GB/T18696的本部分规定了测定法向入射时吸声材料和结构的吸声系数、反射因数和表面声阻抗率或表面声导纳率的方法，这些数据是根据阻抗管中法向入射条件下入射正弦平面波和从试件反射回来的平面波叠加后产生的驻波图测定的。由于只需少量的吸声材料作试件，所以它对于吸声材料的参数研究和设计特别适合。 GB/T 18696.1-2004 声学 阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第1部分：驻波比法 GB/T18696.1-2004 标准下载解压密码：www.bzxz.net
GB/T18696的本部分规定了测定法向入射时吸声材料和结构的吸声系数、反射因数和表面声阻抗率或表面声导纳率的方法，这些数据是根据阻抗管中法向入射条件下入射正弦平面波和从试件反射回来的平面波叠加后产生的驻波图测定的。由于只需少量的吸声材料作试件，所以它对于吸声材料的参数研究和设计特别适合。

ICS 17. 140. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T 18696.1--2004
阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第1部分：驻波比法
Acoustics--Determination of sound absorption coefficientand impedance in impedance tubes--Part 1 : Method using standing wave ratio(ISO 10534-1:1996,MOD)
2004-05-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2004-12-01实施
GB/T18696《声学抗箕中吸声系数和声阻抗的测量》分为两个部分：一第1部分：驻波比法；
一第2部分：传递函数法。
GB/T 18696. 1-2004
本部分为GB/T18696的第1部分，修改采用国际标准ISO10534-1：1996Acoustics—Determination of sound absorptiun caefficient and impedance in impedance tubes-- Part l,Method using standingwavc ratio》。
在修改采用的过程中，对ISO原文作了几点必要的修改：-\-根据定义.在标准正文中.将\声阻抗acoustic impedance）\改为“声翘抗率（apecificacausticeimpedance)”但叉为了与ISO对应起见，标雅名称末作改动删除丁原 3. 5条\impedance in the reference plane” 和 3, 8条\surfac: admittance\,因为这两条术语以后再未出现：
一本部分附录A.2“声速、波长和特性阳抗的测量\采用IS010534-2：1998文本7.2条（即GB/T18696.2—2002中8.2条)的方法；.-式29）中的常数250是由0.75c得来的，用.75c较好；一原6.5条涉及到声级计。声级计标准的新旧瓶本止处于替代阶段.0级声级计的规定已不用、而本条只是附带性的提到产级计，所以删去。增加了引言。
本部分的附录A、附录B和附录C为规范性附录。本部分的附录D为资料性附录。
本部分由中国科学院提出。
本部分由全国声学标准化技术委员会（CSBTS/TC.17)归口。本部分主要起草单位：中国科学院声学研究所、间济大学声学研究所，本部分生要起草人：李晓东、戴根华、毛东兴、徐欣。本部分委托全国声学标准化技术委员会声学基础分委员会负责解释。GB/T 18696.1—2004
驻波比法用于在阻抗管中测定法向入射条件下吸声材料和结树的吸声系数、反射因数和表面声阻抗率或表面声导纳率。由于本部分所用的仪器可以都是模拟仪器，而且只需少量吸声材料作试件，所以为商家和检测单位所采用。
本部分与GB/T18696.2一2002组成《阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量》系列标准，本系列标准规定的方法，与ISO354规定的混响案吸声测量方法比较，有重要差别。阻抗管法仅限于法向入射参数的测试，试件面积应与纽抗管的横截面一样大。混响室法测得的是无规入射吸卢系数，它能用于测试横向和法向有明鼎不同结构的材料，要求较大面积的测试试件。对于局部反应的材料，无规入射吸声系数能从阻抗管法的测量结果换算得到。1范围
