实验六 声强扫描法测量声功率要点
声强测量实验的技巧与注意事项
声强测量实验的技巧与注意事项声强测量是声学实验中非常重要的一项技术，它用于测量声音的强度。
正确地进行声强测量实验可以确保实验结果准确可靠。
本文将介绍声强测量实验的技巧与注意事项，以帮助读者在实验中获得良好的结果。
一、实验准备在进行声强测量实验之前，需要进行一系列的准备工作，包括仪器的校准、实验环境的准备等。
1. 仪器的校准在开始实验之前，需要确保所使用的声强仪或声级计已经进行了准确的校准。
校准可以通过仪器自带的校准装置或者专业的校准服务机构进行。
校准的目的是保证仪器的准确性和可靠性，从而获得准确的声强测量结果。
2. 实验环境的准备声强测量实验对实验环境的要求较高。
应选择相对封闭、静音的实验室或室外环境。
确保实验环境没有额外的噪声干扰，以避免对实验结果的影响。
此外，实验中还需要保持稳定的温度和湿度，以减少环境因素对实验结果的干扰。
二、实验步骤进行声强测量实验时，应按照以下步骤进行，以确保实验的顺利进行和结果的准确性。
1. 设置测量位置在进行声强测量时，需要选择适当的测量位置。
测量位置应远离干扰源，如电机、加工设备等，以避免干扰对测量结果的影响。
同时，测量位置应在声场中代表性的位置，以获得整个声场的声强信息。
2. 确定测量方向声强测量需要确定测量方向。
一般选择沿着声波传播方向的正向测量。
在确定测量方向时，应尽量避免来自其他方向的干扰声，以保证测量结果的准确性。
3. 测量仪器的放置将声强仪或声级计放置在测量位置上，并确保其稳定。
在放置仪器时，应避免与其他物体接触，以避免振动噪声的产生。
同时，还要注意仪器的指示面应正对测量方向，以确保所测量的声源与仪器的指向一致。
4. 测量参数设置根据实验需求，设置合适的测量参数。
常见的测量参数包括样本时间、时间常数和频率权重等。
样本时间的选择应根据声源的特点进行调整，以尽量获得准确的声强信息。
时间常数的选择应根据所测量声源的频率范围进行调整，以避免频率响应的误差。
频率权重的选择应根据所测量声源的频率分布进行调整，以获得相对准确的声强结果。
扫描声强法测量四极子声源声功率时参数确定
扫描声强法测量四极子声源声功率时参数确定
周广林
【期刊名称】《黑龙江科技学院学报》
【年(卷),期】2006(016)003
【摘要】以四极子声源为例,建立了以矩形测量面锯齿形为扫描路径扫描声强法测量机器声功率的误差函数的数学模型,分析了声功率测量时矩形测量面大小、扫描测量面到声源的距离、扫描线密度误差的影响.根据声功率测量误差仿真曲线,给出了测量机器声功率时矩形测量面尺寸、测量面距声源距离、扫描线密度的确定方法.依此方法确定矩形测量面几何参数,提高了测量效率,为快速准确地测量声源的声功率奠定了基础.
【总页数】4页(P171-174)
【作者】周广林
【作者单位】黑龙江科技学院,机械工程学院,哈尔滨,150027
【正文语种】中文
【中图分类】TB524;TB95
【相关文献】
1.等腰三角形路径扫描声强法测量声功率误差分析及参数优化 [J], 周广林;周晃明
2.声强传感器特性对扫描声强法确定声源声功率的影响 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;陈心昭
3.扫描声强法声源声功率测量通用数学模型 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;陈心昭
4.扫描面几何特征对扫描声强法确定声功率误差的影响 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;
陈心昭
5.扫描声强法测量声功率时扫描参数的确定 [J], 周广林;陈剑;于飞;毕传兴;陈心昭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
声强测量技术
声强基础及应用声音是客观存在的物理现象，它的存在必须具有两个基本条件：(1)有作为声源的振动物体；(2)有能够传播振动的介质。
声音可以简述为声源的机械振动在周围介质中的传播现象，这种传播现象以波的形式出现，称之为声波。
所以振动是声波的产生根源，而声波是振动的传播过程。
一切连续的弹性物质都可以作为声传播的介质，声波可以在固体、液体和气体中传播。
由于空气没有切向恢复力，声波的传播方向和质点的振动方向是一致的，所以声波在空气中是纵波。
1 声学基本理论介质中声波所及的区域称为声场，声波在声场中是以疏密波的形式传播，所以在传播过程中在同一时刻不同体积元的压强是不同的。
对同一体积元其压强又随时间而变化，所以声场中个体积元的压强是时间及空间的函数。
同理，体积元的密度也是时间及空间的函数。
设介质处于平衡状态时，各处的静压为0p ，当声波传来时，某点的压强变为f p ，其变化量p 为0p p p f -= (1-1)该变化量p 就是声压。
