GB/T 16404.2-1999 声学 声强法测定噪声源的声功率级 第2部分：扫描测量

GBJT16404.2-1999

前言

本标准等效采用国际标准ISO9614-2:199时声学声强法侧定噪声源的声功率级第2部分:扫

描测量》。

本标准根据我国的具体情况，对该国际标准的个别条文做了适当修改。

本标准的附录A和附录B是标准的附录。

本标准的附录C、附录D,附录E和附录F都是提示的附录。

本标准由全国声学标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位:中国科学院声学研究所。

本标准主要起草人:程明昆、李毅民。

GB/T16404.2-1999

ISO前言

国际标准化组织((ISO)是由各国标准化委员会(ISO成员国)组成的世界范围联合组织。国际标准

的制定工作通常由ISO技术委员会来完成。每个成员国在对某技术委员会所确定的某项标准感兴趣

时.有权参加该技术委员会.与ISO有联系的政府和非政府国际性组织也可参加该项工作。国际标准化

组织(ISO)与国际电工委员会((IEC)在电工标准化的各个方面均保持密切合作。

各技术委员会采纳的国际标准草案应分发给各成员国进行投票表决，国际标准草案至少需要75%

的成员国投票赞同，才能作为国际标准出版发行。

国际标准ISO9614-2由ISO/TC43声学技术委员会SC1噪声分会起草。

ISO9614的总标题是《声学—用声强法测定噪声源的声功率级》，它由下面三部分组成:

第1部分:离散点上的测#c

第2部分:扫描测t:

第3部分:扫描mf的精密方法。

附录A,B为标准的附录，附录C,D,E和F为提示性的，仅供参考。

GB/'r16404.2-1999

引言

一个声源辐射的声功率值，等于包围声源的任意表面上声强矢t与对应的面元矢量之标量积在整

个面上的积分。目前有关噪声源声功率级测定的国家标准，如GB/T3767,GB/T3768,GB/T6881,

GB/T6882等，都是以声压级为测量的基本量。任意一点的声强级与声压级之间的关系取决于声源特

性、测量环境特性以及测量点相对于声源的布置。因此上述国家标准在制定测量方法时，必须规定声源

特性、测试环境特性以及使用的限制条件，以期保证声功率级测定满足规定的不确定度。

然而上述国家标准规定的方法有时并不适用。例如:

a)如果要求高精度的测a，则需要昂贵的特殊设施(如混响室、消声室、半消声室)，而大型设备往

往无法在这样的设施内安装和运行。

b)可能存在噪声很高的非测定声源。

本标准的目的就是要规定一种在指定的不确定度范围内，不摇上述国家标准那么多限制条件的声

源声功率级的测定方法。本标准方法主要用于现场的声功率级测定。实际上它是环境的函数。因此在

某些情况下，会与其他条件测得的同一声源的声功率级有差别。

建议使用本标准的测试人员应受适当的培训并拿握一定的经验。

本标准是对GB/T16404和GB/T3767,GB/T3768,GB/T6881,GB/T6882标准的补充。它与

GB/T3767,GB/T3768,GB/T6881,GB/T6882标准的不同之处如下:

