1、中华人民共和国国家标准声强测量仪用声压传声器对测量发布实施国家质量技术监督局发布前言本标准是根据国际标准电声学声强测量仪用声压传声器对测量第一版制定的技术内容与国际标准等同编写规则遵循标准化工作导则第单元标准的起草与表述规则第部分标准编写的基本规定以适应国际贸易技术和经济交流的需要本标准的附录是标准的附录本标准的附录附录附录附录都是提示的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由全国电声学与视听设备标准化技术委员会归口本标准起草单位电子工业部第三研究所本标准主要起草人潘月吾李洹栾立竹付晓玲前言国际电工委员会是一个由各国家电工委员会国家委员会组成的世界性标准化组织的目标是促进有关电工和电子
2、领域标准化问题的国际合作为此目的除了其他活动以外出版了国际标准标准的编制工作委托给技术委员会对涉及项目感兴趣的任何国家委员会均可参与编制工作与有联系的国际的政府的及非政府的组织也可以参与编制工作与按照两组织之间协商确定的条件密切合作由代表所有国家委员会利益的技术委员会编制的关于技术问题的正式决议和协议尽可能地表达了所涉及问题的各国间一致性的意见这些正式决议和协议以建议书形式提供国际使用以标准技术报告或指南的形式出版从这个意义讲为国家委员会所接受为了促进国际统一化国家委员会应在最大可能限度将国际标准运用到各自的国家或地区标准中标准和对应的国家或地区标准之间任何差异应在对应的国家或地区标准中说明不
3、提供任何标记方法以表示其批准也不对任何符合某一标准的仪器负责国际标准已由电声学技术委员会编制本标准完善了技术委员会下属第一分委员会声学噪声编制或正在编制的国际标准系列本标准的文本基于下列文件月法投票报告有关批准本标准的投票的所有资料可在以上表中所列的报告中找到附录是本标准的一个组成部分附录附录附录和附录仅是参考件引言本标准规定了对声强测量仪器的要求此仪器包括声强探头和处理机用在空间上分离的声压传声器对探测声强此仪器和其他应用不同探测方法的仪器是尚待开发的项目声强仪器主要用途有两方面第一是调查声源的辐射特性第二是测定声源的声功率尤其是在声学条件无法使用声压测量的场合使得声功率的测定只能用声强测试
4、本标准适用于符合要求的声功率测定所需仪器并确保应用于其他目的时规定明确的性能对于动态能力指数规格及容差是以现行仪器技术和典型工业要求为依据的对探头和处理机的性能检验的要求是以定型测试的形式给出周期检定的方案以许多国家所要求的周期再校准为基础在附录标准的附录中给出探头和处理机可分开或一起加以处理后者称为仪器中华人民共和国国家标准声强测量仪用声压传声器对测量国家质量技术监督局批准实施范围本标准的主要目的是为了确保中用于声功率测定的声强测量的准确性为满足的要求仪器应以倍频程带或倍频程带分析声强并有计权频带级供选用它们除可测量声强级外还可测量声压级用作中描述的现场指示器使用本标准仅适用于在空间上分离的
5、声压传声器对测量声强的仪器本标准规定了声强测量仪及其相关的校准器的性能要求这些要求旨在将使用不同仪器包括不同厂家的探头和处理机所组成声强仪进行等效测量使产生的差异减到最小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倍频程和分数倍频程滤波器声级计的电声性能及测试方法声校准器声学声强法测定噪声源声功率级第一部分离散点上的测量定义本标准采用下列定义声强探头换能器系统它的输出信号能被处理以获得特定方向的声强成分探头也称双传声器探头由两个相距一已知固定距离的传声器组成的探头两传声器测量声
