声强扫描法测量声功率

实验六声强扫描法测量声功率

一、实验目的

1. 掌握声强法测声功率的原理和方法二、实验要求

1. 正确理解声强法测量声功率标准(GB/T16404.2—1999)的基本原则；

2. 掌握Pulse 3560C 声振测量系统的基本功能及使用方法。三、实验环境

1. 声源（以空载状态的320W 大宇6060T 手电钻为例）

2. B&K Pulse 声振测量系统3560C

3. M6K 通用计算机

4. B&K3599声强探头套件

5. B&K 声学测量软件平台四、实验内容、步骤

1. 实验内容：测量手电钻（320W ）空载状态下的声功率。

2. 实验原理：

单位时间内声源所辐射的声能量称为声源的平均声功率，因为声能量是以声速c 0传播的，因此平均声功率可表示为

0W c S ε=

其中ε为平均声能量密度，S 为垂直声传播方向的面积；它与声强的关系为：

W I S =?

因此，它可以通过测量包围该声源封闭面积S 上总的声强来测量声功率。由于声强反映了测量面单位面积上所通过的平均声功率，所以将声强沿曲面的法向分量n I 在整个封闭曲面上进行积分，就可以直接求出声源的声功率W 。即：

n s

W I SdA I SdA =?=?????

3. 实验步骤：

（1）打开B&K3599声强探头套件（参见附录），组装好声强探头，并通过专用电缆

与PULSE3560前端输入通道3、4相连。

（2）打开BK 声学测量软件平台，建立一个声强测量模板，在配置管理器中加入声

强传声器对4197，并进行相应的测量设置，点击SET －UP ，在声强测量组插入CPB （FFT ）分析器，并向分析器添加信号组；单击分析仪，在其Setup 界面，设置分析仪属性，选择1/3倍频程分析器，频率范围一般定为100H z ～10KHz ，平均方式可选为线性方式，平均时间选为无限大（扫描时由手动控制），频谱菜单中选中声强谱。

（3）激活测量模板按钮（或按F2键）之后，打开Level Meter 级值计，来检测输入信

号当前的大小，选择合适的量程可提高测量信噪比。

（4）在函数管理器中插入所测信号的声强谱函数，双击该函数，可观察到相应的声

强谱图（未测量时无数据）。

（5）探头校准，可用专门的声强校准器进行，如果没有声强校准器，也可用声压校

准器分别校准两个传声器，这时需要拆开声强探头，以便将校准器套在传声器上。校准时打开校准器开关，点击校准大师按钮即可进行。

（6）模板设置及校准完成后，即可按图所示

进行测量，为了方便起见，选择0.8m ×0.8m ×0.8m 的正方箱体，将被测电钻放置在实验室光滑地板上，并处于箱体底面中心位置，然后用声强探头对5个测量表面分别进行扫描测量，每个表面连续扫描测量2次，测量时用探头手柄上的开关控制开始与停止时间，同时记录每个测量面2次测得的声强数据

及声强谱图，由于声强具有方向性，因此扫描过程中要保持探头的方向一致。

（7）声功率级的计算

a. 测量面每个面元的局部声功率的计算

根据下列公式计算每个测量面元每个频带的局部声功率：

i ni i W I S =

(1)(2)

2ni

ni ni I I I ?+???=

式中 i W —第i 个面元的局部功率;

ni I —第i 个测量面元上测量的面元平均法向分量声强的均值； i S —第i 个测量面元面积

(1),(2)ni ni I I —i

面元上两次扫描测得的ni I 当i 面元的法向声强级为××dB 时，则按下式计算I ni 的值:

/100(10)ni I I ??=

当i 面元的法向声强级为－××dB 时，则按下式计算I ni 的值:

/100(10)ni I I ??=- ，其中122010/I W m -=

b. 噪声源声功率级的计算

按下式计算每个频带的噪声源声功率级。

10lg N

W i W

L W ==∑

式中 i W —第i 个面元的局部功率；

N —测量面元总数； 0W —基准声功率

如果任意一个频带的

i i W =∑为负值，则本标准给出的方法不能用于该频

带。

c. 噪声源声功率总级的计算

计算出频带声功率级后，可按公式0.1110lg 10Wi N L W i L =??

= ???

∑计算总声功率

级。

五、实验结果

1. 各测量面的法向声强平均值（按1/3倍频程给出）。

根据公式???

??=∑=N i L p pi

L 11.010lg 10求得各个的法向声强品均值为

说明：1～5号面分别为左面、后面、

右面、前面、顶面。

法向声强平均值（

2.画出声功率与频率的关系图。

由公式（，，是第i个频段的声功率级，是第i个频段每个面上的平均法向声强）求得各频段的平均声功率级并作图得

声功率总级值为：0.1110lg 10Wi N L W i L =??

= ???

∑=85.3231 dB 。

六、讨论思考题

声强法测量声功率有什么优点？测量准确度如何？试和其他两种方法比较。

声强法测量声功率不需要使用消声室等声学设施和能够区分不同声源的辐射功率，测量结果误差比较大；声压法测得结果较为准确，可以测得有指向性和无指向性声源的声功率，以及指向性声源的指向性系数，但是需要在消声室等类似于自由场的环境下测量；标准声源法比较简单，但是也存在这很大的操作误差，从而使得测量结果不够准确。

浅谈“混响室法测吸声系数”