GB/T 18696. 1---2004
声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测第1部分：驻波比法
1.1GB/T18696的本部分规定了测定法向人射时吸声材料和结构的吸声系数、反射因数和表面声阻抗率或表面声导纳率的方法，这些数据是根据阻抗管中法向人射条件下人射正弦平面波和从试件反射回来的平面波叠加后产坐的驻波图测定的。由于只需少量的吸声材料作试件，所以它对丁吸声材料的参数研究和设计特别适合。
1.2本部分的方法，与混响室测量吸声系数的方法（见1SO354)比较，有一些重要差别。附抗管法既可用来测定吸声系数：也可用来测定声阻抗率或声导纳率，本方法规定声波法向入射到试件表面。混响室法（在理想条件下)测定无规人射吸声系数。阻抗管法的根据是存在-一个人射平面产波·这种条件下它能给出准确的测量值（测量误差和安装误差除外）。混响室中吸声系数的谢定·建立在对声场和试件大小的一些简化和近似的假设的基础之上，因此，有时会得到大于1的吸声系数，阻抗管法要求试件与阻抗管的横截面一样大。混响室法要求相当大的试件，同时混响宰法还可用于在横向和/或表面的垂直方向有明显不均勾结构的试件。在阻抗管中对这种不均勾试件所作的测量必须小心地解释（见9.1条）。
把阻抗管法(法间入射)的测试结果换算为无规人射条件的计算方法参见录)。1.3因为现在实验室都备有计算机，所以本部分采用数值计算方法，雨不采用图表查找法。本部分公式中的某些量是复数。二角函数的宗量用孤度表示。2规范性引用女件
下列文件中的条款通过本部分的引用面成为本部分的条款。凡是注口期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各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部分。GB/T3240—1982声学测量中的常用频率（ncqIS）266：1975)IS0351声学混纳室中声吸收的测道3定义和符号
本部分采用以下定义和符号
法向入射吸声系数（α）normal incidence（sound）absorption coefficien法向人射平面波进人试件表面的声功率与人射声功率的比值。3.2
法向入射声压反射因数（r）normalincidence（sound）pressurereflectionfactor基准面[法向人射平面波的反射波振幅与人射波振幅的复数比值。3.3
基准面reference plane
用来测卢压反射因数或表面声阻抗率7。或表面卢导纳率G，的抗管横截面。如果试件表面GB/T 18696.T——2004
是平面,则通常就取它为基准面。基推面假设在= 0处,见图1，3. 4
声粗抗率(Z,(r))speciflc acoustlc impedance声场中某点处的声压p(士)与（指向试件表面的）质点速度\)的比值，3.5
表面法向声阻抗率（Z,）normal surface specific acuustic impedance基准面王某一频率声波的复声压(0)与复数声质点速度以0)的法向分量的比值。3.6
表面法向声导纳率（G,）normalsurfacespecificacousficadmittance基准面王某一频率声波的复数声质点速度0)的法向分量与复声压0)的比值3.7
(声)特性阻抗(Z,）(acoustic)characleristic impedance平面自由行波在媒质中某一的有效声压与通过该点的有效声质点速度的比慎，为主Z
式中：
P—媒质(空气）密度，kg/m
c,---媒质(空气)中声速，m/s:
比声阻抗率(z)
normalized specific acoustic impedance表面法向声阻抗率Z与（媒质汇声了特性阻抗乙，之比：1 = 2./2
比声导纳率(g)normalized specific acoustic admittance表面法向声导纳率G，与（媒质)声]特性阻抗 Z。之积：g-G,· Z