6、压其平均值被认为是探头参考点的声压而声压微分可用来推导声质点速度分量注并排探头的两只传声器如图所示面对面探头由两只互相对着并由定距柱分开的传声器构成如图所示图并排探头图面对面探头探头的参考点需要测试声强的点注探头的参考点并不一定是物理中点但应是两传声器有效声中心之间的中点探头轴通过参考点并沿着探测的质点速度分量的轴参考方向平面行波平行于探头轴入射到探头上平面行波的入射方向即是参考方向在此方向上定义探头的声强响应探头通道间相位差在输入相同时探头各通道间相位响应的差包括传声器前置放大器和电缆如果它们是探头的组成部分它是频率的函数探头中传声器标称间距在一个仪器中用来直接计算声强的固定的间距值在特定频
7、率范围内它是两个传声器有效间距的平均值声强处理机与指定探头连用以测定声强的装置处理机以声强和声压或声强级和声压级的形式在倍频程带或倍频程带显示结果声强仪包括一个声强探头和一个相应的声强处理机剩余声强当处理机两通道输入相同的电信号时或当与处理机相连探头的换能器输入相同的声压时由于测量通道间的相位差产生的无功声强声压剩余声强指数当处理机的两通道输入相同的粉红噪声电信号时或当与处理机相连探头的换能器输入相同的粉红噪声声信号时在倍频程带或倍频程带内指示的声压级与指示的剩余声强级的差值按空气密度为计算此指数仅用于需要独立地指示出声压级的场合动态能力指数在仪器中声压剩余声强指数与因子的差值在中因子被称为偏
8、差因子它表明了声压级与声强级的最大差值在此差值范围内符合进行的测量可以划分为不同的测量准确度等级工作范围处理机或仪器指示出的粉红噪声信号的最高和最低声压级的范围以分贝为单位在此范围内声压剩余声强指数应符合本标准的要求静电激励器用来测量电容传声器频响的装置它是一个与传声器膜片相距很近并且平行于膜片的金属网格叠加在静电高压上的交变测试电压垂直施加在激励器与膜片之间合成的静电力模拟声压加在传声器上的效果实时工作处理机的一种工作方式在整个平均时间内出现在输入端的所有有关的数据同时用于计算声压和声强注取决于处理机的特性即使在实时工作中一些有关的数据实际上也被丢掉或未全部计入如附录提示的附录所述相位差补偿
9、某些处理机提供的一种功能这种功能运用相位差修正的方法给出在校准过程中出现的声压剩余声强指数增量的补偿注运用此功能不会减少由电噪声引起的剩余声强成分自动量程某些处理机提供可自动选取最佳的准确度线性和声压剩余声强指数的量程注自动量程功能的运用见附录提示的附录声压校准器适合于传声器声强仪中声压测量或分析通道的声压校准的校准器剩余声强测试装置使用相同的声压同时施加于探头的传声器在某频带内和在一个或多个声压级上直接计算声压剩余声强指数的装置声强校准器允许直接校准仪器声强指示的校准器定型测试国家法定计量机关对同一型号的一个或多个测量仪器或换能器所进行的测试这种测试包括了型式批准所必需的测试检定国家法定计量
10、机关或其他合法授权的机关为了确定和认证测量仪器完全符合检定规程要求所进行的全部工作初始检定对从未被检验过的测量仪器进行的检定周期检定对测量仪器以一定周期间隔和条文规定的方法进行的检定准确度等级仪器处理机和探头按达到的测量准确度分等级准确度等级有两种级和级对两种等级的要求相同差别仅在于允许的容差和声压剩余声强指数不同对级的要求比级严格还有一个等级称为级在本标准要求的频率范围内这一级的处理机和仪器不能进行实时工作基准环境条件基准环境条件是温度静态气压相对湿度注平面波的声压级与声强级的差值由式给出式中空气密度声速在基准环境条件下此关系式为声强处理机要求频率范围级处理机至少以倍频程带覆盖频率范围级处理
