ICS 17.140.01 A 59
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T34828—2017/ISO26101:2012
声学 自由场环境评定测试方法
AcousticsTest methods for the qualification of free-field environments
(ISO26101:2012,IDT)
2017-11-01 发布
2018-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T34828—2017/ISO26101:2012
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件
术语和定义与平方反比律的允差自由声场性能的测量 5.1 发散衰减法 5.2 应记录的信息 5.3 报告信息附录A（规范性附录） 评定准则及测量要求附录B（规范性附录） 声源指向性评估的一般步骤附录C（资料性附录） 测量不确定度附录D（资料性附录） 关于引用本标准的说明参考文献
5
11 GB/T 34828—2017/ISO26101:2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准使用翻译法等同采用ISO26101：2012《声学自由场环境评定测试方法》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
-GB/T3241—2010电声学 倍频程和分数倍频程滤波器（IEC61260：1995，MOD） GB/T3785.1—2010电声学声级计第1部分：规范（IEC61672-1：2002，IDT）
本标准做了以下编辑性修改：
为简化表达，删除了原版的3.8，正文中直接以“引用本标准的规范文件”给出； -5.1.3.2增加了注，说明传声器的移动路径与声源轴线的位置关系（见5.1.3.2）。
本标准由中国科学院提出。 本标准由全国声学标准化技术委员会（SAC/TC17)归口。 本标准起草单位：中国计量科学研究院、深圳中雅机电实业有限公司、中国科学院声学研究所、同济
大学、浙江大学、哈尔滨工程大学、上海市环境科学研究院、西北工业大学。
本标准主要起草人：何龙标、牛锋、冯秀娟、方庆川、李晓东、程明昆、刘丹晓、尹挑、俞悟周、毛东兴翟国庆、张林、周裕德、祝文英、曾向阳。
1 GB/T 34828—2017/IS0 26101:2012
引言
本标准阐述了利用发散衰减法测量自由声场或反射面上方自由声场的环境性能。如果声场环境的边界表面能够吸收所有人射声能，则该环境为自由声场。通常由特殊的测试环境获得自由声场，如消声室和半消声室。实际上，消声室和半消声室是在有限空间内为声学测量提供了可控的自由声场。
本标准旨在统一自由声场环境评定中的测量方法和测试条件，建议其他国家标准和行业标准采用本标准的评定方法，引用时也可具体指出适用于所用试验方法
的评定准则和所需的测试路径。
Ⅱ GB/T 34828—2017/ISO26101:2012
声学 自由场环境评定测试方法
1范围
本标准规定的方法适用于评定消声室和半消声室等声学空间是否满足自由声场条件。 本标准规定了用于评定消声空间和半消声空间性能的离散频率法和宽带法，规定了采用无指向性
声源进行自由声场评定的流程，详细阐述了得到测试结果的过程，并给出了测量不确定度的评定方法。
本标准提出的消声空间和半消声空间的评定方法，适用于各种声学测量需求。针对某些特定的声学测量需求，其他标准和测试规范可引用本标准来进行评估。
对于没有规定要求或准则的一般声学测量，附录A给出了所用消声室和半消声室的评定准则和测试要求。
本标准阐述了用于声场环境自由声场性能测量的发散衰减法，
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件
IEC6126o电声学倍频程和分数倍频程滤波器（Electroacoustics—Octave-bandandfractional- octave-band filters)
IEC61672-1电声学声级计第1部分：规范（Electroacoustics—Soundlevelmeters—Part1： Specifications)