浅谈“混响室法测吸声系数” 关键词: 混响室法吸声系数有效性误差扩散发展摘要：材料的吸声系数是材料的各项声学性能参数中非常重要的一个,它对各种材料在生活和工业中的应用有着积极的指导意义。对材料吸声系数的测量通常采用标准的混响室方法,对应有相应的国际ISO标准和国家GBJ47-83标准。混响室方法要求材料被制成10到12平方米的标准试件。另外对应一些较小的材料还常采用驻波管方法测量其吸声系数。混响室法测吸声系数广泛应用于声学工程的设计计算，噪声控制工程的吸声降噪计算，材料吸声性能的等级评定它能测量声波无规入射时的平均吸声系数,这与实际工程中声波的入射方式较为接近,且不能用其它方法替代。 ABSTRACT Sound absorption coefficient of the material is the acoustic performance parameters of the material is very important, it has a variety of materials used in life and industry has a positive significance. Measurement of the absorption coefficient of the material commonly used standard method of reverberation chamber, which corresponds with the corresponding international ISO standards and national GBJ47-83 standard. Reverberation chamber method requires that the material is made from 10 to 12 square meters of standard test pieces. Also corresponding smaller standing wave tube material is also often used method to measure the absorption coefficient. Reverberation chamber method to measure the absorption coefficient is widely used in acoustic engineering design calculations, the sound absorption of noise control engineering calculations, material sound absorption performance grading can measure the average absorption coefficient at random incidence sound waves, which the actual incidence of acoustic engineering approach closer, and can not use other methods of alternative. 混响室法来源回顾如果一个声源在封闭空间内连续稳定地辐射一定频谱的声波，它就能激发起室内许多个不同的固有振动方式，声波按不同方式在许多方向来回反射地传播。在先的声波逐渐衰减，在后的声波不断补充，达到动态平衡状态。这时，除紧靠壁面处和邻近声源处外，室内声场有可能达到：1，各点的平均能量密度相等；2，各点从各方向来的平均能量流相等；3，到达某点的各波数间的相位是无规的。符合这三个条件的声场，即称为扩散声场或无规声场，有时也称为混响声场。能满足这样条件的封闭空间就是混响室。美国声学专家赛宾（Sabine）最初在教室里面进行了一系列的实验，建立了著名的混响公式，即赛宾公式。并在1929 年提出了“混响室法测量吸声系数” 的论文，这就是混响室测量细声系数的开端。早期的混响室，不少是利用地下室，储藏室等改装而成，主要用来测量建筑材料的吸声系数。但是在测量过程中人们发现，同种材料在不同的混响室中测得的吸声系数相差很大。在50-60 年代，国际标准协会组织了吸声材料的巡回测试，制订了在混响室中测量吸声系数的国际规范，规定了测试样品的大小和混响室的体积范围，并要求混响室内安装扩散体以改进室内的声场扩散。这样在实际应用中，符合规范要求的混响室，所得实验数据的离散程度可以控制在一定范围内，并对不通的混响室，彼此可以相互比较；

体育馆混响时间测量观摩实验

体育馆混响时间测量观摩实验一、实验目的厅堂混响时间的测量原理与实验方法二、实验仪器 B&K公司Diarc建筑声学测量系统、特制脉冲声源发生器、A计权声级计信号源：脉冲声源、MLS信号、E-sweep信号三、实验原理 1、混响时间声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些。这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间，这种现象叫做混响。混响时间不仅在音质评价方面，还在材料声学性能的测试、噪声控制等领域都是十分重要的参数。适度的混响，可以明显改善声音质量，改变音乐的音色和风格。混响时间的定义：声能密度降为原来的1/106时所需的时间，相当于声压级衰变60分贝。某频率的混响时间是室内声音达到稳定状态，声源停止发声后残余声音在房间内反复经吸声材料吸收，声压级衰减60dB所需的时间，用T60或者RT表示。赛宾公式：其中：V为房屋的容积、 S为室内总面积、为房间内所用表面材料的平均吸声系数。 2、混响时间的测量方法 2.1稳态噪声切断法稳态噪声切断法是最常见的，使用起来也最方便，它先在房间内用声源建立一个稳定的声场，然后使声源突然停止发声，用传声器监视室内声压级的衰变，同时记录衰变曲线，最后从衰变曲线计算声压级下降60dB的时间而测得混响时间。但这种方法有一个缺点就是声衰变严重地受到无规过程中不可避免的瞬时起伏的影响，所以对相同的声源和传声器点必须测量多次进行平均。其测量原理图如图1所示。

稳态噪声切断法测量混响时间测得的响应和声压级衰变曲线如图2、图 3 所示。 2.2 MLS 最大长度序列信号或扫频信号测量法采用具有随机性、自相关近似为D函数，长度为N的周期序列信号作为声源，可以求出系统的脉冲响应，并抑制背景噪声的影响，在低信噪比的情况下测量混响时间。此时，系统的脉冲响应等于输入输出互相关，其中，h(t)—系统的脉冲响应，S i—输入信号，S o—输出信号。 3、测量频率测量混响时间所选取的频率，不应少于以6个倍频程中心频率：125Hz、250Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000 Hz。如有必要，应增加频率间隔为1/3倍频程的中心频率。 4、测点选择为保证数据可靠，建议作多次测量求平均，测点应均匀分布在厅堂内，一般不少于4-9点。四、实验内容 1、一般规定： 1.1被测厅堂应提供满场状况、排演状况和空场状况三种被测状况，本实验仅对空场状况进行测量 1.2厅堂的门、窗均应关闭，门窗帘应展开 1.3在所选测点上混响时间测量时信噪比至少满足40dB要求（MLS可低至20dB） 1.4测量传声器应是无指向性的，离墙1.5米以上，高度置于离地1.5米左右 2、混响时间的测量的观摩实验 2.1连接Dirac测量系统 2.2调试测量仪器并对其进行校准