声压是时间及空间的函数。
某一点的声压()t p 称为该点的瞬时声压。
通常人耳只能感受一个稳定的有效声压。
有效声压是一个变化周期内瞬时声压的均方根值：()t t p Tp Te d 12⎰=(1-2)在室内高声谈话时，距1m 出的声压约为0.1Pa ，距运转飞机发动机5m 出约为100Pa ，而1个大气压为P a 105，可见声压幅值远远小于静压0p 。
1.1 物态方程一般情况下，当噪声级低于135dB 时，可以把气压和密度的关系处理为线性， 0d d d d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=ρρf fp p (1-3) 由于p p p p f f =-=0d ，所以图1-1 气压与密度之间的关系ρρd d d 0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=f p p (1-4) 对关系式00V V ρρ=微分，可以得到ρρd d -=V V (1-5) 把式(5)代入式(4)得： V V p p f d d d 0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρρ (1-6) 在式(1-6)中，0d d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-ρρfp 就是空气的绝热体积模量，表示压强和体积的变化关系，负号表示两者方向相反。
测量声功率实验报告
一、实验目的1. 理解声功率的概念和测量方法。
2. 掌握使用声功率计进行声功率测量的基本操作和注意事项。
3. 了解声源特性对声功率测量的影响。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理声功率是指单位时间内声源辐射到空间的能量，其单位为瓦特（W）。
声功率的测量方法主要有声级计法、能量吸收法、驻波法等。
本实验采用声级计法进行声功率测量。
声级计法：利用声级计测量声源在某一方向上的声压级，然后根据声压级和距离的关系，计算出声功率。
三、实验仪器1. 声级计（含风噪声补偿器）；2. 风速仪；3. 秒表；4. 卷尺；5. 声源（如扬声器）；6. 实验平台。
四、实验步骤1. 准备实验平台，将声源放置在平台上。
2. 调整声源的工作状态，使其发出稳定的声音。
3. 使用声级计测量声源在距离声源1米处的声压级，记录数据。
4. 测量风速，记录数据。
5. 根据风速数据，调整声级计的风噪声补偿器。
6. 重复步骤3，分别测量声源在距离声源2米、3米、4米处的声压级，记录数据。
7. 根据声压级和距离的关系，计算声功率。
8. 对实验数据进行处理和分析。
五、实验数据1. 声压级（dB）：距离1米：L1 = 80 dB距离2米：L2 = 70 dB距离3米：L3 = 60 dB距离4米：L4 = 50 dB2. 风速（m/s）：v = 2 m/s六、实验结果与分析1. 计算声功率：声功率 P = 10^(L/10) 1 10^(-3) 4πR^2其中，L为声压级（dB），R为距离（m）。
P1 = 10^(80/10) 1 10^(-3) 4π 1^2 ≈ 100 WP2 = 10^(70/10) 1 10^(-3) 4π 2^2 ≈ 200 WP3 = 10^(60/10) 1 10^(-3) 4π 3^2 ≈ 300 WP4 = 10^(50/10) 1 10^(-3) 4π 4^2 ≈ 400 W2. 分析：（1）声功率随着距离的增加而逐渐减小，符合声波传播的规律。
[整理]6声与振动测量实验指导书
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声与振动测试实验指导书西北工业大学航海学院2012年 3 月实验一声信号采集及Spectra软件应用一、实验目的1. 学会用计算机声卡采集、保存、处理声频信号，并将其存为数据文件；2. 采集给定设备的噪音信号或语音信号，分析其时域特征及频谱结构；3. 学习spectra lab(plus)谱分析软件的使用,用该软件对所采集的声信号进行谱分析。
二、实验要求1. 熟悉spectra lab的应用环境，能够在各种模式下正确操作运行；2. 能够正确地采集语言、音乐及设备噪声信号，并将其记录成数据文件，同时能用spectra软件对这些文件进行时域及频域分析。
三、实验环境1. 声传感器（microphone）2. 大宇牌手电钻：250W3. 通用计算机4. spectra lab(plus)谱分析软件5. 有源音箱四、实验内容、步骤实验内容：1. 采集并保存手电转钻空转时的噪音信号，观察其时域信号特点（最大值、最小值及均值等）及频谱特征；将其存为.W A V文件格式，用Matlab语言调入后分析频谱结构，绘出频谱简图。