ISO/IEC指南98-3：2008测量不确定度第3部分：测量不确定度表述指南（GUM：1995）[Un
certainty of measurementPart 3:Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
自由声场 5freesoundfield 均匀各向同性媒质中，边界影响可以不计的声场，
3.2
消声空间 anechoic space 均匀各向同性媒质中，边界影响可以忽略不计，可获得自由声场的空间。
3.3
半消声空间 hemi-anechoicspace 均匀各向同性媒质中，边界影响可以忽略不计，在反射面上方可获得自由声场的空间。
3.4
声中心 acousticcentre 对于声源或给定的测试信号，声中心是球面波波阵面的近似辐射源位置。
1 GB/T34828—2017/IS026101:2012
3.5
背景噪声 backgroundnoise 除被测声源外的所有其他信号之和。 注：背景噪声来源于空气声、结构振动和仪器的电噪声。
3.6
发散衰减 divergenceloss 声波自声源沿直线传播过程中由于扩展造成的声压的衰减，
3.7
测试频率范围frequencyrangeofinterest 所要评定的最低频率和最高频率之间由连续1/3倍频程所覆盖的频率范围。
4与平方反比律的允差
自由空间中声波以球面波传播。理论上，均方声压应随着远离声中心的直线距离的平方成反比衰
减，称之为平方反比律
按照引用本标准的规范文件中定义的准则，消声或半消声的空间中，实际测量的均方声压与平方反比律估算的声压级之间的偏差不应超过引用本标准的规范文件中规定的数值。
引用本标准的规范文件中没有给出具体的允差要求时，对于一般的声学测量，应采用附录A中给出的准则评定消声空间和半消声空间。
引用本标准的规范文件中规定的允差可能与附录A给出的不同
5自由声场性能的测量
5.12 发散衰减法
5.1.1原理
发散衰减法用于量化某个测试环境内的消声或半消声空间的性能，用于确定所评估消声或半消声空间的自由场范围。自由声场的性能通过将测试声源辐射的声压随空间距离的衰减与理想自由声场中声压的衰减进行比较，量化所有直达和反射声能的贡献来进行评估。 5.1.2仪器和测量设备 5.1.2.1概述
测量声压级的仪器包括传声器和线缆，其线性度误差应满足IEC61672-1规定的1级声级计的要求。传声器应为无指向性，并应考虑与之连接的辅助设备的影响，如保护栅和支撑结构。1/3倍频带测量时，所用滤波器应满足IEC61260规定的1级要求，
注：测试频率高于5kHz时，本方法要求的传声器直径与WS2F传声器()相当或更小。 5.1.2.2 测试声源
测试声源在所用频率范围内应近似为点声源，并满足： a） 声源应紧凑，并使得声中心的位置足够接近5.1.3.2规定的传声器移动路径的起点，这样在拟
合声压级随距离的衰减曲线时可不对声中心进行修正； b) 当按附录B的步骤进行测试时，指向性应满足表B.1的要求，以保证声源在所有方向辐射
能量；
2 GB/T34828—2017/ISO26101:2012
c）在所有测量频率范围内有足够的声能量输出，使每个传声器移动路径上所有测点或传声器在
连续路径移动过程中的声压级均高于背景噪声6dB以上； d) 具有较高的输出稳定性，以保证在每个传声器移动路径的测量过程中，位于测量环境中的任
固定测点处监测传声器的测量值在当前频率的测量过程中没有较大变化（这种变化与声源、与声源相连的信号发生器和功率放大器有关）。如果声源稳定性超过土0.2dB，则测量传声器的声压级应按式(1)进行修正：
L pi = L pi L p.ref.i + L p.ref.c
.....(1)
式中： L pi Lpi 测点i的测量声压级，单位为分贝（dB）： L p.ref.i 测量测点i时参考点处监测传声器的测量声压级，单位为分贝（dB)； Lpref.o 测量起点0时参考点处监测传声器的测量声压级，单位为分贝（dB）。 一般情况下，需两个或多个测试声源覆盖全部的频率范围，且所有测试声源在测量频率范围内必须
修正后测点i的声压级，单位为分贝（dB)；
满足上述要求。