波比(s)standing wave ratio
无衰减的驻波图上，卢压极大值的振幅力m！，与声压极小值的振幅|力之比：s=|Pmx 1/pmin
(计及衰减的)驻波比(s.） standing wave ratio （with attennation）有衰减的驻波图上，第n个声压极大值处的声压振幅|力品x，）与第n个声压梭小值处的声压振幅i(Tma,n）（参见图1)之比：
s, =/ p(rm.) I /I p(rn.) |
显见，1不同时取不同的值。
（自由场）波数（k）
定义为：
式中：
声波角颊率；
于---—波频率；
-空气中声速。
(free-field)wavenumber
ke — w/ce - 2元f/ce
通节波数是复数，所以，可记为：式中，
k,= 。
——k的实部( 2/,)，即相位常数;n——声波波长；
k.-..的虚部，即衰减常数,单位Np/m。注：以下凡变墩右上角如“”表示取其实部，加*\\表示取其虚部，3.13
反射（周数）相角中phase of reflection（factor）复反射因数r用其振幅1rl和相角表示为：r =r'+ir\=[r.e\ =rl.cose+ising)式中：
r'-rb .cosd
r\-{rlsins
$arc tan(r\/r')
工作频率范围（f）workingfrequencyrange在阻抗管中进行有效测量的声波频率的范围：fi 式中：
ft一工作频率的下限，受制于阻抗管的长度；一一工作频率的上限，根据避免出现非平面波模式的原则选取。注 f 和 f 的取值见 6, 1. 2 条。3. 15wwW.bzxz.Net
测试段 test section
其中无高次波面可避行驻波测景的阻抗管的一段。3.16
安装段installation section
安装试件的阻抗管的段。
4原理
GB/T18696.1—2004
试件装在一平直,刚性,气密的硼抗管的一端（见图1)。人射正弦平面声波力由阻抗管另一端的扬声器产生。入射波力与从试件来的反射声波，相叠加，P一力十P：，从而在阻抗替中建立起驻波。驻波比根据得的第n个声压极小值处的声压振辐|以im（线性标度或对数标度和第n个声压极大值处的声压摄幅！2x）得到，这些数据对非研究性测定试件的吸声系数而言已经足够。但是，娜果要得到复反射因数r和声阻抗率Z。或声导纳率G，（=1/2.），则还必领测定第1个声压极小值到基准面3=0(通常为试件表面)的距离3mn.1和裁减常数磁。5基础
5. 1一般案件
本部分的方法，与阻抗管测试段中仅有和管轴相平行的人射平面声波和反射平面声被波的假设关系极大。应避免产生其笔高次波（见附录B)。还假设阻抗管中声波无衰减地传播。由于营壁的摩擦和热CB/T18696.1—2004
传导损失引起的额外衰减可作校正，校正方法见随录A。5.2公式
以下公式中省略时间因子ei\t
入射声波假设是额率为，的正弦平面波，且无减（衰减的校正见附录A)地沿管轴（负方向)传播。
p(r) = peemo
式中：
p\声压振幅。
从反射因数为了的试件来的反射波可表示为2元f
p(r)-rp-e*
p(rmn:1
1p(tm+2) /
注；要测定的第1个声压极大值通常选作最前满个声压极小值之间，图 1阻抗管中的驻波图
声波的质点速度（法意负方向作为人射方向)分别划(r)
w(r）
驻波中声场声期抗率（负方向）为()
2, p(G) Lprcr)
(r)+,()
(r)+tr)
5.3换算关系
基准面 =0 处,有
2. -- 2.(0) -
由此，得反射因数
p() pc)
(2./z.)+1
和平面波吸声系数
这里，表示取复数的幅值。
（2）
式（7）到式（9）是按本部分测定的三个量之间的换算关系。始果基准面就是平整的试件表面，那GB/T 18696. 1-2004
么，上述的三个量分别就是试件的表面声阻抗率、法向人射反射因数和法向人射吸卢系数。如果基准面是在试件前（2>0），则吸声系数保持不变：而反射因数，和声阻抗率乙、将变成为称作移了一个距离（即基准面与试件表面之问距离）的罩”。这个概念常常用于特殊结构的试件（见9.1条和第10)章）。
5.4驻波
当（)（)同相位时，驻波图出现极大值，即[pmx|a|pe i(1+ir)
而当（)和（)反相对，则出现极小值，即I pm I=: po 1 (1 -lr )