11、机至少以倍频程带覆盖频率范围或以倍频程带覆盖频率范围滤波应按照表的要求滤波滤波器可以是模拟的或数字的或可由更窄频带分析合成频带并应符合的要求级级处理机应能实时工作对快速傅里叶变换分析仪重叠信号的处理是必需的见附录提示的附录不能实时工作的级处理机也应符合表中规定的要求表声强处理机的规范和性能要求滤波类型级级级倍频程级或倍频程级或倍频程级实时信号处理必备如果频带是由分析合成的则要求采用重叠处理须有时间窗数据采集及处理时间的全部信息指示器准确度传声器间距装置的准确度时间平均连续或间隔或更短断续连续或断续在环境条件中的声强计算装置必备任意任意计权处理机可提供计权的倍频程或倍频程带宽的结果计权特性应符合
12、的要求其容差为中表给出的型声级计容差限的倍指示器准确度应以表给出的准确度指示声强或声强级传声器间距装置处理机中应有按探头所用的标称传声器间距值直接计算结果的装置此装置应有能以足够的准确度设置标称间距以达到表给出的准确度结果表示处理机应指示或提供与声强和声压成比例或与声强级和声压级成比例的输出处理机应提供的分辨率应提供区分正负强度的方法推荐使用指示声压剩余声强指数的装置同时也推荐有频谱显示和硬拷贝的装置时间平均处理机应提供声强的时间平均值积分时间应可按表给出的范围和分辨率改变峰值因数处理处理机对峰值因数不大于的被测量信号应能正确指示声压剩余声强指数在工作范围内处理机应有与表所示值相等或更高的声压
13、剩余声强指数表对于标称传声器间距值的探头处理机和仪器声压剩余声强指数最低要求频带中心频率探头处理机仪器级级级级级级注对于传声器标称间距值非的探头声压剩余声强指数的要求是将表中的数据加上单位为分贝式中是以毫米为单位的传声器间距值对于仅有倍频程分析的处理机要求用倍频程带的中心频率相位补偿装置处理机可提供相位补偿装置如果已提供应在仪器使用手册中给出其用法和限制的全部资料量程调节装置量程调节可以是手动或自动它应能够独立地锁定除复位功能之外的任意其他控制功能所自动选择的量程过载指示装置处理机应装备锁定过载指示器当处理机的输入信号太大以至不能在本标准要求的范围内工作时应产生指示大气压和温度修正装置级处理机
14、应具有环境大气压力值和温度值输入装置或从这些值算出修正因子以计算声强工作环境环境温度范围在时处理机应满足表的要求声强探头要求机械结构声强探头采用同样传声器和固定间距的结构至少在三个连续的倍频程带上符合本标准要求当频率范围采用由不同的探头结构每个只覆盖整个频率范围的一部分时推荐采用倍频程的频带重叠探头结构在两传声器间具有已知固定的间距时应保持机械稳定性探头应由相同型号的传声器对构成相同型号的传声器包括相同的物理尺寸相同的极化要求相同的设计相同的温度湿度和老化特性以及高的相位稳定性探头应做标记以区分两通道从而正确说明处理机指示的声强方向换能器可被取下的探头探头所用的换能器应有识别标记例如序号以便容
15、易找出匹配的换能器对所有探头应有运用声压校准器和剩余声强测试装置的装置声压频率响应当平面行波从参考方向入射到探头时探头的每个传声器的声压频率响应以的响应为参考符合表中给出的容差注这些要求是对于各个传声器声压频率响应的要求而不是对探头声压频率响应的要求因为后者依赖于处理机的计算方法不能对探头进行单独定义表声压和声强频率响应容差频率传声器频率响应探头声强频率响应容差级容差级容差级容差级标称间距参考参考参考参考参考表完频率传声器频率响应探头声强频率响应容差级容差级容差级容差级标称间距注传声器间距非时标称声强频率响应可用中给出的公式计算声强频率响应当平面行波从参考方向入射到探头时探头应能给符合级准确度
