校准方法的实施
A1.1自由场方法中,声人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。A1.2保持传声器和声源固定的位暨的同时，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。
A1.3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虚球表面到达的。A1.4如图A1所示，声源在坐标系中的X-Y平面和X-Z平面中移动.声源的位督大约等于公式（4)中角度α的增量为 90°所描述的位置。另一方法是,如果声源保持在问一固定的位置,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。A1. 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90°来实现（见图A3)。41.6为了选择合适的声入射角的数目（见图A1)，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度。如果选择声入射角为等角度进，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。
法：声源放在距传声器惧定的距离处，传声器在X-Y惑X-7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A1声级计的位置，它的传声器在球中心并且以沿X轴的声入射方向为参考方向41.了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（让权）。如果选择角度的增量为10°,球的表面积被分为70个子面积，其中最大一块近似为球面总表面积的2.2%，小丁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10°用公式（A1)和A2)计算的校正因子。
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注，声入射与X轴致的参考方向、坐标的原点位于传声器的声中心。图A2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入射2
注：为了区分测量的入射角与,在声级计旋转 90°之前称为更，旋转之后称为,。图A3桁被测声级计在X-Z平面内绕与参考方向一致的轴旋转90*，然后，如图 A2,在 X-Y 平面内旋转--周A1.8为了决定校正因子K($)可以采用各种近似。本标准对十声入射角Φ的校正因子K($)用公式(6)计算,Aα=元/2(90°)。对于±—A/2≥0°和+g/2≤180°则：K() = (1/8)[cos( - p/2) — cos(+ d/2)]对于0和=180用公式（7）计算
K(0) = K(180) = (1/4)[1 — c8(Ap/2))式中 ()——入射角为时的校正因子t从参考方向起度量的入射角，（\)；Bs
弟度增量，\）。
..-(Al)
...(A2)
注：替代在环绕球表面上的声源的位置之间的等角度间距。选择表面积的面元位胃，使它们的面积都相等，那么每一个声压级的测量具有相等的计权.如果球面分成38个等面积的面元，面元的中心位昼包括0°90（掠人射)和180°。每一个面元的面积是球总表面积的2.6%。在水平面上的人射角是0°，32.6°50.8°，65.1°,77.9°，90°，102.2,111,9°,129, 2,147.4°,180,212. 6°,230.8°.245.1',257.8+270°,282.1+294. 9°.309.2°,327.4并且在与之垂直的平面中除 0°和 180°外具有相同的角度。0
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表A1当△a=元/2(90°)时，用于计算无规入射灵敏度级的校正因子声人射角，（\）
注：测量在两个正交平面内进行，角度增量为10°，A2测量步骤
. 00 95
0. 003 78
0. 007 45
0. 014 01
0. 021 46
0. 021 79
A2.1对于自由场灵缴度级Gr的测量，被测仪器可以用参考传声器替代来进行测量。对于指向性因数Y的测量，被测仪器固定在旋转器（转台）上，使旋转中心与传声器的声中心一致（见图A2)。由仪器制造厂规定的参考方向应位于旋转平内.声源应置于被测仪器的旋转平面内。注：敏测仪器的支撑系统应该尽可能做到对声场的影响小，又不影响机械稳定性。A2.2选择到声源的距离，当声源以恒卢功率辐射时，使得在任何测试频率，在距传声器0.3m的范围内，声压级随位置的变化应不超过士1dB。A2.3选择声源的市压级，使得在所有感兴趣的频率，获得可能的最好的信噪比，信噪比应不小于20dB。对于的测量，在声级计每次旋转期间，声压级应该保持恒定。对于Gr的测量，声压级应随题率保持恒定。
A2.4测量应在被测声级计要求的频率范围内进行。A3 自由场灵敏度级 G,的测量
A3.1对于每一个频率或给定中心频率的频带，应如下进行测量和计算。A3.2用一个经自由场校准好的参考传声器替代被测仪器，测量声压级。传声器的参考方间与声源的力向一致。读出所测的声压级L,（见第4章)，A3.3将被测仪器系于支撑架上，使其传声器的声中心与参考传声器的声中心重合，并且参考方向与声源的方向重合，读出所测的声压级L（见第4章）。43.4从Lu-L计算自由场灵敏度级，给出Gr（见第4章）。注，为确保与GR3785致，L应为制造厂规定的参考声压级，并且在74dB～91dB范围内。A4指向性因数的测量和计算
A4.1对于每一个赖率或给定中心频率的频带,应如下进行测量和计算。A4.2将被测仪器系于旋转台.上，使传声器的南中心与旋转中心重合（见图A2)。A4.3调被测仪器使其参考方向与X轴重合（见图A2)。A4.4用被测仪器测量声压级，读出所测的声压级Le（见第4章）。A4.5以合适的小增量（即10°)旋转被测仅器360°。在每：-个新的位置测量声压级，记下所测声压级L(p,h)
A4.6将被测仪器绕它自身的轴旋转90°（见图A3)。重复A4.5的步骤，记下所测声压级L(§，v)。A4.7对于每一个频率，用下式计算方向性因数,每步进选为10°。Y
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Ex(d) + 10-0 a-b] +
() - 10- [-() -1
以参考方向声入射的平面行波到达转声器时，被测仪器所示的声压级，dB；式中：Lr—
声源位于X-Y平面内,在角时被测仪所示的白由场声乐级,dB,其中角从参考方向L(,)—
算起执表示测量是等效下在XY平面内移动声源：L(，)—-声源等效位于X-Z平面内，在角时被测仪器所示的自由场声压级，dB，其中角从参考方向算起，\表示测量是等效于在X-7平面内移动声源，K($)——计及运用到各个声压级的计权后的较止四子（见A1.8和表A1)。注意：1(0°，h）=L(0v)和(180°h)=L(180%).四此，这些测量仅计及一次。注
1如果被溅声级计对于参考方问旋转对称，指向性辨盘仅需在一个平面内进行，即按照A4.5。指向性因数由下式给出：
K(5) -10-u15-4]
2如果声入射角选挥38个等表面积面元（见A1.8注),则指向性因数的计算简化为：r
?10~6.1,-71-—
A5对于每个频率，用下式计算兀规入射灵敏度级Gki(dB)：Gxi = Gr -- 10ig?