采用驻波比
s mxI/I p 3
5.5吸声系数
（10)
（12)
(13）
给定频率的吸声系数由测定该驻波的声压极大值：pmx「和极小值l力元iml.按式(9）、式(12)和式(14）计算面得
如阻抗管中的声长用对数（分贝）计风，南压极大值和极小值之间的级差为AL，单位为分贝（dB），那么
这样,吸声系数就为
5.6反射因数
复反射因数
4×104/2
(104/2013
（IG）
(17）
其中为振幅，中为相角。对于基准面前(指向声源计数)的第n个声压极小值（n=1,2.3.），其相角条件为
Φ+(2---1)2knim
由此得
(4min.-2n+1
对十第1个极小值(n一1)，有
这样，复反射因数为
r=rw- jr
r'= f{.cos9
=!,|,sing
5.7比声阻抗率
由式（7)，可得比声阻抗率一2,/222—”
（18)
.（21)
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5.8波长
率为于的声波波长入。可由式给出de cpif
+25）
（26）
式中：为卢速(的测定见附录A）。也可从（刚性末端的阻抗管中的)驻波的第个和第个两个声压极小值之间的距离，按式（12)计算得到：为。
6测试设备
测试设备由阻抗管、试件简、探管传声器、移动和定位探管传声器的装置、传声器信号的处理设备、扬声器、信号发生器等组成，有时还包括阻抗管的吸声末端和温度计，测试设备在使用前应作一系列校验，这些校验有助于排除各种误差来源和达到最低要求。校验的方法和步骤见附录B。
6. 1阻抗管
6.1.1构造
阻抗管应平直，其横截面应保持不变（允许偏差在0.2%之内）。管壁刚硬光滑，测试段部分无孔链，管壁应足够重足够厚（可用金属制作，横截较大的阻抗管也可用密实光滑的混凝土或其它类似性状的材料制作），以使它不被声猎号发面振动，同时在阳抗管的工作频率范围内不出现共振。对于金属制作的圆形翘抗管和矩形阻抗管，建议壁厚分别取为直任的5乐和横截面尺寸的10%。混凝主制作的阻抗管的管壁，应涂刷光滑稠密和附着力强的粘合漆进行密封。木制阻抗管采用相措施。混凝土管壁和木质管壁应外包铁皮或铅皮以增加强度和抑制摄动。抗算横截面的形状原则上可以是任意的。建议选用圆形的和矩形（最好方形)的截面。如果矩形阻抗管由板材制作，那么必须小心保证边角处没有缝隙（可用粘合剂或漆密封），6.1.2工作频率范
阻抗管的工作频率范围（ff<）由其长度和横截面尺寸决定。为了能在反射波的相位不利于测定两个声压极小值的情况进行测量，阻抗管测试段的长度（应大于等于0.75co/f：。除平面波外，扬声器常常在管中激发高次波，那些率低于第1个高次波的截止频率的非平面波模式，将在大约3倍直径（圆形管）或3倍长边长度（矩形管）的路程内衰减掉。横间的声学性能有变化(例如有共振器)的试件会产生对反射波有页献的高软波。阻抗管测试段要避免高饮波产生，又要能在有不利的反射被情况下作测量，为此，以试件前表面到扬声器之间的管长，与I作频率的低限频率和圆形管直径山或短形管长边边长应满足如下关系：
1 2: 0. 75c0/ f1 + 3d
1 2 0. 75ru/ f + 3d
式中;
{管长，单位为来(tn);
fi——工作频率下限。单位为赫兹(Hz)id圆形替直径，单位为米(m）;
d-短形管长边长度，单位为米m）。-(29)
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工作频率上限f（Hz)由可能产生传播的高次被的初始条件确定，对长边边长d的矩形管，为：fu.d≤0.50cm
对直径d的圆形管，为：
fu.d s0.58c
—空气中卢速(m/s)，由式(A4)给出。6.2试件简
（30）
·(31)
试件简或与阻抗管做成-体，或是测量时可紧密固定在阻抗管端的可拆分件（两种可能的设计，见图 2）。
带有活动盖板
h）作为可拼分件
图2试件
试件简的长度应足以安装试件，并能在其后留出一定厚度的空气层。如果试件簡是可拆分件，则其内部形状和尺寸应与阻抗管相配，允许误差在士0,2%以内。它们的安装应密闭，不要插进弹性挚层（建议闹油脂密封），对于矩形管，建议试件筒和阻抗管做成一体，安装试件的部位留有活动盖板，以便安装试件。活动盖板与阻抗的接触面应仔细蘑乎，建议使用密封剂（油脂）以免留下缝隙而造漏函。通常情况下，建议从侧面将试件装人阻抗管（不采用将试件轴向推人管中），这样：能方便地校验试件在管中的装配和位置，校验其前表面的位置和平整度，精确地确定基推面到试件前表面的位置。侧面插人试件还避免了柔性材料受挤压。