平板结构声辐射效率测试实验方案

平板结构声辐射效率测试实验方案组长：杨倩妮组员：郭振鲁、黄方文、伊帕尔?古丽一、实验目的声辐射效率是反应结构辐射能力的一个重要指标，在噪声控制工程中，为了衡量结构的声辐射能力，往往需要知道其声辐射效率。本实验的目的是通过实验测量的方法测得平板结构的声辐射效率。二、实验原理辐射效率：> <=20rad u cS W ρσ （2.1）式中，W 表示结构辐射的声功率，><2u 表示振源表面振动速度平方的时间平均值，S 为振动结构表面辐射面积，c 0ρ为空气的特性阻抗。对式1.1变形，><><=2 2 20]/)[/(/ref ref ref ref ref ref u S W u u S S c W W ρσ （2.2）对式1.2取十倍对数，有 > <+><><--=2022lg 10lg 10lg 10lg 10lg 10ref ref ref ref ref ref u cS W u u S S W W ρσ （2.3）当取s /m 101,w 101,m 19122--?=?==u W S ref ref 时，上式即为： 60lg 10lg 10lg 100v +---=c L S L W ρσ （2.4）其中，W L 为振动辐射的声功率级，v L 为振动速度级。三、实验仪器 ? 米尺 ? 声强探头 ? B&K 声学测量软件平台 ? PULSE 噪声振动测试系统 ? B&K 3560C 前端 ? 计算机

? 谱分析软件VS302USB ? MATLAB7.0 ? 噪声信号发生器ZN1681 ? 功率放大器GF-10 ? 激振器 JZ-2A ? 加速度传感器 YD5 ? 电荷放大器SD-6A ? 通用计算机P4 1.7/256 ? 试件支架 ? Microphone 输入线四、测量方法根据式1.4，测得振动辐射的声功率级W L 和振动速度级v L ，并测量计算出振动结构的辐射表面积S ，即测得辐射效率σ。 1.测量声功率级W L 传统的声压法测量声功率是在声源的远场测得整个结构的声功率平均值，不易得到局部的声辐射效率。采用声强法测量可以排除相邻声源的干扰而测量出结构局部的声功率。使用扫描法可以快速简便地测得我们所需的声功率级。（测量标准使用（GB/T16404.2—1999）如果被测声源的形状如一展开的板或壳形振动面，则测量面元与声源表面的平均距离不应小于200mm 。在选定的测量面的每个面元上，沿着规定的路线连续移动声强探头，进行扫描操作时，应准确遵循规定的扫描路线，探头轴线始终保持与测量面垂直、探头移动速度要均匀。根据下列公式计算每个测量面元每个频带的局部声功率：） —（—）—（—————2.1.32/)]2()1([1.1.3ni ni ni i ni i I I I S I W +=?= 式中，i W ——第i 个面源的局部功率 ni I ——第i 个面源上测量的面源平均法向分量声强的平均值 i S ——第i 个测量面源面积

分贝、声功率、声强和声压

分贝、声功率、声强和声压频率：声源在一秒中内振动的次数，记作f。单位为Hz。周期：声源振动一次所经历的时间，记作T，单位为s。T=1/f。波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间距离，记为λ，单位为m。声速：声波每秒在介质中传播的距离，记作c，单位为m/s。声速与传播声音的介质和温度有关。在空气中，声速（c）和温度（t）的关系可简写为：c = 331.4+0.607t常温下，声速约为345m/s。频率f、波长λ和声速c三者之间的关系是: c = λf当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。人们日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的，而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学值。所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分贝符号为"dB"，它是无量纲的。式中A0 是基准量（或参考量），A是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的"级"。亦即用对数标度时，所得到的是比值,它代表被量度量比基准量高出多少"级"。（二）声功率（W）声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为W。声功率级： Lw =10lg(W/W0) 式中：Lw——声功率级（dB）； W——声功率（W）； W0——基准声功率，为10-12 W。（三）声强（I）声强是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向单位面积的声能量。单位为W / m2。声强级： LI = 10lg(I/I0)式中：LI ——声压级(dB)； I ——声强（W/m2）； I0 ——基准声强，为10-12 W/m2。（四）声压（P）声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位为Pa。声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。但通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系是：I= P2 / ρc式中：ρ-空气密度，如以标准大气压与20℃的空气密度和声速代入，得到ρ?c =408 国际单位值,也叫瑞利。称为空气对声波的特性阻抗. 声压级： LP = 20lg(P/P0) 式中：LP——声压级（dB）； P ——声压（Pa）；

厅堂混响时间测量规范

厅堂混响时间测量规范第1章总则第1.0.1条为统一厅堂混响时间的测量系统和测量方法，使不同单位测量的结果具备互相可比的统一基础，特制定本规范。第1.0.2条本规范适用于一般厅堂的混响时间的测量。第1.0.3条测量厅堂混响时间，除应执行本规范外，尚应遵守国家现行的其它有关标准或规范。第2章测量系统 2.3接收设备第2.3.1条接收系统应包括传声器、测量放大器、1/3倍频程滤波器和记录仪器。接收系统的设备，宜符合下列要求：一、传声器应是无指向性的。二、记录系统宜采用声级记录仪（电平记录仪）。记录时，所选用的记录仪的笔速，不得影响衰变特性，并应调节记录仪的纸速使衰变曲线的斜度接近45°。记录系统亦可采用与声级记录仪（电平记录仪）性能相当的能直接读出混响时间数字的记录仪器。如采用录声机（录音机）记录声衰变，录声机（录音机）的录放系统则应在本规范要求的频率范围内具有线性频率特性，其信噪比不应少于40分贝。测量用的录声机（录音机），应符合现行的国家标准《磁带录音机基本参数和技术要求》中盘式二级、盒式三级的规定。

第3章测量方法 3.2测点选择第3.2.1条测量厅堂的混响时间的测点数，满场时不应少于3个，空场时不应少于5个。对于非对称性厅堂，应适当增加测点。第3.2.2条所选择的测点应有代表性。对于对称性厅堂，测点必须在偏离纵向中心线1.5米的纵轴上及侧座内选取。测点位置的选择，应包括池座前部约1/3处，挑台下以及侧座，但应避免在直达声场内。对于有楼座的厅堂，应有楼座区域的测点。满场时的测点位置应尽量与空场时的测点相重合。如有必要应加测舞台测点；对有明显耦合的厅堂，应在耦合变异外加测点，其结果不计入全场平均。第3.2.3条测点距离地面高度应为2.3米，与墙面的距离，应大于所测频带下限中心频率的半波长。 3.3记录数目与选值第3.3.1条每一测点对于每一测量频率的有效混响时间衰变曲线不应少于三条。第3.3.2条衰变曲线的衰变范围不应少于35分贝，在该范围的衰变曲线应从起始水平以下5分贝到25分贝呈直线形,并应由此直线的斜率决定混响时间。