2. 采集并保存本人的声音信号（唱或朗读），观察其信号实域及频域特点，绘出频谱简图。
实验步骤：1.将声传感器（microphone）连接到计算机的mic输入口。
2.启动计算机，打开spectra lab(plus)谱分析软件，进行有关设置，如：采样频率/样本点数/平均次数/抽取比例/显示设置等。
3.模式（Mode）设置(1). 将Mode设置为实时（Real time）方式,打开Run运行开关，此时输入的信号为背景噪声，通过时域及频域观察窗可观察到相应的时域及频域波形，通过调节有关按钮（如频率扩展、压缩、自动量程等），使图形显示适中。
(2). 由声源分别发出单频、多频及扫频声，调节有关按钮，观察相应的时域及频域波，同时注意观察有信号时和无信号时声级的差别，即背景噪声的大小。
(3). 将Mode设置为记录器方式（Rcorder）,由声源分别发出单频、多频及一段音乐，将其记录为三个.wav文件，按Rec按钮开始记录，同时记时表开始记时，根据记时表，将所记录将文件长度控制在4～10秒。
声强实验中的步骤和准确性控制要点
声强实验中的步骤和准确性控制要点声强实验是一种用来测量声音强度的实验方法，它在科学研究、工程设计等领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍声强实验的步骤和准确性控制要点，以帮助读者更好地理解和实施声强实验。
一、声强实验的步骤1. 实验前准备：在进行声强实验之前，需要做好实验前准备工作。
首先，选择合适的实验场所，确保环境安静，并尽量减少外界干扰。
其次，确定实验所需仪器设备，并检查它们是否工作正常。
同时，配备实验所需材料和相关文献资料，以便参考和记录实验数据。
2. 仪器校准：在进行声强实验之前，需要对仪器进行校准。
校准的目的是确保仪器的测量结果准确可靠。
校准的方法和步骤可以根据具体的仪器类型来确定。
通常包括校准仪器的灵敏度、线性度、零位偏差等参数。
3. 实施实验操作：在进行声强实验时，需要依照以下步骤进行操作：（1）设置实验参数：根据实验目的和所使用的仪器，设置合适的实验参数，如声源距离、测量范围等。
（2）放置测量设备：将声强测量仪器放置于合适的位置。
确保测量位置与声源之间没有阻挡物，以避免测量结果的偏差。
（3）启动仪器：按照仪器的操作说明，启动声强测量仪器，并进行初始化设置。
（4）开始测量：根据实验要求，进行声强的测量。
通常可以通过改变声源距离、角度等参数，获取不同条件下的声强数据，并记录测量结果。
（5）数据处理：对测得的声强数据进行处理和分析。
可以采用统计学方法，计算平均声强、标准差等指标，以更准确地描述声强的特征。
4. 实验结果分析：在完成实验后，需要对实验结果进行分析和总结。
可以比较不同条件下的声强数据，观察其变化规律，并对实验结果进行解释和验证。
同时，还可以与理论值进行对比，评估实验结果的准确性和可靠性。
二、声强实验的准确性控制要点1. 实验环境的控制：在进行声强实验时，需要确保实验环境的安静和稳定。
尽量避免外界噪音和干扰源的影响，以保证测量结果的准确性。
2. 仪器设备的选择和校准：在进行声强实验时，需要选择合适的仪器设备，并对其进行校准。
声强测量的原理方法及应用
声强测量的原理方法及应用声强测量是声学领域中的一项重要技术，它可以用来测量声音的强度和方向，以及声源的位置和特性。
声强测量的原理方法及应用十分广泛，下面将对其进行详细介绍。
一、声强测量的原理声强是指单位时间内通过单位面积的声能，通常用W/m²表示。
声强测量的原理是利用两个微小的声压传感器，分别测量声波在空间中传播时的压力差，从而计算出声强的大小和方向。
这两个传感器的位置和方向需要精确控制，以确保测量结果的准确性。
二、声强测量的方法声强测量的方法主要有两种：一种是直接法，另一种是间接法。
直接法是指直接测量声波在空间中传播时的压力差，从而计算出声强的大小和方向。
这种方法需要使用两个微小的声压传感器，将它们分别放置在声源和测量点的位置上，然后测量它们之间的压力差。
由于声波在空间中的传播是球面扩散的，因此需要对测量结果进行修正，以消除距离效应和方向效应的影响。
间接法是指通过测量声波在空间中传播时的声压和声速，从而计算出声强的大小和方向。
这种方法需要使用一个声压传感器和一个声速传感器，将它们分别放置在声源和测量点的位置上，然后测量它们之间的声压和声速。
由于声波在空间中的传播速度是固定的，因此可以通过测量声压和声速的变化来计算出声强的大小和方向。
三、声强测量的应用声强测量在工程和科学领域中有着广泛的应用，下面将介绍其中的几个方面。
1. 声学设计声强测量可以用来评估不同声学设计方案的效果，以确定最佳的声学设计方案。
例如，在音乐厅的设计中，声强测量可以用来评估不同座位的声学效果，以确定最佳的座位布局和声学设计方案。
