基于声压测量的声功率确定
ISO_3744-2010翻译_声学_声压法测定噪声源声功率级——反射面上方近似自由场的工程法要点
声学-声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法1.范围1.1总则本标准规定了在一个或多个反射面附近近似自由场条件下，在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级或声音能量级的方法。
声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情况下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。
注：在确定噪声源的情况下，不同的测量表面的形状会产生不同声功率级的估算值，ISO12001里面拟定的适合的测量程序给出了具体的信息来选择测量表面。
1.2噪音的类型和噪声源本标准规定的方法适用于测量ISO12001定义的各种类型的噪声（稳态、非稳态、脉冲和间断噪声爆发出的声音能量）。
本标准规定的方法适用于测量各种能满足测量条件下的尺寸和类型的噪声源（例如：静止或缓慢移动的设备、装置、机器、部件或组件）。
本标准给出的测试条件并不适合很高或很长的声源，如：烟囱、管道、传送带和多种声源的工业厂房。
在这种情况下可以对特定生源的噪音排放的测量方法选择一个替代方法。
1.3测试环境本标准适用于室内或室外一个或多个反射面附近近似自由场的测试环境。
理想的测试环境是一个完全开放的空间，无边界和反射表面，除发射平面（如提供满足要求的半消音室），在不能满足理想条件下要给出应用更正(在指定的范围内)。
1.4测量不确定度本标准给出了在限制范围的频率波段内和用A计权频率的测量方法确定的声功率级和声能量级的不确定度信息。
不确定度按照ISO12001:1996，精度2级（工程等级）。
4 测试环境4.1 总则按照本标准测量所适用的测试环境为：a）实验室房间或室外能与背景噪音充分隔离（见4.2）并且提供反射面上方自由声场的平坦区域b）一个能与背景噪声充分隔绝的房间或室外平坦区域（见4.2）和混响声场对测量表面上的声压影响有限情况下且可以应用环境修正的环境。
避免在不适合麦克风使用的环境下测量（如：强电或磁场、声源测试时空气放电的冲击、高温或低温）。
声学 声压法测定噪声源的声功率级 采用包络测面积的简易法1
国际标准ISO3746声学声压法测定噪声源的声功率级采用包络测面积的简易法频率范围的问题中心频率的范围从“25 赫兹to 8 000 赫兹” 到“125赫兹to 8 000 赫兹” 转变目录页码适用范围 (1)规范参考........................................................... (3)定义 (3).声学环境..................................................................................................... .. (4)仪表装置 (5)测试下安装和运行的来源 (5)测量的声音压力等级 (7)计算A-weighted表面声压级和A-weighted声功率级 (10)记录信息 (12)记录信息 (13)附件A 声学环境的鉴定程序 (14)B 传声器阵列在半球状的测量表面上 (17)C传声器阵列在平行六面体的测量表面上 (21)D 检测的脉冲噪声指南 (26)E 参考文献 (27)版权所有。
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国际标准化组织.序，前言IS0(国际标准化组织)是一个世界性联盟的国家标准机构(IS0会员团体)。
制定国际标准这项工作是IS0技术委员会通过执行的。
对已经成立了技术委员会的某个主题感兴趣，这样的成员国才有权派代表参加该委员会。
国际组织、政府和非政府、联络ISO,也都参加这项工作。
IS0与国际电工委员会(IEC)在所有电工技术标准化事务中密切合作。
被技术委员会采用的国际标准草图需经过技术委员会成员的循环投票。
只有超过75%赞成票的草案才能成为一项国际标准。
国际标准IS0 3746是由电器委员会ISO/ TC，声学，噪音，及下属委员会准备的，这个第二版已经修订并取代取消了第一个版本(IS0 3746:19791。
声学计算公式
声学计算公式当声波碰到室内某⼀界⾯后（如天花、墙），⼀部分声能被反射，⼀部分被吸收（主要是转化成热能），⼀部分穿透到另⼀空间。
透射系数：反射系数：吸声系数：声压和声强有密切的关系，在⾃由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。
声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任⼀声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提⾼100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB2、声功率级Lw取Wo为10-12W,基准声功率级任⼀声功率W的声功率级Lw为：3、声强级：3、声压级的叠加10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB.⼏个声源同时作⽤时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。