对于厕形普，建议试件简做得从其前端和后端都能安装和检查，这样既能校验试件前表面的位置和平整度，又能校验后表面的位置。GB/T 18696.1—2004
试件筒居板应刚硬，能紧密固定在阻抗管上：它在许多测量中作为刚性未端使用，建议金属后板的厚度不要小于 20 mm。
某些测试，试件后面需要留有一个厚度入/的空气层，它起释放未端压力的作用。对于圆形管，可在试件筒中滑动的活塞常用作刚性未端，它同时可改变空气层厚度。滑动活塞的使用必须特别小心，因为即使活塞与筒壁之间微小的凝缝也会引起错识的测景结果（对厚度不是/4的校正见附录C)。
6.3传声器
一个可移动的传声器记录阻抗管的驻波阁，确定驻波声压极小值的位置，亲集声压锻大和极小处的声压振幅(或级）。
传声器在阻抗管外移动，这时，传声器连接到根在阻抗管中带拾声孔的探管：或者转声器本身在阻抗管中移动。传声器和/或支架和/或其它附件遮挡阻抗管的面积，应不大于测试段横截面面积的5%
6.3,1探管传声器
探管应采用金属制作，互具有足够的壁厚，以避免驻被声场经过探管壁串人探管。探管的孔径与其长度有关。小直径的长操管会引起太大的衰减（衰减的校验见录B)。在水平放置的阻抗管十、装在阻抗管中心的探管应安装支架，以避免探管弯曲，操管弯曲会产生高次波。支架不碰靠近拾声孔。对于试件在其低端而垂直置的阻抗管，传声器或探督可月中悬挂在阻抗管中：在矩形组抗管的情况，使阻抗筐可其轴旋转约45（参见图3），且把探征放在下角，这样就可不用任何支架。这样放置的另一个好处是，角上阻抗管的结构声振动最小（结构声即声的校验见附录）原则上说，拾声孔逝可位于角「，为了记录阻抗管轴1或近处的声压，可果用弯头拾声探管。避免探管和明抗管之间，特别是在操管进人阻抗管的开孔处的机械接触。机械接触会将探动摄给探替，建议在开孔处采用柔软的泡深材料支撑探管。图3阻抗管角处的传声器探管
6. 3.2阻抗管中的传声器
关于传声器及其支架等的最大许可邀挡面积，请见6.3条，应避免激发传声器的结构声，因为这种路声激发很难校验。
6. 3. 3 探管传声器的声中心
传两器或探管拾取南压的拾声孔的声心的位置，与其几何中心的位置可能不间。陪中心的确超见附录A
6. 4 移动和定位传声器的装置GB/T 18696. 1—2004
移动探管传声器利1读取其声中心位置的器具的允许定位准确度为土0.5mm。当频率低于300Hz甚至 50 Hz时，误差可能线性增加，最大误差为主2 mm。传声器的定位应与它的移动方向无关(方向倒筷时没有差别)。一根可调节的米尺是使用方便的定位用具。当探管传声器的声中心在基准面上时，将米尺1的对准固定在探管上的指针。允许探管传声器以恒定的速度作连续运动的器械，对于校验是有用的，详见附录B。6.5信号处理设备
信号处理设备由放大器，滤波器、用于指示声压或声压级（基准声压为任意值需固定）的仪表等组成，最好还要有驻波图的连续记录器。信号处埋设备的动态范围应大于60dB。由于非线性、读数误差，不稳定性利温度敏感等因素引起的误差应小于0.2B，或线性挡声压的2%传声器信号电路应有足够的滤波功能，以保证传声器或探管在声压极大处，噪声和信号的谐波成分，至少比基频信号低50dB。
6.6扬声器
振膜扬声器（或带有作为阻抗臂的传输单无的号简的压力腔型高频扬严器)可作为与试件相对~端的阻抗管的末端，场声器振膜表面（或号简口）应至少迹挡阻抗管横截面积的2/3。扬声器轴可以与阳抗管同轴(图4a)，也可以倾斜（图4b），或通过弯头与阻抗管相接（图4c)从而留出地方便于探管的插人。
扬声器应包在隔声箱中，以免空气声从侧后向串入传声器。阻抗管和扬声器支架或扬声器箱之间应采用弹性隔振挚(最好在阻抗管与传声器之问也采用，以免激发阻抗管而产生结构声。如果采用1个以上的核声器（例如无型阻抗管），为了减少高次波的产生，各个扬声器的相位和状态应加以校验。
a）轴安装
b）懒斜安装和传声器探管的插人方法图4扬声器末端的三种安装方法
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