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GB/T 20248-2006

基本信息

标准号: GB/T 20248-2006

中文名称:声学 飞行中飞机舱内声压级的测量

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Acoustics - Measurement of sound pressure levels in the interior of aircraft during flight

标准状态:现行

发布日期:2006-05-08

实施日期:2006-11-01

出版语种:简体中文

下载格式:.rar.pdf

下载大小:358718

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

采标情况:IDT ISO 5129:2001

出版信息

出版社:中国标准出版社

书号:155066.1-27931

页数:平装16 开, 页数:11, 字数:14

标准价格:12.0 元

计划单号:20051426-T-491

出版日期:2006-08-11

相关单位信息

首发日期:2006-05-08

复审日期:2023-12-28

起草人:程明昆、毛东兴、田静、穆景坤、吕亚东、徐欣

起草单位:中国科学院声学研究所、同济大学、上海航空测控技术研究所

归口单位:全国声学标准化技术委员会

提出单位:中国科学院

发布部门: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

主管部门:中国科学院

标准简介

本标准规定了稳态飞行中飞机舱内机组人员及乘客位置声压级测量时仪器设备的要求以及对测量方法和测量报告的要求.声压级可以用于确定描述飞机舱内声学环境的各种参量,本标准规定的测量方法旨在保证测量结果的一致性、提供确定测量不确定度的基矗本标准提供了从传声器到读出设备一套完整测量系统的电声性能技术指标。只要总测量系统符合本标准技术指标,则可选择各种不同的测量系统部件。推荐的测量方法既可将声压信号记录下来进行1/3倍频带声压级分析,也可直接进行1/3倍频带声压级测量。 GB/T 20248-2006 声学 飞行中飞机舱内声压级的测量 GB/T20248-2006 标准下载解压密码:www.bzxz.net
本标准规定了稳态飞行中飞机舱内机组人员及乘客位置声压级测量时仪器设备的要求以及对测量方法和测量报告的要求.声压级可以用于确定描述飞机舱内声学环境的各种参量,本标准规定的测量方法旨在保证测量结果的一致性、提供确定测量不确定度的基矗本标准提供了从传声器到读出设备一套完整测量系统的电声性能技术指标。只要总测量系统符合本标准技术指标,则可选择各种不同的测量系统部件。推荐的测量方法既可将声压信号记录下来进行1/3倍频带声压级分析,也可直接进行1/3倍频带声压级测量。