注：满足附录A规定的已知消声空间可用于估计声源的声中心注意事项： a) 保证测点声压级比背景噪声高6dB，最好高15dB以上； b)/ 小心布置监测传声器，避免传声器移动装置的干扰影响测试结果； c) 在每个传声器移动路径的测量过程中，需区分大气条件的变化和声源不稳定对测量结果的
影响。
5.1.3测试声源的位置和传声器移动路径 5.1.3.1 测试声源的位置
引用本标准的规范文件可能规定了评定消声或半消声空间过程中测试声源的位置，若该文件对测试声源的位置没有特定要求，对于一般的声测量需求，对消声或半消声空间进行评定时应采用附录A 推荐的位置。测试声源按选定的方位放置，并对传声器移动路径保持同一方向，自由场评定过程中测试声源的位置不局限于单个位置。 5.1.3.2传声器移动路径
选取的传声器移动路径应能全面表征和评估消声空间或半消声空间是否满足不同声学测量的需
求。传声器移动路径的起点应位于测试声源所占据的物理体积内。引用本标准的规范文件中可能规定了用于评估消声或半消声空间的传声器移动路径，若对传声器移动路径没有特定要求，对于一般的声学测量，在对消声或半消声空间进行评定时应采用附录A规定的传声器移动路径。测量时应避免传声器支架引入的声反射。
注：需确保传声器移动路径与声源轴线在同一直线上，以保证声源声中心在传声器移动路径的延长线上。 5.1.4测试步骤 5.1.4.1评定带宽
消声或半消声空间的评定带宽应选择能覆盖被测声源典型频谱特性的频率范围。离散频率的评
定，可以通过测试声源产生离散频率的纯音信号完成，也可以通过宽带噪声信号和具有离散频谱检测能力的测试系统，如FFT频谱分析仪[13}来实现。
消声或半消声空间的宽带评定，可以通过测试声源产生宽带噪声，测量系统提供1/3倍频带滤波来
3 GB/T34828—2017/ISO26101:2012
实现。
引用本标准的规范文件可能规定了评定带宽，若没有规定，应根据使用目的采用附录A中要求的合适的评定带宽。 5.1.4.2声信号产生
5.1.2.2所描述的测试声源可以是纯音信号、多个纯音信号、带通噪声或宽带噪声。若采用纯音信号或多个纯音信号进行离散频率评定，滤波后其他频率点的能量与测试频率点的能量相比，其差值应超过15dB。若采用宽带噪声作为测试信号进行宽带或者离散频率评定，测试信号应为随机噪声或具有一定带宽的随机噪声，
若引用本标准的规范文件对测试信号没有具体要求，可根据附录A要求，选择合适的测试信号用于评定消声或半消声空间是否达到预期性能指标
注：采用多个纯音信号的组合作为测试信号，其测试效率要比单个纯音测试高很多，组合的多个纯音信号间隔需大
于1/3倍频程。 若采用纯音或混合纯音信号，应注意信号幅度过大引起的失真问题。
5.1.4.3声压级的测量
声压级应采用分数倍频程滤波器或FFT频谱分析仪测量。对每一个测试信号，传声器均应沿着 5.1.3.2所描述的路径移动测量。传声器测量声压级时，其距离原点的起始距离不应超过最低评定频率对应的1/4波长，移动距离至少为最低工作频率对应的1/2波长，直至达到消声或半消声空间的假定边界。
应采用传声器移动路径上等距离分布的测点实现每个频率点的声压级测量。在评定消声或半消声空间时，引用本标准的规范文件可能规定了传声器移动路径上测点的最大间距。若引用本标准的规范文件对传声器移动路径上测点的空间分辨率没有特定要求，对于一般的声学测量需求，可采用附录A 的规定。
对于采用纯音信号的离散频率测量，也可采用传声器沿着选定的测量路径缓慢连续移动，并记录声压级[13]。根据离散测量的空间采样规则便可确定声压级与距离的关系。
若采用宽带测试信号，为保证测量结果稳定，测量持续时间要足够长 5.1.5结果表述 5.1.5.1计算方法 5.1.5.1.1概述
测量得到的声压级与自由场中基于平方反比律的理论声压级比较。 5.1.5.1.2基于平方反比律的声压级估计
对于5.1.4.3规定的每个传声器移动路径上声压级的各个测点，基于平方反比律的理论声压级可按式(2)进行估计：
L,(r;)=b - 201g(
....( 2)
式中： L（r;）一一基于平方反比律计算的距离声中心r：位置处的声压级，单位为分贝（dB)；
测点i距离声中心的距离，单位为米（m）；参考值，ro=1m；
r; ro
一
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