噪声声强测量分析和应用

噪声声强测量分析和应用发表时间：2018-08-21T15:40:12.767Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：王冰周磊[导读] 摘要：系统阐述了声强法测量再生的原理、方法和关键程序。（中车永济电机有限公司山西永济 044502）摘要：系统阐述了声强法测量再生的原理、方法和关键程序。以变流器的噪声测试为例，重点说明包络面的划分、声强探头的设置和测试结果分析。关键词：声功率；声强；噪声测量 0 引言传统的声压法测量噪声，需要消声室等特殊、昂贵的声学环境，而且很多测试品因结构、重量、尺寸及运转、安装条件的限制，不能在消声室内去测量。对于声源定位、声源排队等工作，使用声压法有很大的困难。相比之下，声强测量技术因其矢量性而具有诸多优点：它可以在普通环境下或生产现场准确的测定被试品的声功率；可以很方便的进行声源排队、定位等方面的测试研究工作等。因此，声强测量已成为近年来用于噪声鉴别和声功率评定的有效手段之一。 1 声强测量基本原理声强是指在单位时间内通过垂直声波传播方向上的单位面积的声能，是描述声能流动的具体大小和方向的声学量。可以简单地认为：某点的声强=该点的声压×质点的速度，在声场中，A点的声强定义为：Ir=PAUr (1)) 式中Ir--A点在r方向上的声强，PA--A点的声压，Ur--A点在r方向上的空气质点振动速度。常用声强测量法是双传声器法。双传声器法的基本原理如下：设声场中A点附近在r方向上有相距为?r的两点A1、A2，此两点的声压设为PA、PB; 对无粘性的理论介质，A点的欧拉方程为： (2) 式中ρ--空气密度，用A1、A2两点声压的的差分，近似式（1）中A点的声压梯度，得到 Ur=- (3) 两传声器之间中点A的声压可用A1、A2两点声压的平均值来近似：P= (4) 将式(3)和式（4）代入式（！）中进行矢量相乘就得到A点的声强。 2 声强测量方法声强测量方法有离散点法和扫描法。离散点法是将测量面均匀划分为若干单元，然后逐个测量每个单元中心点的声强，计算该单元的声功率，最后将所有单元的声功率进行平均，计算该单元的声功率。扫描法是将声强探头在适当长的时间内，在正交两个方向上（水平和垂直），以规定路线（S）型，在测量面元上进行匀速往复扫描。扫描持续时间对声强作时间平均，这样便可得到该测量面的平均声强。扫描法的关键点在于；准确的扫描路线和扫描线密度，探头轴线保持与测量面垂直，探头均匀移动，国标规定单个面元任何一次扫描的持续时间应不小于20s，手动扫描速度在0.1～0.5m/s,机械扫描速度应在0～1m/s。 3 声强测量关键程序 3.1 声源包络面的划分包络面一般以声源的几何形状、材料类型、连接点和内部结构为划分原则。理论上可以选择任何包络被测声源的表面作为测量包络面，然后对包络面进行合理的划分，可以均匀地将包络面划分为若干面元，也可以根据实际形状和声源指向性，非均匀地划分为若干面元，但要保证每个测量面至少分为4个面元。测量面距声源的距离可根据经验和空间大小来选择，如有温度梯度，至少距离20mm，如有气流，流速应低于4m/s，如测量面形如一展开的板或壳形振动面，距离至少200mm。 3.2 误差分析和现场检验声强测量误差有很多（比如：近场误差、相位不匹配误差、气流干扰误差、声强探头及操作人员对声场干扰误差、背景噪声误差等），但主要误差还是背景噪声引起的误差，而背景噪声产生的测量误差主要是由于：双传声器声强测量系统制造上的误差，会产生一定的相位失配，并随着背景噪声的增加而增加。在实际操作中，常采用交换两个通道分别进行测量，而后对两次测量结果进行平均来消除背景噪声引起的误差。声强分析系统在每次测量前应检验仪器设备工作是否正常，这就需要现场检验。声强级检验：是将声强探头放在测量面上声强较高的地方，测量规定的所有频带的法向声强级I+,保持声学中心不变，将声强探头旋转180°，即探头倒向，再测得I-，要求所有频带范围内∣I++I-∣<1.5dB。 3.3 隔离柱长度选择使用双传声器声强法测量时，两只声强传声器之间相互间隔一定距离（称为声学距离Δr），其间距是用一段和传声器直径相同的圆柱体隔离柱来保证的。隔离柱使被测的声音只能通过传声器保护罩周边的窄槽对膜片起作用，这样就使得两传声器声学中心的距离得到精确的保证。这个声学距离Δr是影响测量精度的重要参数。Δr过大会增大有限差分，过小会增大相位失配误差，只有当Δr远远小于测点与声源间的距离时，声强测量中存在的近场误差才可以忽略不计。隔离柱的长度有多种选择，常用6mm、12mm、25mm、50mm等，分别适合于不同频率的声信号测量，高频声音信号可以使用较短的隔离柱，低频信号使用较长的隔离柱，一般情况下可以使用12mm、25mm的隔离柱，兼顾高低频。 4 变流器的噪声测试以一机车牵引变流器的噪声测试为例来说明声强测量的应用。首先根据牵引变流器几何形状，其包络面应为长方体X*Y*Z，测量面距离声源500mm，划分为上、左、右、前、后共5个方位，再根据变流器的内部结构，将left、right方位各细分成3个测量面，top方位细分成5个测量面，这样就形成了12个测量面（back面不予考虑），将各测量面均匀的分割成若干面元，X向10等份，Y向4等份，Z向4等份，这样就形成了128个面元，分布图如下：