16、要求的处理机提供信号相对于参考频率的声强频率响应可采用以式计算式中传声器间距频率基准条件下的声速在参考频率时的值探头只需符合本标准的要求在整个频率范围内相对的标称响应为响应应在表允许的容差范围内表还给出了传声器间距为时用上述公式计算得出的探头标称响应指向响应特性指向响应特性在和三个互相垂直的平面上规定如图图所示与平面的强度响应在从参考方向到的范围内符合余弦定律最大的正响应应在最大的负响应该方向与参考方向相反应在在角度为的响应应是时的响应加上在角度时的响应应是时的响应加上对于级要求最小的响应应发生在和处对于级要求最小的响应应发生在和处角度是入射方向与在和平面上探头轴线的夹角偏离参考方向角的范围内
17、例如在和角度内级探头的允许容差应是级探头的允许容差应是注未给出偏离参考方向与之间角度上的响应因为验证这些要求有困难图面对面探头指向响应的座标系规定图并排探头指向响应的座标系规定在驻波场中的性能探头的构造应保证在驻波场中能够正确测量声强仅在声频范围的低端规定性能要求在此范围内由于两传声器之间较低的泄漏声压衰减和较差的相位匹配会导致测量误差在此频率范围内也可发现由于探头在不同的点上探测声压和质点速度而产生误差对于级探头在导管或管中产生的驻波声压级的最高值与最低值的差值对于级探头产生的驻波为用探头测量的声强级探头应准确到与之间级探头应准确到与之间此容差适用于或探头规定最低频率此频率在范围内注声强级的
18、准确值可从驻波场波节的声压级减去驻波比的一半计算并且要运用第章中给出的声压级和声强级之间的修正而得为了符合这些要求探头可以采用比表中作为示例的更大的标称传声器间距声压剩余声强指数探头应符合表给出的要求环境条件探头测试应在基准环境条件下进行或在实际中尽可能接近基准条件在测试过程中实际环境条件应加以说明声强仪要求当探头和处理机作为指定等级的仪器一起供应时组合仪器的性能至少应与那个等级的探头和处理机组合而成的仪器的性能一样当探头和处理机分别供应时级仪器应包括级处理机和级探头级仪器应包括级处理机和级探头级处理机和级探头或级处理机和级探头级仪器应包括级处理机和级探头或级处理机和级探头电源要求不论是外部电
19、源还是处理机内部电源至少在环境温度范围内如使用市电市电电压变化在标称值范围内设备应能正常工作采用电池工作时应装备指示器以显示电池电压保证设备准确工作声强探头校准器要求用于规定型号探头的校准器应有标记并在使用手册中给出全部或有效的资料声压校准器声压校准器符合对级级或级校准器的要求剩余声强测试装置剩余声强测试装置应能提供粉红噪声或白噪声并在的全部范围或部分范围内工作测试装置在的频率范围内应向两只传声器提供声压级差值在范围内的声信号这两个声信号的相位差应小于下式计算值以度为单位式中频率声强校准器在规定的温度大气压力和标称传声器间距条件下用于声强校准的校准器给探头传声器提供有生产厂规定的模拟声强其容差
20、在范围以内与大气压力温度和湿度的相关性应由生产厂说明声强处理机性能检定倍频程和倍频程滤波器处理机两通道的滤波器衰减特性应按照的要求测试处理机在声压测量状态采用正弦输入信号测试频率范围内的倍频程滤波器频带如果只具备倍频程滤波器应测试的倍频程滤波器频带容差是相对于参考或输入的衰减示例如果处理机有直接电压读出装置输入就成为参考值在声压测量状态将正弦信号输入到处理机测试这些频带的线性度设置处理机的传声器灵敏度为或相近的适当设置设置处理机指示为满量程或如果比低则设置成适当的最高满量程调节处理机的输入以给出比引起处理机过载指示低的输出在此参考点记录处理机指示的声压级将处理机的输入以为一档增加档并记录每调整