A6无规入射灵敏度级可以用表或曲线给出。注
-( A5)
1 结果的一致性见 4. 11。
2如果参考方向不垂直于传声器的膜片，则指向性因数的测量必须在相应于角增查为45\的四个平面内进行（见图2)。实际上，可以在四个45方向夹柱卢级计来代替两个90°的步骤（见图A3)。较正因子K()应随坐标变，即为表A1给出的值的一半。
附录B
（提示的附录）
扩散场校准方法的实施
B1测量步骤
B1.1参考声测量系统应该具有尽可能近似为1的指向性困数。传声器的支撑物或任何其他设备不问传声器真接反射声被。
B1.2推荐参考声级计包含符合GB11670的LS2aP/LS2F型或LS2bP型传声器。作为·-个信息，LS2aP/LS2F型传声器的指何性因数和扩散场灵敏度级与压力灵敏度级的差4作为频率的函数在表B1 中给出。
B1.3混响室内，在较低预率和较高频率范用内常常不能获得充分的扩散。因此，扩散场灵敏度的测量应在室内几个位冒进行。被测设备的传声器和参考声级计应该在房间内沿圆路径移动。圆周的平面不应行丁房间的任何一个壁面。圆的半径应大于1m或三倍于声级计的最大线度。B1.4同时至少采用两个元指向性声源可以改进声场的扩散度。信号应不相关，并且在所有频带应有几乎相等的声功率（例如，两个相同类型的参考声源），应注意用参考声级计和被测声级计测量卢压级时要确保有足够长的积分时间。
注：在同等测试条件下重复测适，500Hz和500Hz以上的频率来用2min的积分时间250Hz和低于500Hz的频率采用8min的积分时间，125Hz和低于250Hz的频率采用15min的积分时间能够获得测试结果的标准儒差为0.05dB。在低于125Hz的频率,积分时间超过15tnin是必要的，GB/T 17312--1998
B1.5测量应在被测声级计要求的频率范围内进行。B2通过与参考声级计所测的声压级相比较米测量扩散场灵敏度级Gr,该参考声级计是按照第4章和附录A的程序校推的。
B2.1对于给定中心频率的每一个频带,应如下进行测量和计算；B2.2用参考声级计替代被测仪器，测量声压级。记下所测声压级Lmm（见第5章）。B2.3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。记下所测的声压级Lp。
B2.4 计算 △Gp=Lp—Lp,rtr(见公式(8))。R2. 5计算 GnAGp十Gx1 st(公式(9))。B3通过与经白出场校准的参考声级计所测的声压级相比较来测量扩散场灵敏度级Gn，该参考声级计的自由场录敏度缀Gr和指向性因数Y己制。B3.1自山场灵敏度级和指向性因数应该用附录A所描述的方法确定。B3.2对于给定中心频率的每一个频带,应如下进行测量和计算：B3.3用参考声级计代替被测仪器，测声压级。记下所测声压级Lt,e（见第5章）。B3.4将被测仪器系作支撑架上，其传声器的声中心与参考声级计的声中心相重合。记下所测的声压级。
B3. 5 计算 △Gr一1.n—Ln,mr(见公式(8))。B3. 6 计算 G=AG+Gr,—10lg(见公式(10))。B4通过与参考声级计所测的声压级相比较来测量扩敏场灵敏度级G,,该参考声级计的市压灵敏度级G.和声压灵敏度级与扩散场灵敏度级之差已知。B4.1如果用LS2aP/LS2F型传声器作参考，扩散场和声压灵度级之差4Lp从表BI中可以得到。B4.2对下给定中心赖率的每一个频带,应如下进行测量和计算：B4.3用参考声级计替代被溅仅器，测量声压级。记下所测声正级Lpmr(见第5章）B4.4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。记下所测的声压级Ln.
表B1LS2aP/LS2F型传声器的特性优选频率
25 800
20 000
注：所有数据均用纯音测定
扩散场和声压灵敏度缀之差
CB/T17312—1998
B4.5计算△G=Lt-Ln.rer(见公式(8))，4.6计算G=G+(GgE+4）(见公式(11))。B5测定表B1中给出的数值所用的测董方法：一个传卢器（B&K*4144)用作声发送器。接收系统的组成为，被测传声器（B&.K4180），传声器前置放大器（B&K2660.低额截止频率变更到2011z），测量放大器（B&K2636外接低频截止频率为150Hz的滤波器），一个设置31.6Hz带宽滤波的窄带分析仪(B&K2010)和一个数字分析系统，具有12bit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马，该样值是在每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30000个个别取样的平均。额率响应函数是由270次测量构成，该测量在900 Hz～20 kHz范图内对数间隔进行。为了内插，使用了一个\spline\函数（3阶函数)。灵敏度函数用调节个别函数值点至得到最人的预先摘述的弯曲来平滑，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赖率点从被平滑的灵敏度函数中得到的，并取整到0.05dB。测量的不确定度估计为士0.03dB。
注：上述不确定度不包括测量系统引起的误差。，B&K;Bruel&Kjaer—产品的商标名是一个商收上可提供的适宜的品的例子。本信息是为了给予本标准的使用者以方使，并不表示国家质量技术监督局对该产品的认可。..com
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