环境噪声控制工程复习资料

判断题 1.一列平面波在传播过程中，横坐标不同的质点，位相一定不同。（×） 2.同一种吸声材料对任一频率的噪声吸声性能都是一样的。（×） 3.普通的加气混凝土是一种常见的吸声材料。（√） 4.对于双层隔声结构，当入射频率高于共振频率时，隔声效果就相当于把两个单层墙合并在一起。（×） 5.在声波的传播过程中，质点的振动方向与声波的传播方向是一致的，所以波的传播就是媒质质点的传播。（×） 6.对任何两列波在空间某一点处的复合声波来讲，其声能密度等于这两列波声能密度的简单叠加。（×） 7.吸声量不仅与吸声材料的吸声系数有关，而且与材料的总面积有关。（√） 8.吸声量不仅和房间建筑材料的声学性质有关，还和房间壁面面积有关。（√） 9.微孔吸声原理是我国科学家首先提出来的。（√） 10.微穿孔板吸声结构的理论是我国科学家最先提出来的。（√） 11.对室内声场来讲，吸声性能良好的吸声设施可以设置在室内任意一个地点，都可以取得理想的效果。（×） 12.噪声对人的干扰不仅和声压级有关，而且和频率也有关。（√） 13.共振结构也是吸声材料的一种。（√） 14.当受声点足够远时，可以把声源视为点声源。（√） 15.人们对不同频率的噪声感觉有较大的差异。（√） 16.室内吸声降噪时，不论把吸声体放在什么位置效果都是一样的。（×） 17.多孔吸声材料对高频噪声有较好的吸声效果。（√） 18.在设计声屏障时，材料的吸声系数应在0.5以上。（√） 19.在隔声间内，门窗的设计是非常重要的，可以在很大程度上影响隔声效果。（√） 20.噪声污染的必要条件一是超标，二是扰民。（√） 21.不同的人群对同一噪声主观感觉是不一样的。（√） 22.在实际工作中，低频噪声比高频噪声容易治理。（×）

02第二讲室内声学及混响时间

噪声治理课程第二讲室内声学及混响时间 1、声音的传播 1.1 声音在室外的传播在室外，声音将不断传播开去。随着传播距离的增加，由于能量分散开来，声压级不断下降，理论上，对于点声源，离声源距离增加每两倍，噪声下降6dB。若某机器设备1米处的噪声为100dB，那么距离它100米远（相当于距离增加约7个两倍），那么噪声将下降40dB,降低到60dB，距离它1公里远（相当于距离增加约10个两倍），噪声将下降60dB，变为约40dB。另一方面，大气对声音也有吸收作用，尤其对超过2000Hz的高频声音，吸收效应更加明显，使噪声随与声源距离的增加衰减量变得更大。实验表明，常温常湿常压下，100m距离对125Hz、500Hz、2000Hz的声音衰减量分别为0.05dB、0.27dB、2.8dB。雷电产生时的声音是含有大量高频成分的霹雳声，由于距离很远，大多高频成分被大气吸收了，因此传到我们耳朵里往往是隆隆的低频声。不同区域大气温度的变化会使声音的传播方向发生弯折，当上层空气是高温，下层地面附近空气是低温时，沿地面传播的声音会弯向地面，之后被被地面反射，继续前进，还将弯向地面，可能耗散在上空的声音返回地面，并“匍匐前进”，这样，声音会传得很远。冬季结冰的湖面就是这种情况，在冰上上讲话，对面几百米外都能听到。夏季的午后，地面被晒热，情况正好相反，上层空气是低温，下层空气是高温，声音向上弯折，很快

耗散在大气中，因此50-60米时就很难听到人的讲话了。有风的时候，如果风的气流速度上下完全一致，那么对声音将没有影响，但一般情况，上面的风速比地面的风速快，顺风时，声音向地面弯折，逆风时，声音向天空弯折，顺风因传播声音比逆风更有利。认为顺风把声音了声吹走、逆风阻住了声音是不正确的，风速最快仅每秒一、二十米，而声速为每秒340米，风如何跑得赢声音呢？在室外，声音有绕过障碍物的本领，被称为声音的绕射或衍射，这是声音波动现象的体现，躲在围墙后面的人依然可以听到外面的呼喊。使用隔声屏障可以使声音最多衰减15dB，但因衍射不能完全隔离声音。道路两边的声屏障，或工业厂房机器的隔声板可以起到降低噪声的作用，效果在15dB以内，一般在5-10dB。由于低频声音波长长，容易绕过声屏障，隔声效果不如高频声。草地、灌木林等对声音的传播也有衰减作用，但对高频的作用较明显，对低频的作用有限，100米的草地、灌木林对1000Hz的声音有23dB的衰减，而对100Hz的声音仅有5dB 的衰减。100米以上的长绿阔叶草地或灌木林在实际降噪中才有效果。 1.2 声音在室内的传播声音在房间室内传播时，不但遵循室外大气中传播的规律，还会被房间天花、地面、墙面反射回来，声源不断发声时，入射声波与反射声波相叠加，形成复杂的室内声场。大的平表面会象镜面一样反射声音，而且入射角等于反射角。内凹型的表面会聚拢声音，形成声聚焦。外秃的表面能够