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标准内容

ICS 17. 140
中华人民共和国国家标准
GB/T 20248-—2006/ISO 5129:2001声学
飞行中飞机舱内声压级的测量
Acoustics-Measurement of sound pressure levels in the interior ofaircraft during flight
(JSO5129:2001,IDT)
2006-05-08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花管理委员会
2006-11-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
4.1概述
传声器系统
声校准器
一致性校验
测试方法
5.1测量方法
5.2测试条件
飞机飞行条件
6数据处理
平均时间
频率响应修正
背景噪声修正
宽带声压级和频率计权声压级
瞬态声
测量不确定度
7报告内容
测试报告
7.2声压级结果报告
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
测量不确定度
参考文献,
GB/T 20248--2006/IS0 5129 :20012
本标准等同采用ISO5129:2001《声学前
GB/T 20248—2006/ISO 5129:2001飞行中飞机舱内声压级的测量》。本标准按国家标准的要求对ISO5129:2001做了些编辑性修改。本标准的附录A、附录B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、同济大学、上海航空测控技术研究所。本标准主要起草人:程明昆、毛东兴、田静、穆景坤、吕亚东、徐欣。m
1范围
GB/T20248—2006/IS05129:2001声学飞行中飞机舱内声压级的测量1.1本标准规定了稳态飞行中飞机舱内机组人员及乘客位置声压级测量时仪器设备的要求以及对测量方法和测量报告的要求。声压级可以用于确定描述飞机舱内声学环境的各种参量,本标准规定的测量方法旨在保证测量结果的一致性、提供确定测量不确定度的基础。1.2本标准提供了从传声器到读出设备一套完整测量系统的电声性能技术指标。只要总测量系统符合本标准技术指标,则可选择各种不同的测量系统部件。1.3推荐的测量方法既可将声压信号记录下来进行1/3倍频带声压级分析,也可直接进行1/3倍频带声压级测量。
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,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准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标准。GB/T3102.7—1993声学的量和单位(eqvISO31-7:1992)GB/T3240—1982声学测量中的常用频率(neqISO266:1975)GB/T3241—1998倍频程和分数倍频程滤波器(eqvIEC61260:1995)GB/T3947—1996声学名词术语
GB/T17312—1998声级计的无规人射和扩散场校准(eqvIEC61183:1994)GB/T15173-1994声校准器(eqvIEC60942:1988)IEC61672-1:2002电声声级计第1部分:规范3术语和定义
GB/T3102.7—1993,GB/T3947—1996确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
飞机aircraft
通过与空气的反作用而不是空气对地球表面的反作用在大气中获得升力的任何机器。3.2
差拍beats
由不同频率f,和f2的简谐量相加而形成的周期性变化。幅值按拍频(fi一f2)周期性增减。3.3
机组人员岗位crew station
在飞行期间只供飞机机组人员占用或使用的地方。3.4
机组人员休息间crew sleeping quarters用于机组人员休息或睡觉的隔舱。3.5
客舱 passenger compartmentwwW.bzxz.Net
飞行中乘客占用的所有地方。
GB/T20248—2006/IS05129:20013.6
同步相位器(移位器)synchrophaser多引擎飞机控制螺旋桨旋转速度和相位的装置。3.7
平稳飞行steadyflight
显著影响舱内声压级的飞机参数受到控制,以获得再现结果条件下的飞行。4仪器
4.1概述
