CNS 14657-2002 Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms《声学─测定噪声源声功率位准的精密级方法─用于无响室和半无响室》.pdf

1、1 聲學測定噪音源聲功率位準的精密級方法用於無響室和半無響室 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 17.140.01 14657 C6418 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 7 月 1 日 年月日(共 29 頁) Acoustics Determination of sound power levels of noise sources Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms 0.1 相關的標準 本標準是一系列測定機器及設備聲功率位準不

2、同方法中的一種。這些基本文件僅敘述如表 1 所示適合不同測試環境下做量測的聲音要求。 應用這些基本文件時，必須決定何者最適合測試的條件及目的。受測機器或設備的操作和安置條件，必須依照基本文件敘述之一般原則。 CNS 14653聲學 - 噪音源聲功率位準測定 使用基本標準的指引 提供做這些決定的指引。若特殊的機器沒有聲音測試法規的說明，則安置和操作條件必須在報告中詳細敘述。 表 1 標準所規範測定機器和設備聲功率位準的方法 標準編號 * 方法的 分級 測試環境 聲源的 容積 噪音的特性可獲得的 聲功率位準 可用的 選擇性資料CNS 14654 穩 定、寬 頻帶 CNS 14654 精密級 符合規

3、範要求的迴響室穩 定、不 連續頻率或窄頻帶 1/3 倍頻帶或倍頻帶 A-加權聲功率位準 CNS 14655 工程級 特殊的迴響測試室 最好是小於測試室容積的1% 穩 定、寬 頻帶、窄頻帶或不連續頻率 A-加權和倍頻帶 其它加權的聲功率位準 CNS 14656 工程級 室外或在一個大的室內最大尺寸小於15.0m 不限 CNS 14657 精密級 無響室或半無響室 最好是小於測試室容積的0.5% 不限 A-加權和1/3 倍頻帶或倍頻帶 方向性資料和聲壓位準為時間的函數； 其他加權聲功率位準 CNS 14658 評估級 無特殊測試環境 無限制：只受可利用的測試環境限制穩 定、寬 頻帶、窄頻帶或不連續

4、頻率 A-加權 聲壓位準為時間的函數； 其他加權聲功率位準 參照第 2 節 2 CNS 14657, C 6418 0.2 CNS 14657 的大綱 適用性 (applicability) 測試環境 自由聲場 (無響室 )或在一反射平面上的自由聲場 (半無響室 )。 聲源種類 裝置 (device)、機器 (machine)、零組件 (component)、次組件 (subassembly)。 噪音源的大小 聲源體積最好小於測試室容積的 0.5%。 聲源發射噪音的特性 所有類型。 準確度 (accuracy) 精密度 (precision) (在無響室測定 1kHz 倍頻帶聲功率位準的標準差

5、小於或等於 0.5 dB，在半無響室小於或等於 1.0 dB)。 要量測的量 在規定表面上的聲壓位準 (加權及頻帶 )。 要計算的量 加權聲功率位準 (A 是必要的；其它加權是選擇性的 )。 頻帶的聲功率位準。 聲源的方向性特性 (選擇性的 )。 0.3 概述 本標準詳細說明兩種在音響實驗室之無響室裡測定一裝置、機器、零組件或次組件發射聲功率的方法。其它方法可以用來量測機器及設備發出的噪音，本標準說明的方法對產生穩定噪音及其期望的聲源方向性資料聲音輸出評價特別有用。 本標準說明的方法產生的實際資料，可用於下列目的： (1) 依其聲功率輸出對裝置做評價； (2) 建立聲音控制量測； (3) 預測

6、一裝置在已知包覆空間 (enclosure)或環境下產生的聲壓位準。 本標準中未包含為特殊目的而利用此實際資料的技術。 在一自由聲場或反射平面上測定聲源發射的聲功率位準，是以聲源產生的迴響聲場可被忽略和以時間平均及在圍繞聲源之假設球體或半球體上之空間得到的均方聲壓表示之總發射聲功率為前提。選擇球體和半球體的半徑，使其表面在聲源的遠發射場內。 1. 適用範圍及領域 1.1 概述 本標準說明測定聲源聲功率位準的兩種實驗室方法。其對測試室聲源位置、操作條件和儀器均有要求。獲得估計表面聲壓位準及其聲源加權聲功率位準，和 3 CNS 14657, C 6418 倍頻帶或 1/3 倍頻帶計算的聲功率位準的