实验六声强扫描法测量声功率要点

实验六声强扫描法测量声功率一、实验目的掌握声强法测声功率的原理和方法。二、实验要求 1、正确理解声强法测量声功率标准(GB/T16404.2—1999的基本原则； 2、掌握Pulse 3560C声振测量系统的基本功能及使用方法。三、实验环境 1、声源（以空载状态的320W大宇6060T手电钻为例） 2、B&K Pulse 声振测量系统3560C 3、M6K通用计算机 4、B&K3599声强探头套件 5、B&K声学测量软件平台四、实验内容及步骤 1、实验内容：测量手电钻（320W）空载状态下的声功率。 2、实验步骤：（1）、打开B&K3599声强探头套件，组装好声强探头，并通过专用电缆与PULSE3560前端输入通道3、4相连。（2）、打开BK声学测量软件平台建立一个声强测量模板。（3）、激活测量模板按钮（或按F2键）之后，打开Level Meter级值计，来检测输入信号当前的大小，选择合适的量程可提高测量信噪比。（4）、在函数管理器中插入所测信号的声强谱函数，双击该函数，可观察到相应的声强谱图（未测量时无数据）。（5）、探头校准，可用专门的声强校准器进行。（6）、模板板设置及校准完成后，即可按图5所示进行测量，为了方便起见，选择 1.2m×1.2m×1.2m的正方箱体。 3、测量步骤：（1）、将被测电钻放置在实验室光滑地板上，并处于箱体底面中心位置。

（2）、用声强探头对5个测量表面分别进行扫描测量。（3）、每个表面连续扫描测量2次。（4）、测量时用探头手柄上的开关控制开始与停止时间，（5）、同时记录每个测量面2次测得的声强数据及声强谱图（可在谱图上右击，使用Ctrl+C拷贝及Ctrl+V粘贴）。（6）、由于声强具有方向性，因此扫描过程中要保持探头的方向一致。 4、声功率级的计算（1）、测量面每个面元的局部声功率的计算根据下列公式计算每个测量面元每个频带的局部声功率： (6.4 (6.5 式中—第i个面元的局部功率； —第i个测量面元上测量的面元平均法向分量声强的均值； —第i个测量面元面积 —i面元上两次扫描测得的当i面元的法向声强级为××dB时，则按下式计算Ini的值: (6.6 当i面元的法向声强级为－××dB时，则按下式计算Ini的值: ，其中(6.7 （2）、噪声源声功率级的计算，按下式计算每个频带的噪声源声功级。（6.8）

声学机器和设备发射的噪声由声功率级确定工作位置和

!"# 中华人民共和国国家标准 $%&’()*+,-+.(##, /01234((*567(##" 声学机器和设备发射的噪声由声功率级确定工作位置和其他指定位置的发射声压级 !89:;<=8;.>9=;//?=<

前言本标准等效采用国际标准-./00123405567声学8机器和设备发射的噪声8由声功率级确定工作位置和其他指定位置的发射声压级9:为-./00122系列标准的一部分; 本标准是<=#>0?1@A*0B0?1@A*6系列标准中的第四项标准:系列标准包括4 <=#>0?1@A*0声学机器和设备发射的噪声有关确定工作位置和其他指定位置发射声压级基础标准的使用准则 <=#>0?1@A*1声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量一个反射面上方近似自由场的工程法 <=#>0?1@A*3声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量现场简易法 <=#>0?1@A*@声学机器和设备发射的噪声由声功率级确定工作位置和其他指定位置的发射声压级 <=#>0?1@A*6声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量环境修正法该系列标准详细规定了一个机器设备或待测设备部件发射噪声的各种测定方法C该系列标准指导并列举了多种可供选择的方案:以确定机器设备的发射声压级;同时本标准还列举了有关声功率级测定方法国家标准和国际标准的情况; 本标准的附录D为提示性的附录; 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4机械部上海电器科学研究所; 本标准主要起草人4陈业绍E施庆圆; 本标准自055A年02月0日起实施; F

(完整版)超声波声强功率测量仪

超声波声强测量仪一、详细介绍超声波在液体声扬中产生空化效应的超声波强度（声功率）仪、超声波声强测量仪是超声波系统一个最主要的指标。它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。超声波功率（声强）测量仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。根据使用场合不同，超声波功率测试仪可做便携式和在线监测式。二、技术参数名称先欧超声波声功率（声强）测量仪型号X0-2008 / XO-2008D (带D型为高温型）可测声强范围0~150Wcm2 可测频率范围10KHz~1MHz 探头长度30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 100cm 使用温度0~90℃（普通型）/ 0~300℃（高温型带D）使用介质液体酸碱值PH4~PH10（可选择耐强酸碱型）响应时间小于0.1秒使用电源220V，1A

三、基本配置超声波声功率（声强）测量仪包括毫伏表一台，探头一根，无选配件。四、技术参数可测声强范围：0～150W/cm2 可测频率范围：10kHz～1MHz 探头长度：60cm 使用温度：0～90℃（普通型） 0～300℃（高温型）使用说明书：液体声场中的超声波强度(声功率)是超声波系统一个最主要的指标。它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。超声波功率(声强)测试仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。根据使用场合地不同，超声波功率测试仪可做成便携式和在线监测式。工作原理：测量仪运用的是压电陶瓷的正压电特性，即压电效应。当我们对压电陶瓷施加一个作用力时，它就能将该作用力转换成电信号。在同样条件下，作用力越强，电压越高。若该作用力的大小以一定的周期变化，则压电陶瓷就输出一个同频率的交流电压信号。由于空化作用和其他干扰，实际的电压波形是一个主波和许多次波的叠加。要了解声场的实际作用波形，建议用频谱分析仪或示波器观察。连接: 探测仪的输出端请接通用的交流微伏表或交流毫伏表INPUT端，仪表量程一般可设定在300mv或3v。OUTPUT端输出超声波的实际波型状态。如有必要，可外接示波器或频谱分析仪观察。探棒头部是超声波的敏感区域。测量：手握探棒手柄，将探棒头部插入到待测区域，同时看探测仪的输出，此电压值V即代表了该测量区域的超声波强度。若电压表的量程不合适，请随时调整。超声波声强测量仪实物图片