a)测a的基本2是声强，同时需要测量声压。

b)用本标准规定的方法侧定的声功率级的不确定度，是根据标准规定的辅助试验及对应的计算结

果来分级的。

c)由于目前符合IEC1043标准的声强测量设备的限制,1/3倍频程的测t频率范围被限制为

50Hz到6.3kHz。有限频带的A计权值是由各倍频带或1/3倍频带值来确定而不是通过A计权的直

接测量得到。

声强矢量与对应的面元矢I之标f积在包围声源的整个面上的积分，给出的是此侧f面内所有声

源直接辐射到空气中的声功率之和，它不包含测t面之外声源的辐射声。事实上，只要被测声源和测量

面外部的其他声源在时间上是稳态的，这一点是成立的。当测量面外部存在其他声源时，面内具有吸声

特性的任何系统都会吸收人射到它上面的部分能量。测f面内被吸收的总声功率呈现负值，因而会带来

声功率测定的误差;因此，为了使此类误差最小，必须移去测量面内的任何与声源无关的吸声材料。

本方法是用一个声强探头沿一条或一条以上的规定路线连续移动对垂直于测f面的声强场进行采

样为基础的。采样误差是测f面上法向声强分A的空间变化的函数，它取决于声源的指向性、选取的采

样面、探头扫描的方式和速度以及测量面外部声源的远近。

在一个测点上，声强法向分量的侧t准确度与局部声压级和局部法向声强级之间差值密切相关。当

一个测点的声强矢童与测t面法向方向的夹角接近900时，差值会变得很大，换句话说，局部的声压级

主要来自测量面外部的声源，而几乎与被测声源的纯声能流无关，就像一个罩子内的混响场一样;或者

由于近场和/或驻波的存在，声场会是强抗性的。

通过部分测量面进人测里面内的外部声能流虽然原则上会被通过剩余测f面流出的声能流抵消，

但仍会对声功率测量准确度带来不利影响，这种情况主要是由于靠近测量面存在一个很强的外部声源

而引起的。

中华人民共和国国家标准

声学声强法测定噪声源的声功率级

第2部分:扫描测f

GB/T16404.2一1999

eqvISO9614-2:1996

Acoustics-Determinationofsoundpowerlevels

ofnoisesourcesusingsoundintensity-

Part2:Measurementbyscanning

范围

，1本标准规定了一种与测量面垂直的声强分量的测量方法，测量面应包围被测噪声源。

把测量面分为若干相邻的面元，垂直于测量面的声强之面积分是用声强探头在每个面元上沿复盖

面元到一定程度的一条连续路径扫描来近似。侧t仪器测t的是每次扫描期间的平均法向声强分量和

均方声压。扫描可用手动或机械系统来操作。

有限频段的计权声功率级由测得的倍频带或1/3倍频带值来计算。本方法能够用于具有确定的固

定测童面之任何声源。在此测t面上，如3.13中所定义的，被测声源以及其他明显的外部声源产生的噪

声在时间上应是稳态的，测t面根据声源的尺寸与形状来选取。本方法能够用于现场或特殊目的的测试

环境。

本标准规定了判断准确度等级的辅助方法，它被列在附录B中.假如按这种方法得到的结果其准

确度不满足本标准的要求，则应当按照指定的方式对测试过程进行修改。

本标准不适用于被测声功率为负值的任何频带。

1.2本标准能够用于处在如下任何环境中的声源:即环境随时间的变化不会导致声强测t的准确度降

低到不可接受的程度，或者声强侧t探头不会遇到速度高到难以接受或不德定的气流(见5.2.2,5.3和

5.4),

对测试条件十分恶劣，以致无法满足本标准要求的情况，如外部噪声级可能超过测量仪器的动态性

能或者在测试期间变化过大时，本标准不适用。

注1:在这种情况下其他方法，例如GB/T16539规定的用表面振动级来侧定声功率级的方法可能更适用。

2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。

GB/T14573.1^-14573.4-1993声学确定和检验机器设备规定的噪声辐射值的统计学方法

(eqvISO7574-1^-7574-4:1985)

GB/T15173-1994声校准器(eqvIEC1014:1989)

ISO12001:1996声学一机械设备发射的噪声一起草和表述一个噪声测试规范的法则

IEC1043:1993电声学一声强测量仪器一使用声压传声器对测t

国家质.技术监份局1999一03一08批准1999一09一D1实施

GB/T16404.2-1999

3定义

本标准采用下列定义

3.1声压级soundpressurelevel

3.1.1声压级(L,)soundpressurelevel

声压与基准声压之比以10为底的对数的20倍，基准声压是20yPa，声压级用分贝表示，符号dB,

3门.2面元平均声压级(L,;)segment-averagesoundpressurelevel

面元z上空间平均声压与基准声压之比以10为底的对数的20倍。用分贝表示，符号dB,

3.2瞬时声强(I(t))instantaneoussoundintensity

声场中某点单位时间内通过与质点速度方向垂直的单位面积的声能。

声场中某点的瞬时声强是一个矢盘，等于该点瞬时声压与瞬时质点速度的积。

1(t)=户(t)·u(t)···”················……(1)

