《聲學(xué)+自由場環(huán)境評定測試方法GBT+34828-2017》全文詳細解讀

《聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試方法GB/T34828-2017》全文詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4與平方反比律的允差5自由聲場性能的測量5.1發(fā)散衰減法5.2應(yīng)記錄的信息contents目錄5.3報告信息附錄A(規(guī)范性附錄)評定準則及測量要求附錄B(規(guī)范性附錄)聲源指向性評估的一般步驟附錄C(資料性附錄)測量不確定度附錄D(資料性附錄)關(guān)于引用本標準的說明參考文獻011范圍適用對象本標準適用于評定消聲室和半消聲室等聲學(xué)空間是否滿足自由聲場條件。自由聲場是指聲波在傳播過程中，除了沿傳播方向因距離增加而引起的衰減外，不受其他任何反射或散射影響的聲場。測試目的通過本標準規(guī)定的測試方法，可以驗證聲學(xué)空間是否具備進行聲學(xué)測試所需的自由場條件，確保測試結(jié)果的準確性和可靠性。應(yīng)用領(lǐng)域本標準廣泛應(yīng)用于聲學(xué)實驗室、聲學(xué)產(chǎn)品測試、環(huán)境噪聲評估等領(lǐng)域，為聲學(xué)研究和應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支持和保障。1范圍重要性自由場環(huán)境的評定對于聲學(xué)測試結(jié)果的準確性至關(guān)重要。不符合自由場條件的聲學(xué)空間可能導(dǎo)致測試結(jié)果失真，影響聲學(xué)產(chǎn)品的性能評估和環(huán)境噪聲的有效控制。因此，本標準的制定和實施對于推動聲學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。1范圍022規(guī)范性引用文件電聲學(xué)聲級計第1部分：規(guī)范：IEC61672-1標準，該標準定義了聲級計的基本性能要求、測試方法和校準程序，是聲學(xué)測量中聲級計使用的基準。02測量不確定度表示指南：ISO/IECGuide98-3標準，該標準提供了測量不確定度的評定、報告和表示方法，對于確保聲學(xué)測量結(jié)果的準確性和可靠性具有重要意義。03這些規(guī)范性引用文件為GB/T34828-2017《聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試方法》提供了必要的技術(shù)支持和依據(jù)，確保了測試方法的科學(xué)性和規(guī)范性。在實際應(yīng)用中，應(yīng)嚴格遵循這些標準的要求，以確保測試結(jié)果的準確性和可靠性。04電聲學(xué)倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器：IEC61260標準，該標準詳細規(guī)定了電聲學(xué)領(lǐng)域中倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器的技術(shù)要求，對于聲學(xué)測量中的頻率分析至關(guān)重要。012規(guī)范性引用文件033術(shù)語和定義3術(shù)語和定義消聲空間（AnechoicSpace）在均勻各向同性媒質(zhì)中，邊界影響可以忽略不計，從而獲得自由聲場的空間。消聲室通過吸聲材料覆蓋所有邊界表面，以吸收所有入射聲能，從而模擬自由聲場環(huán)境。半消聲空間（Hemi-AnechoicSpace）同樣在均勻各向同性媒質(zhì)中，但邊界影響僅在反射面上方可以忽略不計，從而獲得自由聲場的空間。半消聲室通常具有反射面（如地面），而在其他方向則通過吸聲材料覆蓋邊界表面。自由聲場（FreeSoundField）在均勻各向同性媒質(zhì)中，邊界影響可以不計的聲場。這種聲場通常通過特殊的測試環(huán)境獲得，如消聲室和半消聲室，它們?yōu)槁晫W(xué)測量提供了可控的自由聲場條件。030201聲中心（AcousticCentre）對于聲源或給定的測試信號，聲中心是球面波波陣面的近似輻射源位置。在聲學(xué)測量中，聲中心的確定對于準確評估聲場性能至關(guān)重要。發(fā)散衰減法（DivergenceAttenuationMethod）一種用于測量自由聲場或反射面上方自由聲場環(huán)境性能的方法。通過測量聲源在不同距離處的聲壓級，并計算其衰減量，以評估聲場是否滿足自由聲場條件。