JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1496—2014
声源识别定位系统（波束形成法）
校准规范
Calibration Specification for Sound Source Identification and Localization
Systems (Beamforming Method)
2014-11-17发布
2015-02-17实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1496—2014
声源识别定位系统 （波束形成法）
校准规范
JJF 1496—2014
Calibration Specification for Sound Source
Identification and Localization Systems
(Beamforming Method)
归口 单 位：全国声学计量技术委员会起草 单 位：浙江省计量科学研究院
浙江工业大学中国计量科学研究院上海声望声学工程有限公司
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释 JJF1496—2014
本规范主要起草人：
姚磊（浙江省计量科学研究院）卢免采（浙江工业大学）牛锋（中国计量科学研究院）
参加起草人：
俞醒言（浙江省计量科学研究院）桑帅军（浙江省计量科学研究院）金江明（浙江工业大学）王 欢（上海声望声学工程有限公司） JJF1496—2014
目 录
引言 1
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1 ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (6) (7) (9)
范围· 2 引用文件· 3 术语和计量单位 3.1横向空间分辨力 3.2主旁瓣抑制比… 3.3 定位误差·
概述 5 计量特性 5. 1 横向空间分辨力· 5. 2 主旁瓣抑制比 5.3定位误差· 6校准条件. 6.1 环境条件· 6.2 测量标准及其他设备 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准项目 7. 2 校准方法· 8校准结果表达 8.1 校准记录 8.2 校准数据处理 8.3 校准证书· 8.4校准结果的测量不确定度· 9复校时间间隔附录A 校准记录的内容附录 B 校准证书的内容附录 C 测量不确定度评定示例
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I JJF1496—2014
引言
本规范依据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》的规则和格式编制声源识别定位系统（波束形成法）无相应的国家标准和国际标准，规范中的校准参
数参考了国内外各大生产厂商对应的技术资料及其实验方法，
本规范为首次发布。
ⅡI JJF1496—2014
声源识别定位系统（波束形成法）
校准规范
1范围
本规范适用于空气声平面阵列声源识别定位系统（波束形成法）的校准。
2引用文件
本规范引用下列文件： JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1034一2005声学计量名词术语及定义 GB3102.5电学和磁学的量和单位 GB3102.7声学的量和单位 GB/T6882一2008声学声压法测定噪声源声功率级消声室和半消声室精密法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文
件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语和计量单位
JJF1001一2011和JJF1034一2005界定的及以下术语和定义适用于本规范。 3.1横向空间分辨力transversespatialresolution
在与声阵列轴向垂直方向上可分辨的两个声源的声中心之间的最小距离。 3.2主旁瓣抑制比main-to-sidelobeinhibitionratio
在对单声源识别定位的成像区域内，主瓣与最大旁瓣的声压级之差。
3.3定位误差localizationerror
在与声阵列轴向垂直方向上，实际声源中心点与声成像区域内声压最大值处的距离偏差。 4概述
声源识别定位系统（以下简称“声源定位系统”）基于传声器阵列测量技术，通过特定形状的传声器阵列，测量一定空间内声波信号到达各传声器的相位差异以及声波的幅值，经波束形成方法计算得到以图像的方式显示声场及声源在空间的分布。声源定位系统一般由传声器阵列、摄像头、阵列信号采集分析单元以及阵列信号分析软件等组成，主要应用于声源识别与定位。
5计量特性 5.1横向空间分辨力
声源定位系统在距标准声源1m处，对于1kHz中心频率的横向空间分辨力一般
1 JJF1496—2014
不大于600mm。 5.2主旁瓣抑制比
声源定位系统在距标准声源1m处，在1kHz频点的主旁瓣抑制比一般不小于
5.0 dB. 5.3定位误差
声源定位系统在距标准声源1m处，在1kHz频点的定位误差一般不大于 100 mm.
注：以上技术要求不用于合格判定，仅供参考。
6校准条件 6.1环境条件
空气温度：（23士3）℃；相对湿度：（30～90）%；静压：（94～103）kPa。
6.2测量标准及其他设备
a）声频信号发生器在测量频率范围内，频率误差不超过土0.25%，输出信号总失真应不大于0.1%，
稳定性优于士0.02dB。
b）测量放大器在测量频率范围内，频率响应不超过士0.20dB，总失真小于0.1%，稳定性优于
±0.02 dB。
注：a）、b）对应的设备可采用满足上述校准要求的其他等效测量仪器（如信号发生系统、信号
采集分析系统等）。 c）功率放大器在测量频率范围内，频率响应不超过士0.20dB。 d）工作标准传声器在100Hz～20kHz频率范围内，传声器灵敏度级校准的测量扩展不确定度应优于
0.20 dB（k=2)。
e）标准声源系统在测量频段内标准声源总失真不大于3%，稳定性在测量时间内优于土0.1dB。 f）消声室在测量频率范围内自由声场范围不小于3m，本底噪声A计权声级不高于
40.0 dB。 7 校准项目和校准方法 7.1校准项目
声源定位系统的校准项目见表1。
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表1声源定位系统校准项目一览表
序号 1 2 3
项目名称横向空间分辨力主旁瓣抑制比
技术要求的条号
校准方法的条号
5. 1 5. 2 5. 3
7. 2. 1 7. 2. 2 7. 2.3
定位误差
7.2 校准方法 7.2.1 横向空间分辨力
E 产
测量放大器声源定位系统分析采集显示模块
声频信号发生器1
功率放大器1
1
> 标准声源1 工作标准传声器_
！声源定位系统> 传声器阵列
声频信号发生器2
功率放大器2
A
测量放大器
工作标准传声器
消声室
图1横向空间分辨力校准示意图
a）如图1所示，声频信号发生器1与2的输出分别接功率放大器1与2的输入，功率放大器1与2的输出分别接到标准声源1与标准声源2。
b）测量频点按1/3倍频程取点。对于测量频点f：处，在标准声源1正前方1m处布置工作标准传声器，设定声频信号发生器1输出正弦信号的频率为f：一△f，调节输出电压幅值U，使工作标准传声器处的声压级L：比背景噪声高20dB以上：同样在标准声源2正前方1m处布置工作标准传声器，设定声频信号发生器2输出正弦信号的频率为f：十△f，调节输出电压幅值U使工作标准传声器处的声压级也为Lp。
注：为兼顾两声源信号非相干性以及横向空间分辨力准确度等因素，此处△f取2Hz。 c）移除工作标准传声器，将声源定位系统传声器阵列的中心点正对标准声源1与
标准声源2连线的中心点，阵列与声源的中心位置相距1m（若该产品的工作距离未包含1m，也可取该产品技术指标对应的其他距离值）。
d）将标准声源1和标准声源2调整至距离最近，标准声源1和标准声源2同时发出声信号。调节声源定位系统图形显示的动态范围为3dB，逐渐增大两声源之间的横向距离（粗调时建议距离步进为对应声波波长的1/20，细调时距离步进建议优于 10mm）。每个距离间隔处的测量持续时间对于中心频率等于或小于160Hz的频带，测量时间至少为30S；中心频率等于或大于200Hz的频带，测量时间至少为10S。
e）增大两声源之间的横向距离直到成像图形上两声源成像的边界相切，此时读出成像图形上的标准声源1声压最大值处到其边界的距离r1以及标准声源2声压最大值处到其边界的距离r2（见图2），则f，频点下声源定位系统的横向空间分辨力R可用公式（1）计算得到。
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