完整的声学测量系统是由一个传声器系统、数据记录和分析设备、一台声压级显示设备以及一个提供全系统声学灵敏度的声校准器组成。测量系统可以包括多通道仪器,并至少要符合IEC61672-1:2002相应的2级性能技术指标。使用一个包含符合4.2的传声器系统的积分平均声级计或带有指数时间计权的传统声级计测量系统,至少要符合IEC61672-1:2002相应的2级性能技术指标。1/3倍频带的时间平均声压级要使用至少符合GB/T3241-1998相应的2级技术指标的频谱分析仪来测定。4.2传声器系统
传声器系统应符合IEC61672-1:2002对无规人射声的相应技术指标,传声器系统的无规人射响应要按GB/T17312—1998的方法来验证。注:一个传声器系统包括能够产生与声压相对应的电信号的那些测量系统的部件,这些部件通常包括一个或多个带前置放大器和延伸电缆的传声器以及其他诸如风罩之类的必要设备。4.3声校准器
声校准器至少应满足GB/T15173-—1994的1C级的要求,由声校准器产生的正弦声信号的额定频率应在 200 Hz~1250 Hz的范围内。4.4一致性校验
在按本标准进行测试前一年之内,应对测量系统的仪器性能进行校验,以满足IEC61672-1:2002、GB/T15173—1994、GB/T3241-1998的相应要求。5测试方法
5.1测量方法
5.1.1测量位置
5.1.1.1客舱
应在没有乘客或乘务员时,测量乘客或乘务员座位典型头部位置处的声压信号。传声器应垂直向上放在座位中心线上,距头枕0.15m士0.025m,在空椅垫上方0.65m士0.05m。客舱测点数量和分布取决于飞机座位安排以及具体的试验目的。客舱测点的选择应保证代表客舱的声环境。5.1.1.2机组人员岗位
声压信号测量应放在典型的机组人员头部位置。在飞行员处,传声器要放在有代表性的坐姿头部高度,距典型的耳朵位置0.1m以内,那里通常是语言通信的接收位置,测量时要有机组人员就坐。机舱人员站立处的测量要在机组人员不在场时进行,传声器应高于地板1.65m土0.1m。不在客舱的机舱人员座位位置的测量应按5.1.1.1的规定进行,可折叠座椅应处于使用状态。5.1.1.3机组休息室
声压信号测量应在机组成员休息状态时的头部位置进行,测量时机组成员不应在场。传声器宜放在床垫、毯子或头枕上方0.15m士0.02m。如果头部位置靠墙,那么传声器距墙应不小于0.15m。5.1.1.4传声器安装
,为减少包括持传声器延伸杆或支撑设备的操作人员引起的干扰和遮挡影响,将传声器用支架或延2
GB/T20248--2006/ISO5129:2001伸杆安装在固定的位置比较合适,测试中如果有气流影响传声器,则传声器应安装防风罩。可从厂家提供的数据或其他实验数据获知无风状态下作为频率和声入射角度函数的风罩插人损失。5.1.2声学灵敏度和背景电噪声
5.1.2.1声学灵敏度
在飞机内部声压级测量的前后,应在地面上对测量系统的总体声学灵敏度进行校准。校准可用声校准器,也可用声校准器与由替代传声器输出的电输人设备提供的正弦电信号来联合校准。在测试过程中也可以进行声学灵敏度的补充检查。考到实际大气压和空气温度与GB/T15173一1994中规定的参考大气压和参考温度的差异,应对实际指示的灵敏度级进行适当修正。5.1.2.2背景电噪声
应测定背景电噪声以便确定数据采集所用声级量程范围。测量系统的背景电噪声时应将传声器置于低声级声场中按1/3倍频带测定。记录时,记录持续时间应至少为30s。5.1.3声学数据采集
5.1.3.1数据记录
每次测量的记录持续时间至少为30s。为保证在接近最佳记录电平范围内进行信号记录,要监视记录系统的声级量程控制设置,从而避免输人级过载。如果有差拍现象存在,则一个测量点的记录时间应至少包含4个拍音时段,最小记录时间为30 s。5.1.3.2直接测量
1/3倍频带声压级的直接测量最好使用具有一组1/3倍频带滤波器的积分平均声级计或频谱分析仪。平均时间按6.1的规定。
注:如果声压级用传统的声级计来测量,时间计权应使用慢挡。5.1.3.3机组人员休息室
在5.1.1.3中所述的测量点上声压信号应至少记录30s,并要求机舱和座舱的瞬态声最小(即:听不到对话、无线电传输或设备瞬间操作声),如需测量瞬态声,则声压信号应在该瞬态声产生时进行记录,例如:卫生间马桶冲水、机舱或卫生间门的开启和关闭、厨房的操作。对每个瞬态声源都要分别记录5次声压信号。
5.2测试条件
5.2.1飞机内部配置
飞机内部应全部配备地毯、座椅、窗帘,并且要对其配置做记录。飞机配置的描述应包括那些影响内部声压级的因素,如客舱间壁位置、座套材料。座椅靠背应复原到通常的直立状态。测试飞机内的人员应控制在测试要求的最少数量。如有可能,最好没有人员在场,以免造成对测量点处声场的明显影响。除了在飞行员岗位外,其他地方的测试中,在传声器1m范围之内,不能有坐着或站立的人员。测试时应注明所有人员的位置。
5.2.2飞机系统配置
增压和空调系统应正常运转或处于自动模式。如果飞机未配备自动模式的环境控制系统,则系统应设定在输送100%最大设计流量的状态。对于非增压的飞机或只有在紧急状态下才能输送最大设计流量100%的环境控制系统,则气流流量应能代表正常工作状态下的流量。除了正常工作需要打开的之外,所有各个乘客或机组人员的空气出口都应关闭。公共广播系统应当关闭。噪声和振动系统控制应处于正常工作状态。