21、一档之后指示的声压级对于级仪器将处理机的输入信号以为一档从参考点减少档并且记录每调整一档后处理机指示的声压级对于级仪器将处理机的输入以为一档从参考点减少档并且记录每调整一档后处理机指示的声压级仪器的每档指示应准确到以内如果提供了计权计权应根据的频带中心频率进行检定声强指示以电信号方式测试处理机将准确已知相位差的两个正弦信号同时馈给处理机两通道两测试信号电平应相同并且选定比适当量程满刻度指示低的声压级采用和的测试频率将仪器设置成以倍频程或倍频程读取声压级平均此信号并且记录读数处理机在声强测量状态计算到的探头间距值的声强如果可能采用大气压和的温度进行计算两输入信号之间的相位角用下式计算以度为单位式
22、中传声器间距值频率基准条件下的声速检定级仪器时两输入间的相位角应准确到检定级仪器时应准确到记录处理机指示的声强把处理机的两输入互换记录处理机指示的新声强两次记录的声强级的平均值应为其容差列在表指示器准确度中输入信号相同时探头传声器间距值的变化会导致声强读数变化式中和是初始和后来的传声器间距值读数的变化应在表传声器间距的设置准确度的容差范围以内注准确已知相位差的电信号可由单通道的信号发生器和附录提示的附录中所述的网络产生时间平均处理机在声压测量状态应用正弦信号或如果处理机仅有倍频程分析则用同时加到两输入端按本标准对于处理机级别要求的最长平均时间见表平均此信号并记录结果然后加时间的信号而仍用时间平
23、均记录结果两结果之间的关系应为级处理机应在范围内级和级处理机应在范围内加时间的信号用时间平均记录结果在上述容差范围内和的关系应为峰值因数处理处理机在声压测量状态加一个稳定的正弦信号用时间平均以分贝为单位记录结果然后加猝发音串持续时间为猝发音重复率为每个猝发音应始于和终于包括个完整的周期与稳定信号有相同的峰值幅度对于倍频带用时间平均记录结果和的关系应为级处理机容差在范围内级处理机容差在范围内使用猝发音的持续时间为个完整周期重复频率重复测试相同的关系式依然有效如果处理机不提供中心频率的倍频带滤波器测试时应使用中心频率为的倍频带滤波器在上述容差范围内和的关系应为声压剩余声强指数和工作范围设置处理机指
24、示声压和声强计算传声器间距为或相近值的声强如果可能对于的大气压力和的温度条件作计算设置处理机的传声器灵敏度为或相近可以设置的值通过一个校准过的分档衰减器将峰值与有效值之比至少为的粉红噪声电信号加到处理机的两个通道信号可以限制在频带内设置处理机指示满量程如果比低用提供的最高满量程调整处理机的输入使其比引起处理机过载指示低通过至少信号平均从处理机上的声压和声强指示加以计算测定声压剩余声强指数将输入信号减少并且不改变处理机的量程测定声压剩余声强指数将处理机的满量程指示减少并且不改变处理机的输入信号测定声压剩余声强指数重复减少输入信号测定声压剩余声强指数降低满量程指示测定声压剩余声强指数等步骤直到在任
25、一频带的声压剩余声强指数测定值不再符合表的要求用最高输入信号测量出一系列频带声压级的算术平均值与用符合声压剩余声强指数要求的最低输入信号测量出一系列频带声压级的算术平均值之差是处理机的工作范围声强探头性能检定为了进行这些测试探头包括安装传声器的机械部分和探头工作所必需的任何部件以下的测试中如果现有的级探头没有合适的级处理机时也可使用级处理机频率响应把探头连接到适用的级处理机上并且根据生产厂使用说明使用探头生产厂规定的校准装置调整整个系统的灵敏度在声场中调整探头使平面行波从参考方向上射入探头通过与已知自由场响应的传声器相比较测定探头的自由场声强响应和各传声器的响应对于每种结构的探头除生产厂规定工