对油田注水泵房(用声强法)设备声源声功率的测量分析

对油田注水泵房（用声强法）设备声源声功率的测量分析解决设备器噪问题，首先应对设噪声源进行评估，了解设备整机噪声水平以确定噪声耗散量，同时了解其中每个噪声源重要性的排队次序，并识别其主要频率成分，才能有几种不同的降噪方法中确定正确的选择。对设备进行声功率测量及频率分析是对声源评估的最有效的参数，也是一项噪声制工程的基础工作。传统的声功率测量技术都是以声源周围平均声压均方值测量为基础的。声场（自由场或扩散场）越理想，这些方法的精度就越高。然而对于工程现场，这些理想条件并不能得到满足，只好在所谓的半混响场进行工程简测。因此，测量结果有一定的局限性，误差比较可能大，缺乏频率分析，最大的缺陷是仍无法对设备各个部分声源的声功率做独立的分析、识别。与传统的声功率测量方法相比，声强法确定声功率较声压测定有如下优点：①不需要专门的消声室或混响室，可在生产现场进行；②测量结果与测量表面积有关，而声源的距离是任意的；③它不受背景噪声的影响，可在正常生产状态下进行；④它可决定一台设备中每个声源的相对贡献，即有效地分离噪声源，为噪声控制方案提供决定性数据。在对某油田注水泵房进行的噪声治理工程中，我们使用了声强法声功率分析技术对设备进行了有效的识别和评估，为工程提供了较好的理论依据。

测量依器及其使用（2） Bk4433型声强分析仪、3519型双传声器声强探头，两个传声器采用面对面排列，分离器间距选用6mm，其频率为250Hz~10kHz，可以满足卫生学评价，测量误差1dB。Bk7005型磁带记录仪，进行现场记录，回放分析。测理方法（3）将待测设备分为14~18个矩形测量面，在每个测量面进行往复习速扫描，往复扫描线间隔10cm，探头与被测设备保持34mm，每具测理面重复扫描2遍。将扫描所得平均声强级乘以相应的测量面积得该表面的声功率值，然后按下式将各表面声功率级相加得到所需的设备各部分的声功率级。式中Lw声功率级； Wi表面声功率级。被测量设备和测试结果（4）

噪声控制复习题及答案剖析

《环境噪声控制工程》复习题及参考答案一、名词解释 1、噪声：人们不需要的声音（或振幅和频率紊乱、断续或统计上无规则的声音）。 2、声功率：单位时间内声源向周围发出的总能量。 3、等效连续A声级：等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A 计权声级。 4、透声系数：透射声功率和入射声功率的比值。 5、消声器的插入损失：声源与测点之间插入消声器前后，在某一固定测点所得的声压级的差值。 6、减噪量：在消声器进口端测得的平均声压级与出口端测得的平均声压级的差值。 7、衰减量：在消声器通道内沿轴向两点间的声压级的差值。 8、吸声量：材料的吸声系数与其吸声面积的乘积，又称等效吸声面积。 10、响度：与主观感觉的轻响程度成正比的参量为响度，符号为N，单位为宋（sone）。 11、再生噪声：气流与消声器内壁摩擦产生的附加噪声。 12、混响声场：经过房间壁面一次或多次反射后达到受声点的反射声形成的声场。 13、噪声污染：声音超过允许的程度，对周围环境造成的不良的影响。 14、声能密度：声场内单位体积媒质所含的声能量。 15、声强：单位时间内，垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。 16、相干波：具有相同频率和恒定相位差的声波称为相干波。 17、不相干波：频率不同和相互之间不存在恒定相位差，或是两者兼有的声波。 18、频谱：频率分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱。 19、频谱图：以频率为横坐标，声压级为纵坐标，绘制出的图形。 20、吸声系数：材料吸收声能（包括透射声能）与入射声能之比。

21、级：对被量度的量与基准量的比值求对数，这个对数被称为被量度的级。 22、声压级：p L =10lg 20 2p p =20lg 0p p (dB) （基准声压0p 取值2510-?Pa ） 23、声强级：I L =10lg 0 I I (dB)（基准声强0I 取值1210-W/m 2） 24、声功率级：w L =10lg 0W W (dB) （基准声功率0W 取值1210-W ） 25、响度级：当某一频率的纯音和1000Hz 的纯音听起来同样时，这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级。符号为L N ，单位为方（phon ）。 26、累计百分数声级：噪声级出现的时间概率或累积概率，L x 表示x%的测量时间所超过的声级，更多时候用L 10、L 50、L 90表示。 27、吸声材料：是具有较强吸声能力，减低噪声性能的材料。 28、直达声场：从声源直接到达受声点的直达声形成的声场。 29、扩散声场：有声源的房间内，声能量密度处处相等，并且在任何一点上，从各个方向传来的声波几率都相等的声场。 30、混响半径：直达声与混响声的声能密度相等的点到声源的临界距离。 31、混响时间：声能密度衰减到原来的百万分之一，即衰减60dB 所需的时间。 32、吻合效应：因声波入射角度所造成的空气中的声波在板上的投影与板的自由弯曲波相吻合而使隔声量降低的现象。 33、振动传递率：通过隔振装置传递到基础上的力的幅值与作用于系统的总干扰力或激发力幅值之比。二、单项选择题 1、按噪声产生的机理可将噪声分类为：机械噪声、 C 、电磁噪声。（A ）振动噪声；（B ）工业噪声；（C ）空气动力性噪声；（D ）白噪声。