5.2.3机组人员休息室
机组人员休息室的布置应代表正常使用的状态并且室内无人,通道门应关闭,室内配有专用的床垫和被毯,公共广播系统关闭。飞机环境控制系统应正常工作以保持休息室内舒适的空气温度。环境控制系统的散流器应按照休息室的设计气流要求来设置。铺位无人占用。3
GB/T 20248—2006/ISO 5129:20015.3飞机飞行条件
5.3.1概述
飞机的飞行条件是指马赫数和指示空速(或两者之一)、发动机功率和轴转速(或两者之一)稳定到指定容许限值的规定值的稳定飞行状态。5.3.2飞行条件数据
测量声压信号时,下列数据应以适当的时间间隔进行记录:a)飞行高度或相应的气压值;
b)飞机马赫数和指示空速,或两者之一;发动机功率设置(如:发动机轴转速或压力比和同步装置的设置、或螺旋桨转速和发动机扭矩c)
以及同步相位器设置);
悬翼机的主桨和尾桨旋转速度;d)
飞机重心的额定位置;
油箱中油料的额定参量,如油料总质量或最大载油量的百分比;f)
g)外部环境静态气温(如果飞机仪表不能直接给出静态温度,请记录相应的数据以便进行静态温度的后期计算);
h)机舱压差(飞机内部气压与飞机外部气压之差)或舱压以及机舱额定气温;i)环境控制系统设定。
6数据处理
6.1平均时间
用于测定1/3倍频带声压级的平均时间最少为16s,如果有差拍存在,除不应少于16s外,平均时间应至少包括3个最小平均时间为16s的三个差拍时段。6.2声谱
应当用1/3倍频带滤波器来测定飞机内的声频谱。倍频带声压级要用3个相邻的1/3倍频带均方声压的和与基准声压平方之比,然后取以10为底的对数的10倍来确定。滤波器的额定中心频率应覆盖相应的飞机频率范围,并且要与GB/T3240—1982的优选频率一致,最小的频率范围应当是50Hz~10kHz。对于直升机,低频范围应至少扩展到中心频率16Hz的1/3倍频带。注:IEC61400-11\I的方法可考虑用于评价声谱中可能存在离散频率成分的可听度。6.3频率响应修正
由于整个测量系统的无规人射频率响应和与频率无关的响应存在偏差,所有1/3倍频带声压级都应进行修正。如果声压级测量时使用了风罩,也要对它们的插入损失影响进行修正。6.4背景噪声修正
如果需要,当测试的1/3倍频带声压级大于相应的背景电噪声声级3dB以上时,应从测试的声压级中去除掉电噪声部分。当测试的1/3倍频带声压级不大于背景电噪声3dB时,该测试声压级不记录,测试报告应说明原因。
测试报告可以提供受测量仪器背景电噪声影响的声压级。任何受影响的频带声压级都要清楚地标明,并应当报告影响背景电噪声的相应频谱。6.5宽带声压级和频率计权声压级“宽带”或全频带”声压级要用规定频率范围内1/3倍频带均方声压之和与基准声压平方之比的以10为底的对数的10倍来确定。频率计权声压级(如A计权声压级)则可把IEC61672-1:2002中的标准频率计权加到1/3倍频带声压级上之后,用同样方法得到。6.6瞬态声
瞬态声可用记录时段的时间计权快挡最大值和A计权声压级来表述,时间计权快挡和A频率计权4
的定义见IEC61672-1:2002。
6.7测量不确定度
GB/T20248—2006/IS05129:2001附录A给出的方法可以用于估算表征飞机内部声环境声学量级的扩展测量不确定度。7报告内容
7.1测试报告
应将飞机内部声压级的测量结果进行整理形成测试报告。报告应包括以下特定的内容:a)本标准的引用情况;
b)被测飞机及其推进系统的描述,包括推进器类别、序列号以及飞机起飞总质量;用于记录、频谱分析及校准的仪器,包括制造商、型号及序列号,还包括记录设备在飞机内的c)
位置;
5.3中规定的飞行条件及发动机、螺旋浆或桨叶运行条件的说明;d)
e)d)中未包含的可听到的声源的运行工况;测量飞机内声压信号时飞机重心的额定位置;f)
测量飞机内声压信号时的额定油量;g)
如果安装了特殊的噪声与振动控制系统,则对它们的描述,包括螺旋桨同步相位器或发动机h)
桨叶同步装置;
用平面和剖面图描述飞机客舱、机组人员休息室、机组人员岗位、通道的布置;i)
测量时在各个区域就座和站立的人员位置描述;j)
k)用对应于测点位置的平面及剖面图标示方法描述声压级测量的测点位置;测试方法的描述;
如果有离散频率和离散频率声源、瞬态声及拍频存在,应该注明;所有测量的1/3倍频带声压级和计算的倍频带声压级用打印或电子格式制成表格,可以提供n)
相应测点的声压级频谱附图;
对瞬态声的最大快挡时间计权和A计权声级,用打印或电子格式制成表格;0)
根据测量的频带时间-平均声压级算出来的量值(如语言干扰级、A计权声压级和宽带声压p)
级)。当测试报告中有A计权或宽带时间-平均声压级时,相应的1/3倍频带的频率范围也要给出。计算语言干扰级时,相应的倍频带声压级中心频率也应在报告中给出。建议测试报告中还应提供对表征飞机内部声环境的量的扩展测量不确定度的估算。7.2声压级结果报告