該方法基于聲波的發(fā)散衰減特性，即聲波在傳播過程中由于波陣面的擴大而導(dǎo)致聲壓級逐漸降低的現(xiàn)象。3術(shù)語和定義044與平方反比律的允差平方反比律是聲學(xué)中的一個基本原理，指出在自由聲場中，聲壓級隨聲源到接收點距離的增加而按距離的平方成反比衰減。定義在聲學(xué)測量和環(huán)境評估中，平方反比律是評估聲場均勻性和自由度的關(guān)鍵指標。通過測量不同距離下的聲壓級，并與理論值進行比較，可以判斷聲場是否滿足自由聲場條件。應(yīng)用4.1平方反比律的定義與應(yīng)用必要性由于實際測量中存在各種誤差因素（如設(shè)備精度、環(huán)境干擾等），完全遵循平方反比律是不可能的。因此，需要設(shè)定一個合理的允差范圍，以判斷測量結(jié)果是否可接受。設(shè)定原則允差范圍的設(shè)定應(yīng)基于測量目的、設(shè)備精度、環(huán)境條件等因素綜合考慮。一般來說，允差范圍應(yīng)足夠小，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性；同時，也應(yīng)避免過于嚴格，以免因微小誤差而否定整個測量結(jié)果。4.2允差范圍的設(shè)定4.3允差范圍的計算方法實驗驗證除了理論計算外，還需要通過實驗驗證允差范圍的合理性。實驗應(yīng)在不同條件下進行，包括不同距離、不同聲源、不同環(huán)境等，以確保允差范圍的普遍適用性和準確性。理論計算根據(jù)平方反比律和測量誤差理論，可以推導(dǎo)出允差范圍的計算公式。該公式通常涉及聲壓級的理論值、測量值、距離以及誤差系數(shù)等參數(shù)。VS允差范圍直接決定了測試結(jié)果的評估標準。如果測量結(jié)果與理論值的偏差在允差范圍內(nèi)，則認為聲場滿足自由聲場條件；否則，需要進一步分析原因并采取相應(yīng)的改進措施。改進措施當測量結(jié)果與理論值的偏差超出允差范圍時，可能需要檢查測量設(shè)備、調(diào)整測量環(huán)境或改進測量方法等措施來減小誤差。同時，也需要重新評估允差范圍的合理性，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整。評估標準4.4允差范圍對測試結(jié)果的影響055自由聲場性能的測量5.1發(fā)散衰減法發(fā)散衰減法是通過測量聲源在不同距離處的聲壓級，利用聲壓級隨距離增加而衰減的規(guī)律，來評估自由聲場的性能。該方法基于聲源發(fā)出的聲波在自由場中隨距離平方反比衰減的原理。原理概述首先，在無反射或反射可忽略的環(huán)境中放置一個無指向性聲源，并在不同距離上設(shè)置多個測點。然后，使用聲級計或其他聲學(xué)測量儀器測量各測點的聲壓級。最后，根據(jù)測得的聲壓級數(shù)據(jù)，計算聲場的衰減特性，并與理論衰減曲線進行比較，以評估聲場的自由場性能。測量步驟在測量過程中，需確保聲源的無指向性，避免聲源指向性對測量結(jié)果的影響。同時，還需注意測量環(huán)境的穩(wěn)定性，避免外界噪聲和其他干擾因素對測量結(jié)果的影響。注意事項聲源信息測量參數(shù)測量環(huán)境信息其他信息包括聲源的型號、規(guī)格、指向性等，以確保測量結(jié)果的可重復(fù)性和可比性。包括測量距離、聲壓級、頻率范圍等，以全面反映聲場的衰減特性和頻率響應(yīng)特性。包括測量環(huán)境的尺寸、形狀、邊界條件等，以評估測量環(huán)境對聲場性能的影響。如測量時間、測量人員、測量儀器校準情況等，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。5.2應(yīng)記錄的信息5.3報告信息測量結(jié)果詳細列出各測點的聲壓級數(shù)據(jù)，以及計算得到的聲場衰減特性曲線和頻率響應(yīng)曲線。評估結(jié)論根據(jù)測量結(jié)果，對聲場的自由場性能進行評估，并給出是否滿足特定要求的結(jié)論。建議與改進措施針對測量中發(fā)現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的改進建議和優(yōu)化措施，以提高聲場的自由場性能。附錄與參考文獻列出測量過程中使用的相關(guān)標準、規(guī)范、參考文獻等，以便讀者查閱和驗證測量結(jié)果。