ICS 17.140.30 CCS Z 32
中华人民共和国国家标准
GB/T 41311.1—2022/ISO 17208-1:2016
声学 描述船舶水下噪声的量及其测量方法 第1部分：用于比对目的的深水精密测量要求
Acoustics—Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships—Part 1:Requirements for precision measurements in deep water used for comparison purposes
(ISO 17208-1:2016,Underwater acoustics—Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships—Part 1: Requirements for precision measurements in deep water used for comparison purposes,IDT)
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
发 布
国家标准化管理委员会
GB/T 41311.1—2022/ISO 17208-1:2016
声学 描述船舶水下噪声的量及其测量方法 第1部分：用于比对目的的深水精密测量要求
1 范围
本文件规定了在指定操作条件下，进行船舶水下辐射噪声测量的通用测量系统、测量步骤和测量方法。本文件并不规定水下噪声限值或为其提供指南，也不阐述水下噪声对海洋生物的潜在影响。
测量量值的结果以均方根声压级（SPL）给出，因此，可等同使用在船舶水下远场测得的声压级或SPL并归一化至1m距离处后，以1/3倍频程带宽给出的测量结果（见4.3）。本文件中，这些测量结果用“辐射噪声级”表示。声压级是在几何远场中进行测量的，然后归一化至1m距离处，以便与相应的水下噪声限值进行比对。
本文件适用于航行中的各种水面载人或无人船舶水下辐射噪声的测量，但不适用于潜艇或飞机。测量方法对船舶的大小没有固定的限制，但要求船舶航行速度不超过25.7m/s（即50kn）。
测量方法对劳埃德镜像干涉效应起到了平滑作用，但并没有消除海底反射、海水折射与吸收等传播效应的影响。对这些效应，本文件没有给出特定的计算修正。本文件没有要求固定的测量地点，但对测量地点的选择提出了具体要求。
本文件所述方法的预期用途有：与合同限值要求进行比对、同型船舶比较、线谱特征评估，以及研发。潜在用户包括政府机构、科考船运营商及商船船东。
使用从这种确定船舶源级的测量方法获得的数据来开展远场噪声预报，例如满足大多数环境影响研究或创建水下噪声等值线图所需，需要额外的后处理。
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 18405 水声 名词术语（Underwater acoustics—Terminology）
IEC 60565 水声 水听器 0.01 Hz～1 MHz频率范围的校准（Underwater acoustics—Hydro-phones—Calibration in the frequency range 0.01 Hz to 1 MHz)
IEC61260 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器（Electroacoustics—Octave-band and fractional-octave-band filters)
注：GB/T 3241—2010 电声学 倍频程与分数倍频程滤波器（IEC 61260：1995，MOD）
3 术语和定义
ISO 18405 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
背景噪声 background noise
除被测量船舶之外所有（生物和非生物）噪声源产生的噪声，包括测量的自噪声。
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3.2
舷位 beam aspect
垂直于被测船舶从船艏到船舰肿剖面任一侧的方向。
注：舷位指水听器相对于被测船舶的方位，通常用左舷或右舷方向表示。另一种测量方法是将水听器布置在龙骨
下方进行测量。此时，水听器不放在海底或靠近海底的位置（本文件不涉及）。3.3
最近会遇点 closest point of approach；CPA
一次航行测试中，被测船舶参考点至水听器水平距离最近的点。注：被测船舶在最近会遇点到水听器的距离在式（1）中以符号dcra表示。3.4
开始测量 commence exercise；COMEX 开始测量位置 start test range location
位于数据开始记录位置之前，与其距离是数据开始记录位置位于最近会遇点之前距离至少2倍的被测船舶参考点位置。
注：见图3。3.5
数据窗夹角 data window angle
被测船舶参考点在数据采集开始位置和数据采集结束位置之间，朝向水听器的角度。注1：数据窗夹角以度数表示，见图3。注2：数据窗夹角的范围是士30°。3.6
数据窗长度 data window length；DWL lpw
数据采集开始位置与数据采集结束位置之间的距离。
注：数据窗长度用最近会遇点与式（1）中给出的士30"数据窗夹角之间的距离定义。3.7
数据窗时长 data window period；DWP tpwp
被测船舶以一定航速通过数据窗长度所经历的时间。注：见式（2）和图3。3.8
数据采集结束位置 end data location 数据采集结束时，被测船舶参考点所在的位置。
注：数据采集结束位置是数据采集开始位置之后一个数据窗长度的位置。3.9
现场校准 field calibration
为了验证实际测量系统的合理（如在系统声明的不确定度范围内）响应，在测量系统的输入端（或其他位置）利用已知输入进行激励的校准方法，可能使用物理激励（比如，经过校准和溯源的已知声或振动源）或者电输入（电荷或电压信号输入）。3.10
结束测量 finish exercise；FINEX 结束测量位置 end test range location
通过最近会遇点并与数据开始记录距离是最近会遇点与数据开始记录位置2倍的船舶参考点2
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位置。
注：见图3。3.11
频率响应 frequency response
对于给定的不确定度和重复性，系统能够测量从最低频率到最高规定频率的频率范围。3.12
几何远场 geometric far field
假定被测船舶是单点源，测量点与其水平距离调整至参考远场距离时，实际测量声压级与假想结果之间的差异小于1 dB。
注：ISO18405中对声学远场的定义同样适用。3.13
水听器电缆漂移角 hydrophone cable drift angle 水听器电缆固定支撑和水听器连线与垂直轴之间的夹角。3.14
插入电压校准 insert voltage calibration
在测量系统的输入端（或其他位置）输入经过校准和可溯源的已知电激励，测定该系统对此激励正常响应（在系统标明的测量不确定度和重复性范围内）的合理性。3.15
劳埃德表面镜像干涉效应 Lloyd's mirror surface image coherence effects 由自由（压力释放）表面引起的水下辐射噪声级的改变。
注1：来自水面的镜像辐射对声源的直接辐射产生相消相长的影响。在本文件中，这些辐射被认为是声源辐射组
成部分，使声场产生垂直指向性，因此需确定空间测点倾角。
注2：本文件给定辐射噪声级中减小了劳埃德镜像干涉效应的影响，但并没有消除。3.16
测量重复性 measurement repeatability
在同一地点，利用同一测量设备在相同测量条件下进行的，对同一船舶在同一测量工况下进行连续测量得到的辐射噪声级所期望的离散性。
注：测量重复性在1/3倍频程带宽上用分贝（dB）表示。3.17
测量系统 measurement system
由一个或多个换能器、适调放大器、模数转换器和数字信号处理器及辅助设备组成的数据采集系统。3.18
测量不确定度 measurement uncertainty 辐射噪声级测量值的期望离散性。
注1：针对给定的测量方法（如时间平均、时间带宽乘积等），测量不确定度是在以1/3倍频程带宽上用分贝（dB）进
行表示。注2：见第7章。3.19
无指向性水听器 omni-directional hydrophone
在所有方向上对声波几乎具有基本相同响应的水下声压换能器，在其有效测量频率范围内，水平方向上的灵敏度变化不超过士2dB。