报告中所有声压级以及推导的声学量的基准声压均为20μPa,如果声压级要修约为整数,则取四舍五人。
GB/T20248—2006/IS05129:2001A.1概述
附录A
(资料性附录)
测量不确定度
A.1.1一个测量总伴有一个不确定度。参考文献[2]提供了确定测量不确定度的一般方法,文献[3]给出了计量术语的定义。
A.1.2声压级测量不确定度的综合标准偏差由所有相关的不确定度的方差之和的平方根来确定。声环境的累积指示值的综合不确定度不同于相应的1/3倍频带或倍频带声压级的综合不确定度。所有能应用的方差之和的平方根就是不确定度的综合标准偏差。每个方差的正平方根就是与其贡献有关的不确定度的标准偏差。
A.1.3按照文献E2I的规定以及负责声学国际标准的ISO/TC43技术委员会的认可,测量不确定度应有95%的置信度。一个95%置信度的测量结果两边的区间会包含测量的几次重复结果。覆盖因子乘以该区间就是量的扩展不确定度。计算得到的综合标准偏差乘以“覆盖因子”则可得到给定位置的测量扩展不确定度。
A.1.4如果在综合标准偏差的确定中每个方差的贡献量为正态分布,那么覆盖因子为2则近似于95%的置信度。对某些测量,为达到95%的置信度可以要求覆盖因子不等于2。A.2应用
A.2.1对于一个给定的机型和内部设置及推进系统,按照本标准来测量内部声压级的机会几乎只有一次。
A.2.2对飞机内部声测量的不确定度综合标准偏差有独立贡献的来源至少有四个,标准偏差的估算通常用s表示。各来源包括:
与声学测量仪器有关的标准偏差SI,它代表与设计目标的偏差;一一与测量位置的声场特性和特定位置(见5.1.1)的测量再现性有关的标准偏差 Sp;如果声场含有离散频率成分,则有可能存在驻波,在计算标准偏差时要考虑它们的影响(见5.1.3);一与飞行条件再现性和飞机飞行穿过的气团的端流对测量声压级的影响有关的标准偏差SF飞行条件包括环境控制系统的设定、空速、高度及发动机功率的设定(见5.2、5.3);与飞机制造中的偏差和一种给定型号的飞机之间配置变化影响有关的标准偏差Sc。各个标准偏差可能相互有关。标准偏差相应的值也可能同表示飞机内部声环境量值的选取及测量位置的声频谱有关。
A.2.3假设上述四个独立的标准偏差全部用于一个测量的情况,计算测量的扩展不确定度U的一般表达式如式(A.1):
U=±kVs+s++s
达到95%置信度的覆盖因子在式(A.1)中用符号来表示。飞机内部的声环境指示值的各个标准偏差和测量扩展不确定度的单位均为分贝。标准偏差的平方就是与贡献相关的方差。A.2.4对式(A.1)综合标准偏差的各个贡献中,与测量仪器相关的标准偏差看来最小。对于测量仪器,标准偏差可以通过校准和使用本标准调节方法使其最小。测量仪器的标准偏差可能小于本标准参考的IEC标准中用于设计和制造的充许限值A.2.5参考文献[2]的方法认可两种计算不确定度的方法:A类和B类。A类不确定度由一系列观测的统计分析得到,B类不确定度则在最有用的资料、相关的经验以及工程判断的基础上计算得到。参考6
文献[2]提供了A类和B类不确定度的计算指南。GB/T20248--2006/IS05129:2001A. 2.6
6式(A.1)中对测量综合不确定度的贡献应当按B型不确定度来计算。不可能推荐一种计算B类不确定度的普遍适用方法。对于一个给定的测量,相应的不确定度的分配取决于对声场、飞行条件以及飞机布置影响的详细了解。
GB/T20248—2006/IS05129:2001附录B
(资料性附录)
参考文献
[1J IEC 61400-1l, Wind turbine generator systems—Part 1l: Acoustics noise measurement techniques
[2J Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC,IUPAP,OIML,19945(ISBN92-67-10188-9)[3J International vocabulary of basic and general terms in metrology. BIPM, IEC, IFCC, ISO,IUPAC,IUPAP,OIML,19943(ISBN92-67-01075-1)[4J ISO 9921-1, Ergonomic assessment of speech.communication-Part 1: Speech interferencelevel and communication distances for persons with normal hearing capacity in direct communication (SIL method)
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