7、技術均有說明，此說明意圖描述在特殊種類設備使用之測試法規的聲音量測技術。 1.2 應用領域 1.2.1 噪音種類 本標準應用於一聲源其產生的聲音在量測的頻率範圍內做平均分佈，並至少相對穩定 30 秒。聲音的頻譜也可包含噪音的明顯不連續頻率成分或窄頻帶 (參照附錄 9 偵測脈衝噪音的指引 )。 1.2.2 聲源大小 本標準主要應用於小聲源，即聲源的體積最好是小於用來作量測之測試室容積的 0.5%。此限制可確保圍繞聲源的假設球體或半球體位在聲源的遠發射場內。 1.3 量測不確定度 符合本標準所做的量測，會趨向於產生等於或小於如表 2 或表 3 所示之標準差。表 2 和表 3 的標準差反映所有量測不

8、確定度的累積效果，從一測試到另一測試之聲源聲功率變化除外。 無響室測定聲功率不確定度的主要原因為聲源方向性導致聲場空間的不規則性。半無響室的空間不規則性可能因實際聲源 (actual source)和映像聲源 (image source)之聲場的重疊而增加。一個位於反射平面上的聲源，其方向性場形(directivity pattern)通常比相同聲源在自由聲場中更複雜。此外，近聲場會延伸至較大的距離，且測試半球體的半徑通常比在自由聲場要求的測試球體的半徑大。在自由聲場中測定聲功率位準時，存在最小的不確定度，因此，若無其它限制，實驗室的量測以自由聲場環境較佳。然而某些種類的設備不容易在真實的自由

9、聲場中做量測。某些太大的聲源裝不進現有的無響室，某些太重而無法懸掛在測試室的中央，也有一般的支撐或聯結在堅硬之反射平面上。因為這些原因，反射平面之上的自由聲場是量測許多不同種類設備有用的實驗室環境。 無響室提供具最小不確定度之較佳的量測環境。然而，半無響室在遵守本標準說明的措施時，也可得到合理之準確度。 表 2 在無響室測定聲源聲功率位準的不確定度 倍頻帶中心頻率 1/3 倍頻帶中心頻率 均值標準差 Hz Hz dB 125 至 500 100 至 630 1.0 1000 至 4000 0800 至 5000 0.5 8000 06300 至 10000 1.0 表 3 在半無響室測定聲源聲

10、功率位準的不確定度 倍頻帶中心頻率 1/3 倍頻帶中心頻率 均值標準差 Hz Hz dB 125 至 500 100 至 630 1.5 1000 至 4000 0800 至 5000 1.0 8000 06300 至 10000 1.5 4 CNS 14657, C 6418 2. 參考標準 CNS 13545 聲學量測上的優選頻率 CNS_(ISO/R 354) 迴響室內吸音係數的量測 CNS 14653 聲學噪音源聲功率位準量測使用基本標準的指引 CNS 14654 聲學利用聲壓測定噪音源聲功率位準迴響室的精密級方法 CNS 14655 聲學測定噪音源聲功率位準的工程級方法 CNS 14

11、656 聲學測定噪音源聲功率位準的工程級方法用於一反射平面上的自由聲揚條件 CNS 14658 聲學測定噪音源聲功率位準的評估級方法使用在一反射平面上之包封量測表面 CNS_(IEC 50(08) 國際電機技術詞彙電聲學 CNS_(IEC 179) 精密聲度表 CNS_(IEC 179A) 179 出版的第一次補充，脈衝聲音量測的追加特性 CNS_(IEC 225) 作為聲音和振動分析的倍頻帶、 1/2 倍頻帶與 1/3 倍頻帶濾波器 3. 用語釋義 3.1 自由聲場 (free sound field)：一個無界限、同質等向介質中的聲場。 3.2 反射平面上的自由聲場 (free field

12、 over a reflecting plane)：一無界限、堅硬平面之上半空間，其為均勻、等向介質的聲場。 3.3 無響室 (anechoic room)：一種測試室，其表面可吸收主要量測頻率範圍內所有入射的聲能，因此，可在量測表面上保持自由聲場條件。 3.4 半無響室 (semi-anechoic room)：一種有堅硬之反射地板的測試室，其表面可吸收主要量測頻率範圍內所有入射的聲能，因此，可在一反射平面上保持自由聲場條件。 3.5 表面聲壓 (surface sound pressure)：以均方值為基礎之時間平均聲壓，也可利用第 7 節所述之平均程序在量測表面上做平均。 3.6 表面聲

13、壓位準 (surface sound pressure level, pL )，單位為分貝 (dB)：表面聲壓平方對基準聲壓平方的比值以 10 為底取對數後乘以 10。必須說明所使用的加權電路 (weighting network)或頻帶寬；例如： -加權聲壓位準、 倍頻帶聲壓位準、1/3 倍頻帶聲壓位準等。基準聲壓為 20 Pa。 3.7 聲功率位準 (sound power level, Lw)，單位為分貝 (dB)：已知聲功率對基準聲功率的比值以 10 為底取對數後乘以 10。必須說明所使用的加權電路或頻帶寬；例如： -加權聲功率位準、倍頻帶聲功率位準、 1/3 倍頻帶聲功率位準等。基準