式中:I(t)-瞬时声强，W/m2;

P(t)-瞬时声压，Pa=

u(t)瞬时质点速度，m/s,

3.3声强(I)soundintensity

稳态声场中瞬时声强I(t)在一定时间T内的平均值:

，一TEI(t)dt“，”二“·……。(2)

式中:T-积分时间。

I是矢II的福值，可正可负.符号表明方向性，正号表示的是能流的正方向。

{引是矢ti幅值的绝对值。

3.4法向声强(乙)normalsoundintensity

与单位法向矢fn定义的测f面垂直的声强分Aa

I，二I·n…”·……”……“…(3)

式中:n-指向侧f面外部的单位法向矢f<

3.5法向声强级(气)normalsoundintensitylevel

法向声强绝对值}I,}的对数f,表达如下:

气=IOlg[I几1/1o7..···················……(4)

单位是分贝，式中Io是基准声强(=10-izW/m').除非用于气的计算，否则当I,是负的时候，声

强级被表达为(一)XXdB(见3.11).

声功率soundpower

;.:，

局部声功率(W)partialsoundpower

通过测it面上一个面元的时间平均声能流率，

它表达如下

W;=(几)S·，”…”。。···……(5)

式中:(几)—在侧t面第i个面元上测得的面元平均法向声强幅值;

S;—面元i的面积。

同样，IW,I是W‘的绝对值。

3.6.2声功率(W)soundpower

用本标准方法测定的一个声源产生的总声功率。由式((6)和式(7)给出

w=Xw.·.…”..···...……。…(6)

GB/T16404.2-1999

IW}一}习W}(7)

式中:N-测量面的面元总数。

3.6.3局部声功率级(Lw;)partialsoundpowerlevel

通过测A面第i个面元的声功率的对数量，它由式(8)给出:

纵=lOlg[I琳1/W.](8)

式中:Wo-基准声功率(=10-izW),

单位用分贝表示，当W为‘负时，局部声功率级表达为(一)XXdB,

3.6.4声功率级(Lw)soundpowerlevel

按本标准的方法侧定的一个声源的声功率的对数量。它由式((9)给出

Lw=101g[1WI/Wo1(9)

声功率级用分贝表示。当W为负值时声功率级表达为(一)XXdB，它仅在作记录时使用。

3.7侧f面measurementsurface

在它上面进行声强侧t的假想面，它或是完全包围被侧的噪声源，或是与一声学上刚性的连续面一

起包围被侧嗓声抓.在假想面被具有刚性面的物体穿透的情况下，侧t面以物体与假想面的交线为界。

3.8面元segment

由测t面划分而成的一组更小的面。

3.9外部声强extraneousintensity

侧f面外部的声源产生的声强分f<

3.10探头probe

声强侧t系统中带有传感器的部件。

3.11声压残余声强指数(气)pressure-residualintensityindex

当声强探头1E于声场中并指向声强等于0的方位时，所显示的声压级L，和声强级L,之间的差值

用分贝表示。

IEC1043中给出了确定Srr。的详细方法。

气=(L，一L,)...’.·.··“···……(10)

3.12嗽态范PI指数(Ld)dynamiccapabilityindex

它由式(11)给出:

Ld，611a一K:“’·············一(n)

用dB表示。K值根据准确度的要求来选择(见表1),

表1偏差因子K

薰偏趁因子，dB

3.13平稼信号stationarysignal

如果在Nit面的一个面元上进行一次侧f的时间平均特性与同一面元用对测童面的所有面元进行

测f时所需的时间去测f时的时间平均特性相等，那么一个信号是平稼的.

注2:根据这个定义，如果在每个面元上，侧f时间至少延长10个周期以上，则周期信号是平毯的.

3.14声场指示值(FpF+,_)fieldindicators

见附录A,

3.15扫描scan

声强探头在测t面的面元上沿一规定路程的连续移动。

GB/T16404.2-1999

3.16扫描线密度scan-linedensity

相邻扫描线平均间