065.1發(fā)散衰減法定義與原理發(fā)散衰減法是一種用于評定自由場環(huán)境性能的方法，其基本原理是通過測量聲源在不同距離處的聲壓級，利用聲波的發(fā)散特性（即聲壓級隨距離增加而衰減）來評估聲場環(huán)境是否滿足自由場條件。該方法適用于消聲室和半消聲室等聲學(xué)空間的性能評定。5.1發(fā)散衰減法測量步驟：5.1發(fā)散衰減法選擇合適的無指向性聲源，并確保其在測試頻率范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的聲壓輸出。在聲源周圍設(shè)置多個測量點，這些測量點應(yīng)位于不同的距離上，并盡可能均勻地分布在聲源周圍。5.1發(fā)散衰減法使用聲級計或其他聲學(xué)測量儀器，在每個測量點上測量聲源的聲壓級。記錄每個測量點的距離和對應(yīng)的聲壓級數(shù)據(jù)。5.1發(fā)散衰減法分析衰減曲線的斜率，以評估聲場環(huán)境的均勻性和各向同性。在自由聲場中，聲壓級的衰減應(yīng)與距離的平方成反比。根據(jù)聲波的發(fā)散衰減公式，計算聲壓級隨距離變化的衰減曲線。數(shù)據(jù)處理與分析：010203比較實際測量結(jié)果與理論預(yù)期值，以判斷聲場環(huán)境是否滿足自由場條件。5.1發(fā)散衰減法在測量過程中，應(yīng)確保聲源和測量儀器處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免外界干擾對測量結(jié)果的影響。測量點的選擇應(yīng)合理，以確保能夠全面反映聲場環(huán)境的性能。注意事項：5.1發(fā)散衰減法5.1發(fā)散衰減法數(shù)據(jù)處理時應(yīng)考慮測量不確定度的影響，以提高評定結(jié)果的準確性。應(yīng)用實例：發(fā)散衰減法已廣泛應(yīng)用于消聲室和半消聲室等聲學(xué)空間的性能評定中。通過該方法，可以準確地評估聲場環(huán)境是否滿足自由場條件，為聲學(xué)測量和研究提供可靠的測試環(huán)境。075.2應(yīng)記錄的信息測試環(huán)境描述詳細記錄測試場地的幾何形狀、尺寸、邊界條件（如反射面、吸收面等）、背景噪聲水平等關(guān)鍵參數(shù)。這些信息對于理解測試環(huán)境的聲學(xué)特性至關(guān)重要，有助于評估測試結(jié)果的準確性和可靠性。5.2應(yīng)記錄的信息測試設(shè)備信息列出所有用于測試的設(shè)備及其型號、序列號、校準狀態(tài)等。這包括聲級計、麥克風、信號發(fā)生器、功率放大器等關(guān)鍵設(shè)備。確保所有設(shè)備均經(jīng)過適當校準，并在有效期內(nèi)使用，以保證測試數(shù)據(jù)的準確性。測試過程參數(shù)記錄測試過程中使用的所有參數(shù)設(shè)置，如信號頻率、聲壓級、測試距離、測試時間等。這些參數(shù)直接影響測試結(jié)果，因此必須準確記錄以便后續(xù)分析和驗證。5.2應(yīng)記錄的信息環(huán)境條件記錄測試時的環(huán)境條件，如溫度、濕度、風速等。這些環(huán)境因素可能對聲學(xué)測試結(jié)果產(chǎn)生一定影響，因此需要在報告中明確說明，以便讀者了解測試條件并評估其對結(jié)果的影響。異常情況及處理措施在測試過程中遇到的任何異常情況（如設(shè)備故障、背景噪聲突然增大等）及其處理措施也應(yīng)詳細記錄。這有助于讀者了解測試過程的全貌，并評估異常情況對測試結(jié)果的影響程度。數(shù)據(jù)處理方法說明用于處理測試數(shù)據(jù)的方法，包括濾波、平均、校正等步驟。這些方法的選擇和應(yīng)用直接影響最終測試結(jié)果的準確性和可靠性，因此需要在報告中明確說明。測試結(jié)果及結(jié)論最后，應(yīng)記錄測試得到的具體數(shù)據(jù)（如聲壓級、頻譜特性等）以及基于這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)論。結(jié)論應(yīng)明確指出測試環(huán)境是否符合自由場條件的要求，并給出相應(yīng)的評價和建議。5.2應(yīng)記錄的信息“085.3報告信息測量結(jié)果與數(shù)據(jù)分析列出各測量點的聲壓級數(shù)據(jù)，分析聲場衰減特性，并與自由聲場的理論衰減曲線進行對比，評估聲場的均勻性和各向同性。測試目的與范圍明確報告旨在評定特定聲學(xué)空間（如消聲室、半消聲室）是否滿足自由聲場條件，包括測試的頻率范圍、聲源類型及測試路徑等。