因此其声压是各声源贡献的声压平⽅和的开根号。
即：声压级为：声压级的叠加两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只⽐原来增加3dB，⽽不是增加⼀倍。
这个结论对于声强级和声功率级同样适⽤。
此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同在建筑声学中，频带划分的⽅式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，⽽是以各频率的频程数n都相等来划分。
声波在室内的反射与⼏何声学3.2.1 反射界⾯的平均吸声系数（1）吸声系数：⽤以表征材料和结构吸声能⼒的基本参量通常采⽤吸声系数，以α表⽰，定义式：材料和结构的吸声特性和声波⼊射⾓度有关。
声波垂直⼊射到材料和结构表⾯的吸声系数，成为“垂直⼊射（正⼊射）吸声系数”。
这种⼊射条件可在驻波管中实现。
其吸声系数的⼤⼩可通过驻波管法来测定。
当声波斜向⼊射时，⼊射⾓度为θ，这是的吸声系数称为斜⼊射吸声系数，。
建筑声环境中，出现垂直⼊射和斜⼊射的情况较少，⽽普遍情况是声波从各个⽅向同时⼊射到材料和结构表⾯，如果⼊射声波在半空间中均匀分布，，则称这种⼊射情况为“⽆规则⼊射”或“扩散⼊射”。
采用声强测定声功率
采用声强测定声功率
使用声音强度而不是声压来确定声功率，可以在原位测量，稳定背景噪声和机器的近场。
首先是一个简单的技术。
声功率超过内附源表面的平均强度正常，乘以表面积。
首先我们需要定义这个假设的表面。
我们可以选择任何封闭表面只要目前没有其他源或汇（吸收剂的声音）在表面上。
地板反射所有能量，所以不需要包含在测量表面。
理论上，可以从源的距离。
这里有三个例子：
首先，盒子。
可以是任何形状和尺寸，它的表面很容易定义。
并且其表面的平均强度易求出。
部分的声功率可从各个侧面补充。
第二，半球。
这种形状是最有可能给予最少数量的测量点。
一个全方位的源在自由场的强度在一个半球上是恒定的。
国际标准ISO 3745（从压力测量声功率）建议从十个测量位置；三个测量点的位置在半球的半径其中一个在半球顶。
如果在该表面上强度变化太多，位置的数量应该增加。
第三，共形的形状。
这种形状使得近场测量的信噪比得以提高。
测得的强度也可以追溯到具体的源位置。
往复式内燃机 声压法声功率级的测定 第4部分：现场测量简易法-最新国标
往复式内燃机声压法声功率级的测定第4部分：现场测量简易法1 范围本文件规定了往复式内燃机声功率级的测定方法——现场测量简易法。
本文件适用于GB/T 6072.1适用范围的往复式内燃机，以及尚无合适标准可使用的其它内燃机。
注：本文件中，除特殊说明外，往复式内燃机简称为发动机。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO 3046-1 往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求(Reciprocating internal combustion engines —Performance —Part 1: Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods —Additional requirements for engines for general use)注：G B/T 6072.1-2008往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求 (ISO 3046-1:2002,IDT)ISO 6798-1 往复式内燃机声压法声功率级的测定(Reciprocating internal combustion engines —Measurement of sound power level using sound pressure — Part 1: Engineering method) ISO 6926 声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求 (Acoustics — Requirements for the performance and calibration of reference sound sources used for the determination of sound power levels) 注：G B/T 4129-2003 声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求 (ISO 6926:1999,IDT)IEC 60942 电声学声校准器 (Electroacoustics — Sound calibrators)注：G B/T 