26、作范围外任何频率在的频率范围内以倍频程间隔测定响应响应应符合表的要求当不在处测量探头声强响应时可用中的公式计算测量范围内某频率的标称频率响应其响应容差仍应符合表的要求注将连续的正弦信号或猝发音信号交替加到处理机进行测试采用连续正弦信号对自由场空间的特性提出极高的要求也许是不可行的作为替代可用粉红噪声进行测试在这种情况下对于自由场空间的特性要求不那么严格声源的尺寸应小于测量距离示例当声源直径为时声源与探头的最佳距离为到如果此型号的探头有待于进行附录标准的附录中的周期性检定需要确定此次测量的传声器响应与在测试中用激励器或声压校准器测量的传声器响应的差值指向响应用上述方法测定的探头的声强响应可找出指
27、向性响应但需要信号从参考方向以外的方向上入射在偏离参考方向和角上测量响应可确定和平面上的声强指向响应如图和图中定义的通过观察在声场中旋转的探头或在和其内插值的角度进行测量从而确定最小响应的角度探头应符合的要求驻波场中的特性此项测试仅用于工作低于频率范围的探头将探头连接到适用的级处理机上根据生产厂使用说明书中的规定使用探头生产厂规定的校准装置调整整个系统的灵敏度在平面驻波场中检定探头的性能对于级探头所用驻波比应为对于级探头所用驻波比应为频率为或生产厂规定的最低工作频率此频率应高于低于调整探头以使它的轴垂直于波前相对于声场在平行于探头轴的方向上把探头移动至少为声的波长以或更少的增量移动记录处理机指
28、示的声强指示的声强应是不变的其容差符合中要求注此测试可在长度不小于的驻波管中进行使用最靠近终端的管截面所需的驻波比可以在坚硬的终端上覆盖一层玻璃纤维的合适的阻尼材料来得到为了保证仅获得平面行波管的直径不应超过管的横截面积应比被试探头的最大横截面积至少大倍管壁的振动应减至最小以避免影响声场还应小心地防止探头的振动耦合声压剩余声强指数将探头连接到适用的级处理机上根据生产厂使用说明书中的规定使用探头生产规定的校准装置调整整个系统的灵敏度声压剩余声强指数在的频率范围内以倍频程间隔测定但不包括生产厂规定的工作范围之外的任何频率此项测定可施加相同的声的粉红噪声信号到探头传声器上或用同一电噪声源驱动静电激励
29、器以加到传声器上模拟相同的声的粉红噪声信号进行激励器测试不适用于以下因此对于低频应采用声源在每个被测试的倍频带上处理机的声压剩余声强指数应高于探头的声压剩余声强指数以上探头的声压剩余声强指数应符合表要求校准器性能检定声压校准器用灵敏度可溯源到国家标准的传声器测量校准器产生的声压用于校准器的传声器应与被测传声器有相同的直径和声学特性根据中规定测试声信号的稳定度频率和失真测试结果应在要求范围内剩余声强测试装置将准备用于装置上的传声器对插入传声器接口在此装置提供的频率范围内测量其输出信号之间的相位差测量一个通道的声压级测量仪器的设置相同将传声器连接到相同的前置放大器和测量通道上互换此装置的传声器重复
30、测量如前测量相同通道中的声压级两相角差的差值应是此装置的两声信号之间相角差的两倍应符合上述的要求注相位差可由一个声压剩余声强指数比级处理机要求高的声强处理机测定并可由剩余声强的测量值计算出声强校准器声强校准器给探头提供声级相等但相位不同的声信号相位差设置成某个给定标称间距值的探头在平面行波中呈现的相位差用一灵敏度溯源到国家标准的传声器测量校准器每个接口产生的声压和在测量中两个接口应与准备用在校准器上的传声器耦合这两个传声器应有同样直径和声学特性为了测量两个接口的相位差将一被校准的传声器对插入传声器接口在校准器的频率上测量它们输出间的相位差以同样设置的同一测量仪器互换插入此校准器的传声器将传声器