測試方法與步驟詳細描述采用的發(fā)散衰減法或其他適用的測試方法，包括聲源的布置、傳聲器的移動路徑、測量點的選擇及測量數(shù)據(jù)的記錄等步驟。5.報告信息依據(jù)標準中規(guī)定的評定準則，對測試結(jié)果進行綜合評價，明確給出被測聲學(xué)空間是否滿足自由聲場條件的結(jié)論。同時，指出可能存在的問題和改進建議。評定準則與結(jié)論提供測試過程中使用的設(shè)備清單、測量不確定度分析、聲源指向性評估步驟等附錄信息，以及引用的相關(guān)標準和文獻資料。附錄與參考文獻5.報告信息09附錄A(規(guī)范性附錄)評定準則及測量要求評定準則自由聲場定義自由聲場是指在均勻各向同性媒質(zhì)中，邊界影響可以忽略不計的聲場。該定義是評定消聲室和半消聲室等聲學(xué)空間是否滿足自由聲場條件的基礎(chǔ)。評定標準根據(jù)GB/T34828-2017標準，評定自由聲場環(huán)境需滿足一系列技術(shù)指標，包括但不限于聲場的均勻性、反射面的吸聲性能、背景噪聲水平等。離散頻率法與寬帶法標準規(guī)定了離散頻率法和寬帶法兩種評定方法，以適應(yīng)不同的聲學(xué)測量需求。離散頻率法適用于特定頻率點的聲場性能評定，而寬帶法則適用于較寬頻率范圍內(nèi)的聲場性能評定。聲源選擇背景噪聲控制傳聲器布置測量不確定度評定測量時應(yīng)使用無指向性聲源，以確保聲場在各個方向上的均勻性。聲源的頻率特性應(yīng)滿足測試要求，以保證測量結(jié)果的準確性。在測量過程中，應(yīng)嚴格控制背景噪聲水平，以確保測量結(jié)果的信噪比滿足要求。背景噪聲過高會干擾測量結(jié)果，降低評定準確性。傳聲器應(yīng)布置在多個位置，以全面評估聲場的均勻性。傳聲器的移動路徑應(yīng)與聲源軸線保持一定關(guān)系，以避免測量誤差。標準還規(guī)定了測量不確定度的評定方法，要求測量人員按照規(guī)定的程序和方法進行評定，以確保測量結(jié)果的可靠性和準確性。測量要求環(huán)境穩(wěn)定性在測量過程中，應(yīng)保持環(huán)境穩(wěn)定性，避免溫度、濕度等環(huán)境因素的波動對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。設(shè)備校準數(shù)據(jù)記錄與處理其他要求測量設(shè)備應(yīng)定期進行校準，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。校準記錄應(yīng)妥善保存，以備查證。測量過程中應(yīng)詳細記錄各項數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定的程序進行處理和分析。處理結(jié)果應(yīng)清晰、準確，便于后續(xù)評定和驗證。10附錄B(規(guī)范性附錄)聲源指向性評估的一般步驟無指向性聲源選擇具有無指向性特性的聲源，確保其在各個方向上的聲輻射均勻，以模擬自由場中的聲源特性。聲源校準在正式測試前，對聲源進行校準，確保其輸出聲壓級和頻率特性符合測試要求，減少測試誤差。1.聲源選擇與準備檢查測試環(huán)境（如消聲室或半消聲室）的邊界條件，確保邊界對聲波的反射和散射影響可以忽略不計，滿足自由場條件。環(huán)境檢查控制測試環(huán)境的背景噪聲水平，確保其在測試頻率范圍內(nèi)低于規(guī)定的閾值，避免對測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。背景噪聲控制2.測試環(huán)境準備3.測量點布置距離控制根據(jù)聲源的輻射特性和測試空間的大小，合理控制測量點與聲源之間的距離，避免近場效應(yīng)對測試結(jié)果的影響。均勻分布在測試空間內(nèi)均勻布置測量點，確保能夠全面反映聲場的分布情況。多頻點測量在選定的頻率范圍內(nèi)，對每個測量點進行多頻點測量，記錄聲壓級數(shù)據(jù)。指向性圖繪制根據(jù)測量數(shù)據(jù)，繪制聲源的指向性圖，分析聲源在不同方向上的聲輻射特性。數(shù)據(jù)校正對測量數(shù)據(jù)進行必要的校正，如背景噪聲校正、聲源輸出穩(wěn)定性校正等，以提高測試結(jié)果的準確性。4.數(shù)據(jù)采集與處理5.評估與結(jié)論指向性評估根據(jù)指向性圖，評估聲源的指向性特性是否符合無指向性要求。測試報告編寫改進建議整理測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，編寫詳細的測試報告，包括測試目的、方法、環(huán)境條件、測量數(shù)據(jù)、評估結(jié)論等內(nèi)容。