15173-2010 电声学声校准器 (IEC 60942:2003,IDT)IEC 61260-1 电声学倍频程和分数倍频程滤波器第1部分：规范(Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — Part 1: Specifications)IEC 61672-1 电声学声级计第1部分：规范(Electroacoustics —Sound level meters —Part 1: Specifications)注：G B/T 3785.1-2010 电声学声级计第1部分：规范 (IEC 61672-1:2002,IDT)3 术语、定义和符号ISO 3046-1、ISO 6798-1、IEC 61260-1、IEC 61672-1界定的术语和定义适用于本文件。
声强、声功率和声压
一、声强、声功率和声压的定义1、声强及声强级声强定义为单位时间内，声波在其前进方向垂直的单位面积上的声能，单位为W/m 2,声强为矢量，可以简单认为某点的声强为该点的瞬时声压与质点瞬时速度的时间平均矢量积。
表达式如下：)()(t v t p I=声强存在声强级，声强级是声强与基准声强的相对量度，定义为：0lg 10I IL I =其中I 为测量的声强，I 0为基准声强；2、声压及声压级声压是声波叠加在大气压之上的压强变化，测量的声压时变化的声压与静压强之差。
在声压线性尺度下，不容易对比变化巨大的线性幅值，所以引入了声压级的概念，声压级为将待测声压有效值p(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数，再乘以20，即：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ref p p SPL lg 20声压级常用符号用SPL 来表示，也可以用L P 、L、L(dBA)等形式3、声功率及声功率级声功率定义为声源在单位时间内向外辐射的声能，单位为W。
声功率也存在声功率级，声功率级是声功率W 与基准声功率W 0的相对量度，定义为：lg 10W WL w =基准声压、基准声强、基准声功率均以正常人对1kHz 纯音勉强能听到的强度，分别为20uPa,10-12W/m 2,10-12W。
二、声压、声强和声功率的关系在自由场中，由点声源发出的声音，声强I、声功率P 和声压p 的关系为：cp r P I ρπ224==式中c ρ是介质的声阻抗由公式可得当半径增加一倍，声强减少为原来的1/4，而声压是原来的一半。
声功率是不能够被直接测量到的，需要通过声强或声压来计算转换。
三、基于声压法的声功率的测量方法简介测量常用的包络面有两种形式：半球面和六面体，当采用半球面作为测量表面时，可以采用基本的10点法，关于测点的具体位置可以参考ISO 3744或GB/T 3767；当采用六面体作为包络测量面时，需要根据待测声源的大小做调整；求声源的声功率前，先通过测点声压求出包络表面的平均声压级：⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑=N i L P Pi N L 11.0101lg 10其中N 为测点数，L Pi 为第i 个测点的声压级；发声体的声功率可通过以下公式得到：S L L P W lg 10+=S 为半球面面积四、基于声强法的声功率的测量方法简介基于声强法的声功率测量通常用六面体包络待测声源，底面作为反射面不测量，测量其他五个矩形单元。
ISO_3744-2010翻译_声学_声压法测定噪声源声功率级——反射面上方近似自由场的工程法
声学-声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法1.范围1.1总则本标准规定了在一个或多个反射面附近近似自由场条件下，在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级或声音能量级的方法。
声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情况下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。
注：在确定噪声源的情况下，不同的测量表面的形状会产生不同声功率级的估算值，ISO12001里面拟定的适合的测量程序给出了具体的信息来选择测量表面。
1.2噪音的类型和噪声源本标准规定的方法适用于测量ISO12001定义的各种类型的噪声（稳态、非稳态、脉冲和间断噪声爆发出的声音能量）。
本标准规定的方法适用于测量各种能满足测量条件下的尺寸和类型的噪声源（例如：静止或缓慢移动的设备、装置、机器、部件或组件）。
本标准给出的测试条件并不适合很高或很长的声源，如：烟囱、管道、传送带和多种声源的工业厂房。
在这种情况下可以对特定生源的噪音排放的测量方法选择一个替代方法。
1.3测试环境本标准适用于室内或室外一个或多个反射面附近近似自由场的测试环境。
理想的测试环境是一个完全开放的空间，无边界和反射表面，除发射平面（如提供满足要求的半消音室），在不能满足理想条件下要给出应用更正(在指定的范围内)。