14、聲功率為 1 pW (=10-12W)。 備考：某些基準半徑的均值聲壓位準 (mean sound pressure level)與聲功率位準數值不同，不建議用來替代聲功率位準。 3.8 量測的頻率範圍 (frequency range of interest)：一般目的時，量測的頻率範圍包含中心頻率在 125Hz 至 8000 Hz 之間的倍頻帶，及中心頻率在 100Hz 至 10000 Hz 之間的 1/3 倍頻帶。所有在最高頻帶聲壓位準之下超過 40 dB 之位準均除外。特殊目的時，量測的頻率範圍可在兩端延伸，測試環境及設備準確度應在延伸 5 CNS 14657, C 6418 頻率範圍

15、內均能適用。發射甚高 (或低 )頻率聲音的聲源，量測的頻率範圍可能被限制以使測試設備和程序能更有效地被利用。 3.9 量測表面 (measurement surface)：包圍聲源而量測點位置在其上的一假想表面。本標準中，量測表面通常是一個半徑為 r 的球體或半球體。 3.10 遠聲場 (far field)：一噪音源發射場的一部分，其聲壓位準在量測表面面積每增加一倍，則聲壓位準降低 3 dB。其等於離點聲源距離每增加一倍降低 6 dB。 在遠聲場中，均方聲壓 (mean-square sound pressure)與聲源發射的總聲功率成正比。 備考：大部分實際的聲源，遠聲場開始於距聲源之距離

16、明顯小於 2a 處，其中a 是聲源的最大尺寸。 3.11 近聲場 (near field)：一噪音源發射場的一部分，其位置在聲源及遠聲場之間。 3.12 受測聲源的體積：受測物的總體積。 4.測試室要求 4.1 概述 測試室必須足夠大及有足夠高的總吸音值，並在每一個選擇的量測表面及量測的頻率範圍內對所有頻帶提供適當的自由聲場。參考附錄 7，無響室的設計指引。 4.1.1 測試室適當性的準則 必須使用附錄 1 的程序，依本標準之量測用測試室的適當性。 4.1.2 背景噪音的準則 在微音器位置，背景聲壓位準包含所有因微音器移動引起的任何噪音，必須至少低於量測之頻率範圍內每一個頻帶的聲壓位準 6 d

17、B，最好是低於 12 dB。 4.2 測試室的容積 為了要在聲源的遠發射場做量測，建議測試室的容積至少大於待測定聲功率位準之聲源體積的兩百倍以上。 4.3 溫度和溼度的準則 測試室的空氣吸音隨溫度及溼度而改變，特別在 1000 Hz 以上的頻率。依本標準之量測，在量測聲壓位準期間必須控制溫度及相對溼度，若可行應將其保持在接近固定值。 4.4 反射平面的準則 聲源位置的反射平面必須至少延伸至量測表面。反射平面的吸音係數必須不超過 0.06。 5.儀器 5.1 概述 儀器必須設計在時間上及量測表面上平均的 -加權或倍頻或 1/3 倍頻均方聲壓位準。表面平均通常在預定時間常數對固定數量之微音器位置

18、(參照第 7.3 節 )及依第 7.7 節計算平均值之時間平均聲壓位準的量測時進行。 6 CNS 14657, C 6418 備考：為確認脈衝噪音的存在，必須使用符合 CNS_(IEC 179A)特性的脈衝計(impulse meter)。 使用的儀器必須以兩種不同的方式執行要求的時間平均： (1) 使用以時間常數為A的 RC 平滑電路對方波信號做連續平均。此種連續平均只能達到近似真實的時間平均，並限定穩定時間 (settling time)和觀測時間(observation time)。 備考：一個以此種方法做平均的儀器例子為符合 CNS_(IEC 179)要求，有 “慢 (slow)“計量

19、特性的聲度表。 (2) 在固定時間間隔 積分方波信號。此積分可以以數位或類比的方式完成。 適當儀器系統之例子參照附錄 8 及附錄 9。 5.2 微音器及其相關的信號線 必須使用電容式微音器或準確度、穩定度和頻率響應相當的微音器。微音器必須在量測的頻率範圍內依製造廠商規定的入射角度要有平坦的頻率響應。建議使用 13 mm (1/2 in)的微音器。 選擇的微音器及相關信號線的靈敏度在量測時的溫度範圍內必須不會改變。微音器移動時必須小心進行以避免引入噪音 (例如：風噪音 )或電氣噪音 (例如：由齒輪、信號線或滑動接觸 )干擾量測。 5.3 儀器系統的頻率響應 儀器系統的頻率響應，參照儀器製造廠商規

