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1、实验报告体积速度 体积声校准规范 实验报告 体积声校准规范 编制组2022 年 年 10 月 月 体积声校准规范 实验报告目 目 录1 实验介绍 .3 2 计量特性 .4 2.1 声压级测量误差 .4 2.2 工作频率范围 .错误! ! 未定义书签。2.3 定位误差 .错误! ! 未定义书签。2.4 声光图像时间一致性 .错误! ! 未定义书签。3 实验结果 .4 3.1 声压级测量误差和工作频率范围 .4 3.2 定位误差 .错误! ! 未定义书签。3.3 声光图像时间一致性 .错误! ! 未定义书签。4 不确定度评定 .5 4.1 声压级误差的测量不确定度评定 .5 4.2 定位误差的测量
2、不确定度评定 .错误! ! 未定义书签。4.3 声光图像一致性的测量不确定度评定 .错误! ! 未定义书签。 体积声校准规范 实验报告1 实验介绍 实验目的：验证体积声校准规范(征求意见稿)的科学合理性。时间：2022年8月2022年10月 地点：中国计量科学研究院消声室 环境条件：温度：（1030），相对湿度：（2080) %实验样机：北京声望声电技术有限公司的体积声 使用仪器包括： 声学分析p 仪 自由场传声器单元 声校准器 2 计量特性声 功率级 级 在规定的频率范围内，其能够产生宽带稳态声，1/3 倍频程声功率级之间的级差一般在 6 dB 范围内。3 实验结果 3.1 声功率级 体积声
3、放置在半消声室地面中心位置处，20 只丹麦 B&K 公司的 4190-L-001型自由场传声器单元布置在半径 2 m 的半球形测量表面上，通过延长线缆连接至控制间的丹麦 B&K 公司的 3560D 型多通道声分析p 仪。测试前，先用丹麦 B&K 公司的 4231 型声校准器对 20 只自由场传声器单元进行灵敏度校准；随后体积声发出声信号，待信号稳定（一般 1 分钟即可）后测试半球测量表面上的 60 s 等效连续时间声压级，通过公式计算出体积声发出的声功率级。4 不确定度评定 分别对声压级误差、定位误差和声光图像一致性进行不确定度评定。4.1 声功率 级的测量不确定度评定 4.1.1 测量模型
4、噪声辐射的辐射声功率级 L W 的一般表达式由下式给出：010lg( )w pf slm rep mic boun angle imp metSL LSd d d d d d d = + + + + + + + +dB(C-1) pf L ：表面声压级，dB； S：测量表面的面积，m 2 ； S 0 ：S 0= 1 m 2 ； slmd ：测量仪器误差的容许输入量；repd ：引起被测噪声运行条件误差的容许输入量； micd：有限数量传声器位置误差的容许输入量； bound ：测试室边界条件引起误差的容许输入量；angled ：声发射声的方向与测量表面法向之间角度差异的容许输入量； impd
5、：声向周围发射声能量因辐射阻抗引起误差的容许输入量； metd ：因气象条件引起误差的容许输入量。4.1.2 灵敏度系数确定 测试声功率级的不确定度来主要为上面所需要考虑的各种因素，下面计算每一项因素的灵敏度系数：pf L 引入的不确定度是重复性的标准偏差，根据式(1)其灵敏度系数为 1； S 引入的不确定度主要是由测量半径的不准确所引入的，根据式(1)其灵敏度系数为 10/ln10*1/S0.17； slmd 引入的不确定度主要由传声器引入的不确定度，前置放大器引入的不确定度和分析p 仪引入不确定度共同组成，根据式(1)其灵敏度系数为 1； repd 引入的不确定度，可包括在不同时间测试的声
6、功率级的标准偏差中，根据式(1)其灵敏度系数为 1； micd 引入的不确定度，可通过同轴圆法和 40 点测试的声功率级的偏差得到，根据式(1)其灵敏度系数为 1； bound 引入的不确定度，由于半消声室的自由场空间远大于测试时所使用的半径为 2 m 半球表面，因此在本消声室中测试声功率级受边界条件影响可忽略不计，或者参照标准中给出的值代入计算，根据式(1)其灵敏度系数为 1； angled 引入的不确定度，由于采用的噪声为近似点声，因此本项所引入的不确定度是很小的，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值，根据式(1)其灵敏度系数为 1； impd 引入的不确定度，可参照标准中给出的
7、不确定度评定实例中所选用的值，根据式(1)其灵敏度系数为 1； metd 引入的不确定度，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值，根据式(1)其灵敏度系数为 1。4.1.3 标准不确定度的 A 类评定 pf L 引入的不确定度是重复性的标准偏差，在相同条件下对体积声的频带声功率级重复测量 10 次，得到的结果见表 4.1。4.1.4 标准不确定度的 B 类评定 频带声功率级和A计权声功率级检定时，B类方法评定的不确定度主要：1）S 引入的不确定度主要是由测量半径的不准确所引入的，测量半径主要受卷尺的分辨率和实验室者的影响，卷尺引入的误差为 0.01 m，其引入的不确定度为( )4210
8、 28 .6 2- = = dr dS p dB， 以 均 匀 分 布 考 虑3 k =， 则4 4210 63 .3 3 / 10 28 .6- - = u dB； 2）slmd 引入的不确定度主要由声校准器、传声器、前置放大器和多通道声分析p 仪引入的不确定度共同组成，根据各个仪器的校准证书可以得到其标准确定度，声校准器的不确定度为 0.20 dB，正态分布 k=2，则 31 =0.20/2=0.10 dB，传声器的不确定度为 0.24 dB，正态分布 k=2，则 32 =0.24/2=0.12 dB，前置放大器的不确定度为 0.09 dB，正态分布 k=2，则 33 =0.09/2=0.
9、45 dB，分析p 仪的不确定度为 0.20 dB，正态分布k=2，则 34 =0.20/2=0.10 dB，则 20 .0234233232231 3 + + + = u u u u udB； 3）repd 引入的不确定度，可包括在不同时间测试的声功率级的标准偏差中，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值 4 =0.10 dB； 4）micd 引入的不确定度，可通过同轴圆法和 40 点测试的声功率级的偏差得到，其最大偏差为 0.17 dB，以均匀分布考虑 3 k = ，则 10 .0 3 / 17 .05= = udB； 5）bound 引入的不确定度，由于半消声室的自由场空间远大于
10、测试时所使用的半径为 2 m 半球表面，因此在本消声室中测试声功率级受边界条件影响可忽略不计，参照标准中给出的值 6 =0.10 dB； 6）angled 引入的不确定度，由于采用的噪声近似点声，因此本项所引入的不确定度是很小的，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值 7 =0.02 dB； 7）impd 引入的不确定度，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值 8 =0.004 dB；8）metd 引入的不确定度，可参照标准中给出的不确定度评定实例中所选用的值 9 =0.04 dB。以上分量独立无关，合成标准不确定度为 292928282727262625252424232322222121u c u c u c u c u c u c u c u c u c u c + + + + + + + + =表 4.2 合成标准不确定度 频率/Hz 100 125 160 200 250 315 400 c /dB