31、连接到同样的前置放大器和测量通道上重复测量两相位差的差值应是两接口之间相位差的两倍由校准器模拟的声强级为式中校准器依此设计探头的传声器间距离值校准器的频率环境条件的空气密度此值应与生产厂规定的值一致在采用了生产厂要求的修正以后容差应符合中的要求现场校准和检验在每次使用声强仪以前应遵循以下步骤检验曾进行过定型测试和检定的仪器是否仍然能正常工作仪器应按生产厂的要求预热将仪器设置成声压测量状态将声压校准器交替或同时加到两个传声器上调节仪器使两通道达到正确的声压指示其容差为将剩余声强测试装置加到两个传声器上测量声压剩余声强指数在剩余声强测试装置工作范围内确保仪器符合其级别要求可采用相位补偿和其他由生产
32、厂为提高性能而提出的方法相位补偿和声压剩余声强指数测试优先在与实际应用相近的电平上进行如果有提供的声强校准器用此校准器检查声强指示标志和使用手册标志符合本标准的声强探头处理机仪器或校准器应标注上本标准号发布的年份和仪器的级别还应标注生产厂的名称型号编号和序号使用手册各种装置的使用手册应至少包括下列的资料声强探头可用在探头上的换能器如传声器型号为达到特定探头级别允许容差的要求所必须采取的探头安装方法参考点的位置探头的轴和参考方向在本标准的容差范围内探头测量声强级和声压级的范围探头工作所需的任何外部电源的规定为符合本标准要求的容差探头必须连接的最小电负载阻抗探头中换能器的灵敏度探头通道间的相位差温
33、度从对于探头性能的影响湿度从对于探头性能的影响电磁场对探头性能的影响在频率范围内任何推荐的风罩对探头性能的影响为保持探头准确度所需的校准步骤平面行波按参考方向入射探头的声强响应和声压响应探头的指向性响应探头在驻波场中的性能探头的声压剩余声强指数符合本标准并且适合于探头使用的声压校准器和剩余声强测试装置的细节声强处理机处理机应能接受的探头换能器灵敏度范围处理机可提供的任何探头电源的规格处理机的电输入阻抗处理机的频率范围处理机的滤波器等级提供的频率计权处理机的工作范围提供的积分时间范围任何相位补偿装置的使用方法声强指示的准确度处理机的声压剩余声强指数附录标准的附录周期检定步骤正文中的检定测试用于型
34、式批准而进行的它们需要大量的测试仪器并且很费时间以下简化的步骤适合于周期检定如果仪器要进行周期或初始检定以确定是否符合本标准应进行以下测试处理机倍频程和倍频程滤波器中的所有测试声强指示中的测试但仅在进行时间平均中的第一次测试峰值因数处理中的第二次测试声压剩余声强指数和工作范围除了此项测试应从通过型式批准的最低电平开始外按测试假如第一次测试失败仅在更高的电平上测试探头检验检查探头和传声器的腐蚀迹象机械损坏和变形如果可能也应包括检查传声器膜片传声器声压响应在频率范围内采用静电激励器和的声压校准器或者采用从以倍频程间隔的校准过的多频率声压校准器测定传声器的声压响应探头在自由场中应使用激励器或声校准器
35、响应相对于探头在自由场中的响应的修正值这些修正值可由生产厂提供或按中测试部分测定传声器频率响应符合表给出的容差要求如果对于探头无适合的激励器或多频率校准器则要求按对各个传声器的响应进行测试声压剩余声强指数测量声压剩余声强指数用剩余声强测试装置或通过静电激励器给两传声器同时加上同样的粉红噪声探头应符合表的要求校准器校准器应按第章有关条的规定进行测试附录提示的附录采用自动量程的声强处理机大多数处理机中提供了自动量程装置用来自动地选择最准确的量程而在声强处理机中通常用它来确保处理机在最优的声压剩余声强指数的量程工作并尽可能应采用它在声源附近的固定点进行声强测试时自动量程应在各点进行测量之前开启扫描时