20、定的入射角度，於量測的頻率範圍內應是平坦的 (flat)且許可差在表 4 所示之許可差內。 表 4 儀器系統的相對許可差 頻率 許可差限制 Hz dB 80 1.5 0100 至 4000 1.0 5000 至 8000 1.5 10000 2.0 12500 3.0 5.4 加權電路，頻率分析儀 應使用到許可差符合 CNS_(IEC 179)之 -加權電路及符合 CNS_(IEC 225)要求的倍頻帶或 1/3 倍頻帶濾波器。頻帶的中心頻率必須符合 CNS 13545聲學量測上的優選頻率 的規定。 備考：若使用 -加權之外的其他加權電路，必須報告此種電路的特性。 5.5 校正 (calibr

21、ation) 在每一系列的量測之前，必須使用一準確度為 0.2 dB 的聲音校正器 (acoustical calibrator)，在整個量測系統量測的頻率範圍內的一個或多個頻率做微音器的校正。校正器必須每年檢查，以確定其輸出未改變。此外，儀器系統量測的頻率範圍必須至少以兩年為週期，做電性校正。 7 CNS 14657, C 6418 6.聲源的安裝及操作 6.1 概述 許多例子中，聲源發射的聲功率取決於其支撐或安裝條件及聲源的操作方式。本節對聲源的安裝及操作給予一般的建議。關於指定類型聲源 (例如：旋轉式電動機械 )之安裝與操作，應做更詳細資料的測試法規參考。 6.2 聲源的安裝 聲源有任何

22、典型之安裝條件時，若可行，必須使用或模擬此條件。通常被一個硬表面支撐或附於其上之聲源，必須架設在半無響室 (反射平面上的自由聲場 )。 6.2.1 架設方法 許多小的聲源 (例如：日光燈安定器、電子鐘等 )，雖然它們本身低頻聲音的發射較差，但可能由於安裝的方法，當其振動能量傳送至表面足夠大時會增加低頻聲音而成為有效的發射體。若有可能，在量測物和支撐表面之間可用彈性支撐 (resilient)架設，使傳送到支撐物的振動及對聲源的作用均可降至最低。然而，若受測裝置沒有在典型聲場做彈性支撐架設，則不使用此彈性支撐架設。此種狀況，安裝基座須有足夠高的阻抗，防止其振動及發射過多的聲音。 6.3 方法的選

23、擇 依本標準的要求，決定聲功率量測的方法時，應做下述考量。 6.3.1 平面反射表面 當一聲源安裝靠近一反射平面時，其發射的功率與發射進入一個自由聲場的功率會有少許的不同。若此安裝是聲場的典型安裝，則受測物必須安裝在半無響室內 (反射平面上的自由聲場 )，其相對於硬地板的位置視為標準聲場內架設。反射平面被視為聲源的一部分。 6.3.2 自由聲場環境 若受測聲源通常不是安裝在一個反射平面之上，或若無典型的安裝條件，則聲源必須放置在無響室的中央附近。 備考：設備通常在一張桌子上或落地操作，測試時必須依樣安裝。無響室或半無響室均可使用。 6.4 輔助設備 必須注意確保連接至設備的電氣導管、管路或風管

24、不致會發出影響量測的聲能。若實務可行，所有受測裝置操作必需的輔助設備應設置於測試室外面，並且測試室內應清除所有可能妨礙量測的物體。 6.5 測試中聲源的操作 做聲音量測時，聲源必須在指定的正常標準使用條件下操作。下列的一種或多種操作條件可以適用： (1) 裝置在正常負載以正常速度操作； (2) 裝置在全負載 (如與上項不同 )； (3) 裝置在無負載 (空轉 )； (4) 裝置在相當於產生最大聲音之操作條件。 8 CNS 14657, C 6418 聲源的聲功率位準可由任何期望的操作條件的組合來測定 (即溫度、溼度、裝置速度等 )。這些測試條件必須預先選擇，測試中必須保持不變。聲源在做任何噪音

25、量測之前必須是在穩定之操作條件下。 7.均方聲壓 (mean-square pressure)的測定 7.1 概述 一無響室提供在最小不確定度的較佳環境下量測 (參照表 2)。然而，半無響室在依本標準敘述的預防措施時，可獲得合理的準確度 (參照表 3)。 7.2 量測表面 7.2.1 測試球體的半徑 在一無響室做量測時，用來測定空間平均的均方聲壓之假設球體最好是位在聲源的音響中心。音響中心的位置通常不知道，中心的選擇 (例如：聲源的幾何中心 )必須在測試報告中清楚說明。測試球體的半徑必須等於或大於主聲源尺寸的兩倍且不小於 1m。微音器的位置不可依附錄 1 量測評定合格的區域之外。 7.2.2