1.4测量不确定度本标准给出了在限制范围的频率波段内和用A计权频率的测量方法确定的声功率级和声能量级的不确定度信息。
不确定度按照ISO12001:1996，精度2级（工程等级）。
4 测试环境4.1 总则按照本标准测量所适用的测试环境为：a）实验室房间或室外能与背景噪音充分隔离（见4.2）并且提供反射面上方自由声场的平坦区域b）一个能与背景噪声充分隔绝的房间或室外平坦区域（见4.2）和混响声场对测量表面上的声压影响有限情况下且可以应用环境修正的环境。
避免在不适合麦克风使用的环境下测量（如：强电或磁场、声源测试时空气放电的冲击、高温或低温）。
iso-3744-翻译-声学-声压法测定噪声源声功率级——反射面上方近似自由场的工程法要点资料
声学-声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法1.范围1.1总则本标准规定了在一个或多个反射面附近近似自由场条件下，在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级或声音能量级的方法。
声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情况下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。
注：在确定噪声源的情况下，不同的测量表面的形状会产生不同声功率级的估算值，ISO12001里面拟定的适合的测量程序给出了具体的信息来选择测量表面。
1.2噪音的类型和噪声源本标准规定的方法适用于测量ISO12001定义的各种类型的噪声（稳态、非稳态、脉冲和间断噪声爆发出的声音能量）。
本标准规定的方法适用于测量各种能满足测量条件下的尺寸和类型的噪声源（例如：静止或缓慢移动的设备、装置、机器、部件或组件）。
本标准给出的测试条件并不适合很高或很长的声源，如：烟囱、管道、传送带和多种声源的工业厂房。
在这种情况下可以对特定生源的噪音排放的测量方法选择一个替代方法。
1.3测试环境本标准适用于室内或室外一个或多个反射面附近近似自由场的测试环境。
理想的测试环境是一个完全开放的空间，无边界和反射表面，除发射平面（如提供满足要求的半消音室），在不能满足理想条件下要给出应用更正(在指定的范围内)。
1.4测量不确定度本标准给出了在限制范围的频率波段内和用A计权频率的测量方法确定的声功率级和声能量级的不确定度信息。
不确定度按照ISO12001:1996，精度2级（工程等级）。
4 测试环境4.1 总则按照本标准测量所适用的测试环境为：a）实验室房间或室外能与背景噪音充分隔离（见4.2）并且提供反射面上方自由声场的平坦区域b）一个能与背景噪声充分隔绝的房间或室外平坦区域（见4.2）和混响声场对测量表面上的声压影响有限情况下且可以应用环境修正的环境。
避免在不适合麦克风使用的环境下测量（如：强电或磁场、声源测试时空气放电的冲击、高温或低温）。
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聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 將聲功率級(Sound Power Level)及聲壓 (Sound Pressure Level)的單位均可以表示為 dB值(deci Bel)
但是爲了區別聲壓級和聲功率級，聲功率級的 單位常常表示為B或Bels, 而聲壓級為dB (1B=10dB/1Bels=10dB)
聲音的大小
Lp=20lgP/P0 P0= 2×10-5 Pa
分貝(dBA)的意義
聲音單位
deci- = 1/10
1Bel 10dB
dBA
20 10 0
A-Weighting
dB Weighting Curves
p2 dB 10 log 10 p2 0 人耳amp; 聲壓Sound Pressure
聲功率Sound Power & 聲壓Sound Pressure
可以採用一個普通的類推方法來解釋聲功率(sound power)和聲壓(sound pressure)之間的區別.在一間安 裝有取暖器的房間中，取暖器一直散發出一定watts數 量的熱能(heat energy per second)，所以從取暖器中 散發出的熱能與環境無關，不受環境的影響. 但是房間 中的溫度和房間中的熱能環境有關，不同位置的溫度可 能不一樣。 類似地，放置在房間中的聲源會散發出一定watts 數量的聲能 (sound energy per second),但是聲壓取 決於聲學環境和在房間中離聲源的距離。 在以上的類推中, 取暖器散發出的熱能相當於聲功 率，溫度相當於聲壓。
聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 聲壓級 Lp = 20*log(p/p0) ; p0為基準聲壓, 20*10-6 Pa
聲功率級 Lw = 10*log(W/W0 ) ; W0為基準聲功率, 10-12 Watt 聲強級 Li = 10*log(I/I0 ) ; I0為基準聲強, 10-12 Watt / m2
聲壓級的運算—合成
聲壓級的合成運算是簡單的相加關系？ L =L +L +L +…+L ?