針對測試中發(fā)現(xiàn)的問題，提出改進建議，如優(yōu)化聲源設(shè)計、改善測試環(huán)境等，以提高自由場環(huán)境評定的準確性和可靠性。11附錄C(資料性附錄)測量不確定度定義測量不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，用于表征合理賦予被測量值的分散性。它描述了測量結(jié)果正確性的可疑程度或不肯定程度。重要性在聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試中，測量不確定度是衡量測試結(jié)果質(zhì)量的重要指標。了解并評估測量不確定度有助于確保測試結(jié)果的準確性和可靠性，為聲學(xué)環(huán)境的科學(xué)評定提供有力支持。測量不確定度的定義與重要性人員操作測試人員的操作技能和經(jīng)驗水平也會對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響，從而引入不確定度。方法誤差測試方法本身的不完善或局限性可能導(dǎo)致測量不確定度。例如，測試方法的近似性和假定性可能引入誤差。儀器誤差測量儀器的計量性能局限性，如儀器的準確度、分辨力、穩(wěn)定性等，都會對測量結(jié)果產(chǎn)生不確定度。環(huán)境條件測試環(huán)境的不穩(wěn)定或不符合要求也可能引入測量不確定度。例如，溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)的波動可能影響聲學(xué)測試結(jié)果的準確性。測量不確定度的來源合成標準不確定度將各輸入量的標準不確定度分量進行合成，得到輸出量的標準不確定度。這是評定測量結(jié)果總不確定度的重要步驟。A類評定通過對同一被測量進行多次重復(fù)測量，利用統(tǒng)計分析方法評定測量不確定度分量。這種方法適用于重復(fù)性測量條件。B類評定基于不同于A類評定的其他信息來評定測量不確定度分量。這些信息可能來源于權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的量值、校準證書、儀器說明書等。測量不確定度的評定方法完整的測量結(jié)果報告應(yīng)包括被測量的估計值及其測量不確定度。報告應(yīng)詳細列出不確定度的來源、評定方法和計算過程，以便使用者正確理解和利用測量結(jié)果。報告內(nèi)容測量不確定度可以用標準偏差表示，也可以用擴展不確定度（即合成標準不確定度與一個大于1的數(shù)字因子的乘積）表示。擴展不確定度提供了測量結(jié)果的一個置信區(qū)間，有助于使用者評估測量結(jié)果的可靠性。表達方式測量不確定度的報告與表達12附錄D(資料性附錄)關(guān)于引用本標準的說明附錄D(資料性附錄)關(guān)于引用本標準的說明引用格式在學(xué)術(shù)論文、技術(shù)報告或其他相關(guān)文檔中引用本標準時，應(yīng)明確標注標準的編號、名稱、發(fā)布日期及實施日期，如“GB/T34828-2017聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試方法，發(fā)布于2017年11月1日，實施于2018年5月1日”。引用目的本附錄旨在提供關(guān)于如何正確引用GB/T34828-2017《聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試方法》標準的指導(dǎo)，以確保標準的權(quán)威性和適用性得到廣泛認可。附錄D(資料性附錄)關(guān)于引用本標準的說明引用注意事項：01確保引用的標準版本為最新有效版本，以避免因版本過時而導(dǎo)致的誤解或錯誤。02在引用過程中，應(yīng)尊重標準的版權(quán)和知識產(chǎn)權(quán)，不得擅自修改或刪減標準內(nèi)容。03附錄D(資料性附錄)關(guān)于引用本標準的說明01引用示例：在撰寫技術(shù)報告時，可按照以下格式引用本標準：“本報告中的自由場環(huán)境評定測試方法依據(jù)GB/T34828-2017《聲學(xué)自由場環(huán)境評定測試方法》進行，該方法詳細規(guī)定了消聲室和半消聲室等聲學(xué)空間的自由聲場性能評定流程和要求，確保了測試結(jié)果的準確性和可靠性?！?203附加說明：本標準作為聲學(xué)領(lǐng)域的重要參考文件