2. 噪声控制声强测量可以用来评估噪声控制措施的效果，以确定最佳的噪声控制方案。
例如，在机房的设计中，声强测量可以用来评估不同噪声控制措施的效果，以确定最佳的噪声控制方案。
3. 声源定位声强测量可以用来确定声源的位置和特性，以便进行声源定位和声学分析。
例如，在汽车引擎的设计中，声强测量可以用来确定引擎的声源位置和特性，以便进行声学分析和优化设计。
声强的测量方法与数据处理技巧
声强的测量方法与数据处理技巧声强是指声波在单位面积上通过的能量，它是评价声音强度的重要物理量。
正确测量声强并进行准确的数据处理对于各种声音研究和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常用的声强测量方法以及数据处理技巧，帮助读者了解如何进行声强的测量与分析。
一、声强测量方法声强的测量需要使用专用的仪器，常见的声强测量方法主要包括声强表法和声强定向法。
下面对这两种方法进行介绍。
1.声强表法声强表法是最常用的测量声强的方法之一。
它通过将声强测量仪器放置在声源附近，利用接受器接收声音的能量来确定声强大小。
具体操作步骤如下：（1）将声强仪器放置在距离声源一定距离的位置，并保持与声源垂直。
（2）打开仪器，进行校准和调整，确保其正常工作状态。
（3）触发声源，记录所测得的声强数值。
2.声强定向法声强定向法是一种对于特定方向上的声强测量较为精确的方法。
它需要使用声强仪器以及声源的角度信息来进行测量。
操作步骤如下：（1）根据实际需求，设置声源与声强仪器之间的角度。
（2）调整仪器位置，确保其与声源和接受器在同一直线上。
（3）触发声源，记录所测得的声强数值。
二、声强数据处理技巧在测量得到声强数据后，对数据进行处理能够更准确地分析声音的强度。
以下是几种常用的声强数据处理技巧：1.单位转换声强的单位通常使用分贝（dB）来表示。
在数据处理过程中，如果得到的声强数据单位不是分贝，需要对其进行转换。
常见的声强单位转换公式为：声强（分贝）= 10 * log10（声强数值/参考声强数值）2.数据平均在进行声强测量时，由于环境噪音等因素的存在，单次测量得到的数据可能存在一定的误差。
为了减小误差，可以进行多次测量，并对数据取平均值。
计算平均值可以降低测量误差，提高数据的可靠性。
3.数据比较进行声强数据处理时，常常需要将不同声源的声强进行比较，以评估其相对大小。
此时可以使用图表来可视化不同声源之间的声强差异，更方便地进行比较和分析。
4.数据分析软件对于大量且复杂的声强数据，使用专门的数据分析软件能够提高处理效率和准确性。
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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3560C3、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）式中—第i 个面元的局部功率；—测量面元总数；—基准声功率，如果任意一个频带的为负值，则本标准给出的方法不能用于该频带。
（3）、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（6.9）计算总声功率级。
（6.9）五、实验结果1、按1/3倍频程给出声功率级及各测量面的法向声强平均值。
中心频率/Hz A面均值W/m^2B面均值W/m^2C面均值W/m^2D面均值W/m^2E面均值W/m^2声功率级/dB1.60E+02 4.00E-08 3.00E-08 3.00E-08 5.00E-08 1.40E-07 51.75662.00E+02 2.60E-07 4.70E-07 8.30E-07 2.24E-063.72E-06 52.27302.50E+023.89E-06 7.08E-06 1.48E-05 1.18E-05 7.08E-06 52.30253.15E+02 6.46E-06 2.29E-06 1.05E-06 7.80E-07 0.00E+00 54.53544.00E+02 4.00E-08 3.00E-08 6.00E-085.50E-07 3.50E-07 61.34525.00E+02 5.60E-07 1.23E-06 5.01E-06 5.13E-06 4.68E-06 61.17536.30E+02 6.31E-06 1.35E-05 1.62E-05 6.92E-06 6.76E-06 63.35318.00E+02 2.69E-06 1.51E-06 1.38E-06 3.00E-08 2.00E-08 66.86381.00E+032.00E-08 7.00E-08 2.60E-073.00E-074.50E-07 72.90911.25E+03 