26、測試半球體的半徑 在半無響室作量測時，假設半球體的中心必須依第 7.2.1 節選擇的中心位在地面上的投影。測試半球體的半徑必須等於或大於主聲源尺寸的兩倍，或由聲源至反射平面平均距離的四倍，不論那一個較大，不得小於 1m。微音器的位置不可依附錄 1 量測評定合格的區域之外。 備考：若不能使用測試半球體，則可使用一由聲源發射表面的固定距離 d(即量測距離 )定義之量測表面。量測距離 d 不可小於 1m。 7.3 微音器位置 7.3.1 概述 為得到測試球體 (或半球體 )表面的均方聲壓平均值，必須使用下列三種方法中的一種： (1) 使用一固定微音器位置的排列，其位置分佈在測試球體 (或半球體 )上

27、。 備考：可以是單一微音器由一位置依序移動到下一個位置，或使用數個固定的微音器依序由其輸出取樣。 (2) 微音器沿規則地分佈在測試球體 (或半球體 )上空間多重的平行圓形路徑移動。 (3) 單一微音器沿規則地分佈在測試球體 ( 或半球體 ) 上多重的子午線弧移動。 7.3.2 固定的微音器位置 7.3.2.1 測試球體 (在自由聲場中的量測 ) 必須使用附錄 2 所示之 20 個微音器位置的排列方式。通常，若在任何量測的頻帶測得以分貝計算之最高和最低聲壓位準的差少於量測點數量的一半時，量測點的數量是足夠的。若無法滿足附錄 2 之 20 個點排列的要求，可將附錄 2 的原排列繞 Z 軸旋轉 18

28、0，定義出追加之 20 個點排列 (新排列之 Z 軸上的頂點及底點與原排列的頂點及底點是重合的 )。 9 CNS 14657, C 6418 兩種排列的 40 個點在附錄 2 的測試球體上均佔相同的面積。 備考 1. 若兩種排列的 40 個點不能滿足量測點數量的要求，發出高方向性聲源之球體的限制面積之聲壓位準須做詳細的研究。此詳細之研究必須測定量測頻帶之最高與最低的聲壓位準。若依照此程序，微音器位置通常在測試球體上不會佔有相同面積，必須做適當的補充 (參照第 7.7.1.2 節 )。 2. 對於無方向性的聲源，使用較少的微音器位置 (例如： 8 個或 12個 )，與表 2 所示相比，結果不會產

29、生比表 2 所示為高的不確定度。 7.3.2.2 測試半球體 (反射平面上自由聲場中的量測 ) 必須使用附錄 3 所示的 10 個微音器位置之排列。通常，若在任何量測的頻帶測得之最高和最低聲壓位準以分貝計算的差少於量測點數量的一半時，則量測點的數量是足夠的。若無法滿足附錄 3 的 10 點排列要求，可將附錄 3 的原來排列繞 Z 軸旋轉 180，定義出追加之 10 個點排列（新排列 Z 軸上的頂點與原排列的頂點是重合的）。兩種排列的 20個點在附錄 3 的測試半球體上佔相同的面積。 備考 1. 若兩種排列的 20 個點不能滿足量測點數量的要求，發出高方向性聲源之半球體的限制面積之聲壓位準須做詳

30、細的研究。此詳細之研究必須測定量測頻帶之最高與最低的聲壓位準。若依照此程序，微音器位置通常在測試球體上不會佔有相同面積，必須做適當的補充(參照第 7.7.1.2 節)。 2. 為降低來自平面反射產生的干擾效應，即使聲源是非方向性及有寬頻帶特性，仍必須使用不少於附錄 3 敘述的 10 個微音器位置。 7.3.3 平行平面上的同軸環形路徑 在反射平面上的自由聲場中做量測時，聲壓位準是以一微音器沿如附錄 4所示的環形路徑至少連續移動五個所做的空間及時間之平均。每一在半球體上之環形路徑的環狀面積是相等的。微音器使用一個旋轉桌做等速移動。 在一個完全的自由聲場中做量測時，須追加五個如附錄 4 所示路徑的

31、鏡面影像之環形路徑。 備考：為了避免因平面上反射產生的干擾效應所致之誤差，即使聲源是非方向性及有寬頻特性，在反射平面上的自由聲場須使用不少於附錄 4 敘述的五個環形路徑。 7.3.4 子午線弧移動 (meridional arc traverse) 在測試球體或半球體上平均均方聲壓的第三種選擇方法為使用單一微音器沿環繞一通過聲源中心之水平軸的半圓弧移動。微音器的輸出以電子信號被平方及平均，並以球體面積做適當的加權。在反射平面上的自由聲場中做量測時，弧形只是四分之一圓周長度；微音器的旋轉軸如附錄 6 所示之 10 CNS 14657, C 6418 反射平面上的微音器至少要環繞聲源以相等方位角增