混响室法测量吸声系数

实验：混响室法测量材料（无规入射）吸声系数一、实验目的:了解混响时间和吸声系数的意义，掌握混响室发测量材料（无规入射）吸声系数（一般用α表示）的测量方法。二、实验仪器： 1、测试电容传声器、输出器、数据传输线缆； 2、VA-lab6声学测量软件平台 3、VA-lab6前端； 4、三角声源； 5、通用计算机； 6、声级校准器； 7、传声器延长电缆； 8、传声器支架（三角架）； 9、功放；三、实验原理测量材料的吸声系数一般有阻抗管法和混响室法两种。前者测得的是材料的垂直入射吸声系数，后者测得的是材料的无规入射系数。对同种材料而言两种方法所测量的数值一般情况下是不同。无规则入射吸声系数是对不同方向的总体效果，其值大于垂直入射吸声系数。一般在实际生活中声波入射到吸声材料上大多是无规则的，两者在特定条件下可以转换。本次实验使用混响室法测量无规则入射材料的吸声系数。按照国家标准GB/T 20247-2006《声学混响室吸声测量》进行测量。混响时间是指在扩散声场中，当声源停止后声压级衰减60dB 所需的时间。由赛宾公式可知，当房间的体积确定后，混响时间的长短与房间内的吸声能力有关。根据这一关系，材料的声系数就可以通过测量混响室内，加入材料前后的混响时间差值（?RT ）来计算。根据赛宾公式可知，在混响室中未安装吸声材料前，即空室时的总的吸声量A 1可表示为： V m T c V A 11 1143.55+=

式中：T 1－混响室的空室混响时间，s ； V －混响室体积，m 3； c 1－空室混响时间测量时的声速，m/s ； m 1－空室时室内空气吸收衰减系数。其中4m 1V 表示房间内的空气吸声量。在考虑房间内总的吸声量时要将空气吸声考虑进去。非特殊情况下，在理解空气吸声时可以类比声音在空气中传播时会随着距离的增加而声音逐渐“变小”，这变小的原因就主要是空气吸声。在安装了面积为S 的吸声材料后，总的吸声量A 2可表示为： V m T c V A 22 2243.55+=式中：T 2为安装材料后的混响时间，s ； V 为混响室体积，m 3； C 2为安装材料测量时的声速，m/s ； m 2为安装材料后室内空气吸收衰减系数。如果两次测量的时间间隔比较短且室内温度及湿度相差很小，可近似认为 c 2=c 1=c ，m 2=m 1=m ，安装材料前后吸声量的变化可表示为： ???? ??-=?12 113.55T T c V A 如果考虑安装材料的面积与混响室内表面积相比很小，被试件覆盖的那部分地面的吸声系数很小，那么：式中：S 为被测试件面积，m 2；αs 为被测试件的无规则入射吸声系数。因此，只要测得安装试件前后的混响时间，并已知混响室的体积以及被测时间的面积，即可通过上式计算无规则入射吸声系数。如图1所示为实验线路图，其中包括信号发生器、功率放大器、扬声器、传声器、数据采集仪等测量仪器。本次实验在安徽建筑大学声学研究所的混响室进行，其体积为163.0m 3，表面积为191.2m 2。混响室内的声场由扬声器产生，为使扬声器尽可能多地激发室内简正振动模式，扬声器应置于角隅并朝向主对角线方向即放置在混响实验室的拐角处，一般在测试与之前测试混响室空场的混响时间一样，放置在混响室的左上角。测试信号采用白噪声或粉红噪声。 ???? ??-=?= 12 113.55T T cS V S A s α

声强法测声功率

实验九声强扫描法测量声功率一、实验目的 1.掌握声强法测声功率的原理和方法；二、实验要求 1．正确理解声强法测量声功率标准(GB/T16404.2—1999)的基本原则； 2．掌握Pulse 3560C 声振测量系统的基本功能及使用方法。三、实验环境 1．声源（以空载状态的320W 大宇6060T 手电钻为例） 2． B&K Pulse 声振测量系统3560C 3． M6K 通用计算机 4． B&K3599声强探头套件 5． B&K 声学测量软件平台四、实验内容、步骤实验内容: 测量手电钻（320W ）空载状态下的声功率。测量原理、方法：单位时间内声源所辐射的声能量称为声源的平均声功率，因为声能量是以声速c 0传播的，因此平均声功率可表示为 0W c S ε= (6.1) 其中ε为平均声能量密度，S 为垂直声传播方向的面积；它与声强的关系为： W I S =? (6.2) 因此，它可以通过测量包围该声源封闭面积S 上总的声强来测量声功率。由于声强反映了测量面单位面积上所通过的平均声功率，所以将声强沿曲面的法向分量n I 在整个封闭曲面上进行积分，就可以直接求出声源的声功率W 。即： n s s W I SdA I SdA =?=????? （6.3）

由声功率的定义式（16）可知，采用声强测量法确定声功率时，首先需要确定一个假想的测量面。理论上讲，只要曲面内无其它声源或吸声体，任何曲面都可作为测量面，而且测量面与声源的距离是任意的。图4所示为常用的三中测量面。第一种矩形表面最为简单。不仅测量表面很容易确定，而且平均声强的测量也很简单，只要将各表面测出的局部声功率相加即可求出总声功率。第二种是半球面。这种测量面所需测点较少，且对于自由场中的无方向性声源，球面上各点声强相等。根据 ISO3754，采用此测量面时，最少的测量点数为10。即在三个截面图上各设三个测点，另一个设在顶部（见图1）。如果 10个测点的声强差别很大，则应增加测量点数。第三种是形状同声源相似的测量面。这种测量面主要用于近场测量，同时也可用于被测机器的噪声源定位。确定了测量表面以后，即可采用下述两种方法对测量面法线方向上的声强进行空间平均，从而求得平均声强。 1.扫描测量法扫描测量法是将声强探头在适当长的时间内，沿测量表面反复扫描。见图5。这样可测得一个表面的空间平均声强，再乘以相应的表面积就得到该表面的声功率值，最后将各表面的声功率相加，就可获得总的声功率。从理论上讲，扫描（技术）是连续空间平图 6.1 三种不同的测量表图6.2 表面扫描测量法