1.07E-06 5.62E-06 8.91E-06 7.08E-06 8.51E-06 74.90951.60E+03 1.12E-05 1.32E-05 8.13E-06 6.17E-062.82E-06 74.14212.00E+03 1.35E-06 9.10E-07 2.00E-08 1.00E-08 5.00E-08 74.95342.50E+033.00E-08 1.00E-07 1.60E-07 3.20E-07 9.10E-07 77.12923.15E+03 2.95E-064.37E-06 4.27E-065.75E-06 8.51E-06 77.44124.00E+03 1.10E-05 8.71E-06 1.02E-05 2.24E-06 1.29E-06 75.44095.00E+03 8.90E-07 2.00E-08 2.00E-08 2.00E-08 3.00E-08 75.10566.30E+03 3.20E-07 2.60E-07 3.60E-07 8.90E-07 4.57E-06 70.95118.00E+03 1.12E-05 7.76E-06 7.08E-06 8.91E-06 6.76E-06 67.82941.00E+04 4.37E-06 5.01E-062.40E-06 1.05E-06 6.30E-07 66.1501测量面：A面（正面）、B面（后面）、C面（上面）、D面（左面）、E面（右面），位置如下图所示：2、按1/3倍频程给画出声功率与频率的关系图，计算声功率总级值。
（1）、按1/3倍频程给画出声功率与频率的关系图（2）、计算声功率总级值为：84.99dB六、注意事项1、扫描测量时，要保持探头在一个水平面上，扫描速度均匀,方向一致；2、在扫描各个测量面的过程中，不要碰撞声源连线，保证声源稳定。
七、讨论思考题问：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。
答：1、声强法测量声功率的优点：a、不需要使用消声室或混响室等声学设施；b、在多个声源辐射叠加声场中能区分不同声源的辐射功率。
c、可用于现场测量。
2、其测量精确度较自由场法和混响室法低。
附录：1、matlab程序：（1）、求各测量面法向平均声强值function y=i(xp=1/10^12;o=zeros(1,95;for i=1:95o(i=p*(10^(0.1*x(i;endb=zeros(19,5;for i=1:19for j=1:5b(i,j=o(j+5*(i-1;endendy=b;（2）、按1/3倍频程求声功率级function y=w(xp=1/10^12;s=0.8*0.8;q=zeros(1,95;for i=1:95q(i=p*(10^(0.1*x(i*s;enda=zeros(1,19;for i=1:19a(i=q(i/p+q(i+19/p+q(i+38/p+q(i+57/p+q(i+76/p;endw=zeros(1,19;for i=1:19w(i=10*log10(a(i;endy=w;（3）、求总声功率级function y=b(ua=0;for i=1:19a=a+10^(0.1*u(i;endy=10*log10(a;2、原始数据示例：面A的声强级测量：1 1.6000000000e+002 4.59061e+001 -2 2.0000000000e+002 4.48054e+001 -3 2.5000000000e+002 4.54397e+001 -4 3.1500000000e+002 4.67239e+001 -5 4.0000000000e+002 5.16190e+001 -6 5.0000000000e+002 5.40688e+001 -7 6.3000000000e+002 5.66609e+001 -8 8.0000000000e+002 5.92377e+001 -9 1.0000000000e+003 6.34852e+001 -10 1.2500000000e+003 6.57252e+001 -11 1.6000000000e+003 6.59398e+001 -12 2.0000000000e+003 6.85227e+001 -13 2.5000000000e+003 7.17423e+001 -14 3.1500000000e+003 7.07032e+001 -15 4.0000000000e+003 6.84962e+001 -16 5.0000000000e+003 6.81281e+001 -17 6.3000000000e+003 6.35655e+001 -18 8.0000000000e+003 6.02289e+001 -19 1.0000000000e+004 5.88762e+001 -。