32、量做八次移動。此可藉旋轉聲源的方式來達成。 7.4 量測條件 7.4.1 概述 環境條件可能對用做量測的微音器有負面的影響。此條件 (例如：強電場或磁場、受空氣吹襲造成之脈衝、高溫或低溫 )必須藉適當的選擇及佈置微音器加以避免。微音器的方向必須與其做校正時的聲波入射角度相同。 7.4.2 以聲度表量測 若使用聲度表的指示器，必須使用慢的特性。當聲度表的指示器變動小於 3 dB 時，使用慢的計量特性，以本標準的用途，此時的噪音視為穩定的，並且位準可由觀測期間的最高和最低位準的平均取得。若計量器的變動在觀測期間內大於 3 dB，此噪音被視為不穩定的，則必須使用附錄 8 的程序。 備考：為了證實脈衝

33、噪音的存在，必須以 脈衝計量特性做額外的量測。必須使用附錄 9 的程序。 7.4.3 RC-平滑 (RC-smoothing)或積分系統的量測 若使用 RC-平滑，其時間常數必須足夠長，以便在精密度 0.5 dB 的觀測期間內獲得均方根 (rms)位準的估計值。 若使用真實積分，建議積分時間應與觀測時間相等。 對於隨時間變化的噪音，特別要詳細說明觀測的時間，其通常依量測之目的而定。例如：若機器有兩種不同噪音位準之特別操作模式時，則必須對每一種模式選擇觀測的時間。 7.5 要獲得的量測 聲壓位準必須在聲源的標準操作期間內被量測。必須在每一個量測點及在量測的頻率範圍內的每一個頻帶讀取聲壓位準 (等

34、於均方聲壓位準 )。使用的儀器必須符合第 5 節的要求。 要獲得之資料如下： (1) 受測聲源操作時的 -加權聲壓位準及頻帶聲壓位準； (2) 背景噪音產生的 -加權聲壓位準和頻帶聲壓位準。 中心頻率在 160 Hz 或 160 Hz 以下的頻帶，觀測時間至少必須 30 秒； -加權聲壓位準及中心頻率在 200 Hz 或 200 Hz 以上的頻帶，觀測時間至少必須 10秒。 7.6 背景噪音聲壓位準的修正 背景聲壓位準必須以第 7.3 節說明方法中的一種在聲源未操作時獲得。當在每一個量測點及每一個頻帶，其背景噪音聲壓位準高於聲源操作時的聲壓位準減6 dB 時，量測的準確度將降低，此資料不須報告

35、。量測的頻帶聲壓位準必須依表 5 之背景噪音的影響做修正。 11 CNS 14657, C 6418 表 5 背景噪音聲壓位準的修正 量測聲源操作下的聲壓位準量測值與單獨背景噪音聲壓位準間的差 量測到含有聲源操作之聲壓位準要減去的修正值以獲得相當於聲源單獨操作時的聲壓位準 dB dB 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.3 1.0 0.8 0.6 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 7.7 表面聲壓位準的計算 聲源的聲功率位準 W依測試球體 (或半球體 )上的平均表面聲壓位準pL 計算。表面聲壓位準pL ，依測試球體 (或半球體 )上的均方聲壓的空間平均計算。依

36、聲壓位準的讀值獲得表面聲壓位準pL ，以下程序均適用。 7.7.1 固定之微音器位置 使用固定之微音器位置時，以下兩種方法擇一適用。 7.7.1.1 相等面積 當微音器位置在測試球體 (或半球體 )佔有相同面積時，必須使用下列方程式計算表面聲壓位準pL ： =NiL.ppiN1L1101010lg10 .(1) 其中 pL 為表面聲壓位準，單位為 dB。基準值： 20 Pa； Lpi為第 i 次量測的頻帶聲壓位準，單位為 dB。基準值： 20 Pa； N 為量測數。 7.7.1.2 不相等面積 當微音器位置在測試球體 (或半球體 )佔有不相等的部分面積時，必須使用下列方程式計算表面聲壓位準pL

37、 ： =NiL.ippiSSL11010101lg10 (2) 12 CNS 14657, C 6418 其中 pL 為表面聲壓位準，單位為 dB。基準值： 20 Pa； Lpi為第 i 次量測的頻帶壓位準，單位為 dB。基準值： 20 Pa； Si為第 i 次量測相關的球體 (或半球體 )部分面積； S 為量測球體 (或半球體 )的總面積； N 為量測數。 7.7.2 微音器環形移動 當微音器在 10 或 5 次環形路徑移動時 (參照第 7.3.3 節 ) ，表面聲壓位準pL ，依第 7.7.1.1 節中方程式 (1)獲得，其中 Lpi為第 i 次移動的平均頻帶聲壓位準。 7.7.3 沿環形