36、在进行扫描表面测量之前自动量程应在负区的最高量程最小灵敏度点上开启两通道应有相同的量程附录提示的附录在分析仪基础上将窄带转化到倍频程或倍频程的声强处理机在离散傅里叶变换或快速傅里叶变换分析仪进行数字化窄带分析通常有固定数目的谱线如每根线相当于一个窄带滤波器覆盖的频率范围从直流或零点几赫兹频率到较高频率对于本文件来说此高频在声频范围内分析仪可提供下列频率范围线的每根谱线在范围内相当于带宽的滤波器在范围内相当于带宽的滤波器有效的带宽取决于所用的窗的类型目前使用的许多分析仪实时工作频率范围高达或对于更高的频率范围会导致被分析的输入数据中产生间隙如图所示图非实时方式下使用汉宁窗的示例即使在实时工作范围
37、当使用汉宁窗时把窄带转换到分数倍频程的通常作法有些数据也会丢失或未被完全计算进去如图所示图实时方式下使用汉宁窗的示例这样的处理对于稳态信号的正确分析未必不利但当信号周期类似于汉宁窗的周期时可能会产生误差在某些分析仪中采用了重叠处理来减少这个问题如图所示图采用重叠的实时方式下使用汉宁窗的示例为了把窄带转换到分数倍频程每个分数倍频程滤波器应有线或个窄带或更多这使得分析仪必须取一数据块并以较低的频率进行窄带分析然后取另一数据块覆盖高频由于处理需要时间数据块间也可能产生间隙如图所示注此图表示仅作说明用的一个时序并不表示某个分析器工作中的准确形状图不同频率范围下使用非均匀时间窗的示例分析仪的性能随型号的
38、不同而不同在许多场合提供把窄带转换到分数倍频程带的分析仪操作手册未能对处理的时序给出充分的或清楚的信息在评估某个分析仪适用性时周期性变化的噪声源其周期近似于平均时间时此信息特别有用示例一个平均可以是在此周期内高额达的采集时间可能是数量级低频的采集时间可以是剩余的时间是即处理时间在此例中对于频谱的低端数据正好超过工作时间一半对于高频数据仅占工作时间非常少的一部分所谓低频可以是以下高频是以上附录提示的附录产生已知相移的网络在一个信号通路中采用简单的网络可使预先与探头连用的分析仪的两个输入的电压信号之间产生精确已知的相移以上电路在角频率为时会在输入电压与输出电压间产生的相位差幅度降低为示例对于间距的
39、探头和频率前面要求的相位差为如果选为则给出此相位差因为很小在其他测试频率上此电路也能给出正确的相位角另外在工作范围内的任意频率上信号幅度降低应小于为补偿处理机的输入电容电阻应与其他信号通路串联电路应放在一个屏蔽盒内并应小心使杂散引线电容不改变的有效值为了稳定性应选择元器件并使其数值准确到注在焊接过程中不小心元件过热会使其变值附录提示的附录动态能力指数动态能力指数是声压级和声强级间的差值在此差值内可以进行规定的精密级工程级和简易级的测量本标准按照仪器的等级对仪器的声压剩余声强指数作了要求中对偏差因子按照测量准确度作了要求从声压剩余声强指数中减去偏差因子即为动态能力指数要求对于精密级和工程级的测量用级仪器图表示在这种情况下对不同标称传声器间距值的响应的动态能力指数允许级仪器用于简易级测量图表示此种情况下等效的结果图表示对于相同标称传声器间距值的探头的声强响应对每种探头间距的响应上限频率应是传声器的响应比参考频率的响应降低时的频率这清楚地表明单个探头结构不能满足覆盖从整个频率范围的需要处理机处理机探头仪器探头仪器探头仪器探头仪器图用于精密级和工程级测量的动态能力指数处理机处理机探头仪器探头仪器仪器图用于简易级测量的动态能力指数图探头声强响应