presult p1 p2 p3 pn
聲壓級的運算—合成
聲壓級的運算—合成
若 L1 L2 , 則L1 2 L1 10 log 10 2 L1 3 dB
聲壓級的運算—分解
噪音量測值 Lmeasured 修正背景噪音 LBGN 的影響, 不是 Lsource = Lmeasured - LBGN , 而是
為何要量測聲功率級
聲功率可以描述設備發出的噪音水平，但人的聽覺依 賴於聲壓. 低聲壓級能減少對聽力的傷害風險，也可以 使設備更好的操作。如果把要安裝機器的聲學環境已 經知道,那麽可以根據設備的聲功率級預估出聲壓級。 例如，已經知道聲功率級 LW的機器，安裝在近似有一 個反射面自由場的環境中， 可以近似計算出距離設備 中心r的聲壓級sound pressure level, Lp(r) : Lp(r) = LW - 10log(2πr2) [dB] 與聲壓相反，聲功率是獨立于環境的客觀量。因此， 聲功率是描述和比較機器散發出噪音值的有效量，也 可以作爲輔助開發更低噪音設備的一種工具。 爲了保證不同類型機器聲功率測量的準確性，精密 度和再現性，聲功率的測量必須依照相關可接受的標 準和測試規範。
3.0 2.5 2.0 修 正 1.5 值 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 L measured -L BGN 20 25 30 量測無效 無須修正
要修正
國際規範關於 背景噪音修正原則
噪音的分類
連續性噪音
沖擊性噪音 周期性噪音
聲壓,聲功率與聲強 (Sound Pressure，Sound Power and Sound Intensity)
用於聲壓的表達
dB
-10 -20 -30 -40 10 100 1000 Frequency (Hz)
A B C
W Bell log 10 W 0
用於聲功率的表達
10000
100000
模擬人耳對頻率的音量感受
聲音的特點
可聽聲壓﹕ 20uPa (0dB) ~20Pa (120dB) 可聽聲頻率: 20Hz~20K Hz
各參數之間的關係
各參數之間的關係
聲功率是聲音的特性，它與測量距離無關，而 聲壓和聲強與測量距離有關。假設在自由場環 境中，測試球面的半徑增加一倍(r2=2r1)時,聲 強減小到原來的1/4，而聲壓是原來的一半。
聲壓級,聲功率級和聲強級
(Sound Pressure Level, Sound Power Level and Sound Intensity Level)
目錄
聲音的基本概念 聲壓,聲功率與聲強 為何要量測聲功率級 如何量測聲功率級 無響室及半無響室簡介 根據ISO 3744量測聲功率級
聲音的基本概念
聲音的基本概念
一種由物體振動而發生的波造成的聽覺印象
噪音的定義
對人類生理及心理產生不利影響的可聽得到的 聲音能量。 人因工程及環境觀點中所不要的聲音。
為何要量測聲功率級
(Sound Power Level)
為何要量測聲功率級
在一特定環境下,為了要量測距離某待測物的 聲壓 為了比較同種類或不同種類機器所發出的噪音 為了協助開發較為安靜的機器設備 為了判定機器是否超過噪音規範的上限 機器和設備發出的噪音能達到歐盟的相關標準， 以至於能夠在歐盟國家銷售
聲壓,聲功率與聲強
有聲波時，媒質中的壓力與靜壓的差值稱為聲 壓p (Sound Pressure) (Pa) 聲音是種能量,而單位時間所輸出的能量稱為 聲功率P (Sound Power) (W) 單位時間垂直通過單位面積的能量稱為聲強I (Sound Intensity)(W/m2)
聲壓,聲功率與聲強
用來描述聲音的三個基本、相關聯的參數: 聲功率、聲壓和聲強. 聲功率(Sound power) P和聲強(Sound Intensity) I有直接的聯係. 可以以圍繞聲源 的封閉球面的表面積為變量，對聲強求積分來 得到聲功率的值。 在特定的聲學環境中，在一定的位置，可 以測量出可感知聲源的聲壓(Sound pressure) p.