38、弧線的移動 若使用第 7.3.4 節說明的方法，表面聲壓位準pL 是將微音器的輸出平方和平均後，再以球體的表面積做適當加權後獲得。附錄 6 顯示一個完成的方法。 8.聲功率位準的計算 8.1 自由聲場 一聲源在自由聲場中的聲功率位準依下列方程式計算： C)/S(S LLpW+= 0110lg10 (3) 其中 pL 為測試球體上的表面聲壓位準，單位為 dB。基準值： 20Pa； S1= 4 r2為測試球體 (半徑 r)的面積； S0= 1 m2； C 為溫度 ( )和大氣壓力 p(mbar)的修正項，單位為 dB。 C =+=1000273293lg10400lg105.01010pZc備考：

39、只有大氣條件與在 =20及 p=1000 mbar(105Pa)有明顯差異時，才需修正項 。使用修正項 以確保計算時須使用 c的修正值；量測聲壓位準時存在之適於溫度和大氣壓力的空氣特性阻抗。其不提供平均，在量測時對溫度或大氣壓力有平均時較無平均時正確。 8.2 反射平面上的自由聲場 一反射平面上的自由聲場依下列方程式計算聲源的聲功率位準： C)/S(SLLpW+= 0210lg10 (4) 其中 S2= 2 r2為測試半球體 (半徑 r)的面積； S0= 1 m2。 備考：其他符號與方程式 (3)中所使用的相同。 13 CNS 14657, C 6418 8.3 加權聲功率位準和頻帶聲功率位準

40、 使用於方程式 (3)和 (4)之表面聲壓位準的數值pL ，可由儀器系統的加權電路 (例如： -加權 )，或藉倍頻帶或 1/3 倍頻帶濾波器獲得。若已經得到加權的聲功率位準，使用方程式 (3)或 (4)的計算只需做一次。要獲得頻帶聲功率位準時，必須在量測之頻率範圍內的每一個頻帶重複計算程序。 9.要記錄的資料 所有依本標準要求做的量測，當其資料適用時，必須被遵從與記錄。 9.1 受測聲源 (1) 受測聲源的說明 (包括尺寸 )。 (2) 操作條件。 (3) 架設條件。 (4) 測試室中的聲源位置。 (5) 若受測物是多重的噪音源，說明量測時的聲源操作。 9.2 音響環境 (acoustic e

41、nvironment) (1) 測試室的尺寸；牆、天花板和地板實質處理的說明；繪圖顯示聲源位置和測試室內容。 (2) 測試室的音響條件參照附錄 1。 (3) 空氣溫度 ( )、相對濕度 (%)、大氣壓力 (mbar)。 9.3 儀器 (1) 量測所使用的設備，包括名稱、型號、序號和製造廠商。 (2) 頻率分析儀的頻寬。 (3) 儀器系統的頻率響應。 (4) 用來校正微音器的方法；校正的日期和地點。 9.4 聲音數據 (acoustical data) (1) 微音器路徑或排列的位置和方位 (必要時，附一份草圖 )。 (2) 若有修正值 (dB)，就對微音器的頻率響應、濾波器在通過帶的頻率響應、

42、背景噪音等，在其每一頻帶上作修正。 (3) 表面聲壓位準pL ，單位為 dB，對 -加權聲壓位準 (其他加權為可選擇性的 )及每個量測的頻帶的位準計算，基準值為 20 Pa。 (4) 對所有使用的頻帶，計算其聲功率位準，單位為 dB(基準： 1 pW =10-12W)，及 -加權聲功率位準 (基準： 1 pW)。 (5) 修正後的聲功率位準，以最接近的 0.5dB 表列或圖示。 (6) 實施量測的日期和時間。 (7) 若有要求，依附錄 9，慢 (slow)和脈衝 (impulse)讀數之間的差異。 (8) 對噪音主觀印象的註記 (聽得到的不連續音調、脈衝特性、頻譜內容及暫態特性等 )。 (9)

43、 若有要求，須包含方向性指數 (directivity index)和方向性因子 (directivity factor)(參照附錄 5)。 14 CNS 14657, C 6418 10. 要報告的資料 報告中必須含有測得的聲功率位準與本標準的程序完全相符的敘述。報告中必須載明這些聲功率位準值是以 dB 表示 (基準： 1 pW)。 只有針對量測目的所需的記錄數據 (參照第 9 節 )才要報告。 15 CNS 14657, C 6418 附錄 1 測試室評定程序 1.1 概述 根據本標準所做的量測，應使用一提供自由聲場 (無響室 )或在一反射平面上之自由聲場 (半無響室 )之實驗室。 測試室

44、應夠大且除了半無響室中的反射平面外，無反射物體。測試室應提供一測試表面，其位於： (1) 在一個無來自測試室邊界之不期望的反射聲音的聲場中 (自由聲場條件 )； (2) 在受測聲源的近聲場之外。 在本附錄中敘述一個測定不期望的環境影響 ( 若有 ) 及檢查自由聲場條件的程序。對於在半無響室中的量測而言，反射平面應滿足附錄第 1.2 節所示的要求。 1.2 反射平面的性質 量測可在測試室的一個表面為會反射的反射平面上進行，或在一個反射平面已被建立具有吸音表面之測試室內進行。 備考：特別當反射平面不是地平面或不是測試室表面整體的一部分時，須注意確保平面不會因振動而發出任何可察覺得到的聲音。 1.2

45、.1 形狀與大小 反射平面不應小於量測平面在該平面上的投影。 1.2.2 吸音係數 (absorption coefficient) 平面的吸音係數在整個量測之頻率範圍內應小於 0.06。 1.3 聲壓減額測試 (sound pressure decrease test) 1.3.1 儀器 1.3.1.1 測試聲源 應使用一有喇叭之電 -聲系統 (electro-acoustic system)。聲音的發出應是等向性的 (omnidirectional)，且偏差小於 +1dB。 備考：建議對不同之頻率範圍使用不同的聲源，例如： 400 Hz： 直徑 25cm 之電動力揚聲器 (electrod

46、ynamic loud-speaker)在一封閉且具阻尼之 0.020m3之箱中。 400 至 2000Hz：二直徑 10cm 之電動力揚聲器用螺栓栓在一起，使得安裝環位在相同之平面及如球形波動 (pulsating sphere)之電氣連結。 2kHz 至 10kHz：具有一只在窄圓柱管 (直徑 1.5cm) 之末端發出聲音之障板式揚聲系統 (baffled loudspeaker system)。 1.3.1.2 微音器 建議使用 13mm(1/2in)的微音器。 1.3.2 測試聲源與微音器的安裝 1.3.2.1 聲源位置 1.3.2.1.1 無響室 16 CNS 14657, C 64

47、18 測試聲源基本上應放置在與受測聲源相同的位置，最好是在測試室的中央。 1.3.2.1.2 半無響室 測試聲源應直接放置在反射地板的上方。測試聲源之放射面與反射平面間的最大距離應夠小，使得聲音的發出，在平面上的半球體是等向的，偏差如附錄第 1.3.1.1 節中說明。 1.3.2.2 微音器位置 微音器之移動至少依遠離測試聲源中央八個不同方向的直線路徑進行。主要微音器之路徑為從聲源到測試室牆角的直線上。應任意選擇四個或更多個路徑。然而，不建議非常接近反射地板的路徑。 1.3.3 測試程序 第 1.3.1 節和第 1.3.2 節中描述的電 -聲系統應在不連續頻率上操作，其以不連續的步驟涵蓋整個受

48、測聲源之所要量測的整個頻率範圍。當中心頻率介於 125Hz 與 4000Hz 之間，應使用 CNS_(ISO 266)之 1/3 倍頻率，在 1/3 倍頻間隔 (one-third octave steps) 。在 125 和 4000Hz 間應使用倍頻間隔 (octave steps)。 備考：若受測機器只發射寬頻帶噪音時，可以進行 1/3 倍頻帶噪音或倍頻帶噪音取代不連續之頻率。 應沿著第 1.3.2 節中敘述的路徑對所記錄之每個測試頻率和聲壓位準連續地移動微音器。這些位準將與由逆平方法則 (the inverse square law)所預測的衰減比較，及計算在每個路徑和每個測試頻率所量

49、測和計算之理論位準間的差異。 1.3.4 評定要求 差值不超過表 6 所示的值。 表 6 中的差異決定了允許量測半徑和在聲源中可選擇之允許量測表面之環繞聲源之最大空間。若量測表面位在真實的受測聲源的近聲場外，此量測表面適合於根據本標準所做之量測。 若這些要件無法滿足，則因測試室不合格，量測無法根據本標準執行。 表 6 量測與理論位準的最大許可差 1/3 倍頻帶中心頻率 許可差 測試室的型式 Hz dB 無響室 630 800 至 5000 6300 +1.5 +1.0 +1.5 半無響室 630 800 至 5000 6300 +2.5 +2.0 +3.0 17 CNS 14657, C 6418 附錄 2 在自由聲場中微音器位置之建議排列 在半徑 r 的球體上相關之等面積的 20 個點位置如圖 1 所示。表 7 顯示以聲源中心為原點的卡氏座標 (x,y,z)， z 軸被選擇成向上垂直於水平面 (z=0)。 表