噪声及其测量.doc

噪声及其测量一、设备噪声是利用声功率级来度量的，声功率级不能直接测量的，而是通过声压级或声强级换算出来。声压级的单位是分贝或分贝尔（Decibel），简称dB，它是声压与基准声压之比以10为底的对数的20倍，表示声场中某一点的强度，不能代表声源本身的大小，用对数表示是因为在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希钠定律。声功率级的单位是Bels，1Bels=10dB，表示声源的辐射强度，衡量声源发声能力，反映一个声源的大小特性主要用声功率，声功率的大小只与声源本身有关，与其所处的环境无关，利于不同厂家的产品比较。dB（A）是基于A加权标准基准网络的声压位准单位，在音压表（Sound Level Meter）上通常会有三种加权网络（Weighting Network）选择开关，即A、B及C加权网络：A加权网络是基于40Phon的Fletcher-Munson等响曲线用来测量较低位准（2055dB SPL）声音，B加权网络是基于70Phon的Fletcher-Munson等响曲线用来测量中段位准（5585dB SPL）声音，C加权网络在本质上近似平坦用来测量高响度位准（85140dB SPL）声音。当测量噪音时，无论音压位准是低或高，都建议使用A加权曲线网络。在ETS 300 753（欧洲标准）中，噪声使用Bels单位，噪声发射限制如表1所示：表1 ETS 300 753标准噪声发射限制设备所处环境室内固定设备船用设备便携式或可移动设备通讯机房（无人看护）7.5 Bels7.5 Bels7.5 Bels通讯机房（有人看护）7.2 Bels7.2 Bels7.2 Bels配电室8.3 bels8.3 bels/在GR-63 CORE(北美标准）中，噪声使用dB单位，噪声发射限制如表2所示：表2 GR-63 CORE标准噪声发射限制环境描述声功率LWAd（dB）环境温度（）通讯机房（有人看护）7827通讯机房（无人看护）8327电源机房中设备8327注：应当测量环境温度在23-27之间产生的噪声值。 声源辐射噪声的测试方法有很多种，但必须规定声源特性、测试环境特性以及使用的限制条件，以期保证声功率级测定满足规定的不确定性。然而有关标准规定的方法有时并不适用，如需要昂贵的特殊设施（消音室、半消音室等）及可能存在噪声很高的非测定声源。本文采用一种可用于现场的声功率级测定扫描测量，本方法是把被测设备置于一个塑料支撑架中，如图1所示，支撑架每面又用细线分割成面积相当的多个面元用于扫描。图1 NEBS认证噪声测试现场测量时，用一个声强探头在每个测量面的面元上按一规定路线连续移动，对垂直于测量面的声强场进行采集，采样误差是测量面上法向声强分量的空间变化的函数，它取决于声源的指向性、选取的采样面、探头扫描的方式及速度等。扫描面作为声强测量的假想面，必须包围整个噪声源，扫描可用手动或机械系统来操作。测量仪器对每次扫描进行计算得出平均法向声强级分量和平均声压级分量，这样每个测量面元每个频带的局部声功率：Wi=Ii*Si其中：Ii为平均法向声强级分量，Si为面元面积。每个频带的噪声源声功率级：Lw=10lg|i=1NWi/W0|其中：N为测量面元总数，Wi为局部声功率，W0为基准声功率。二、在XXX对XX产品进行了噪声测量，把单体置于塑料支撑架内的木制台面上，高度约0.5m，如图2所示。由于XX产品体积较小，仅占用四分之一的塑料支撑架空间，然后在各面上用细线再分割成多个测量面元，并量取测量面的高1.28m、宽1.14m和深1.28m。根据IEC 1043要求，应使用满足要求的声强测量仪器和探头，工程级测定应当用一级仪器，调试仪器时需要考虑测试环境的大气压力和温度，记录IEC 1043定义的测量仪器每个测量频带的声压残余声强指数。图2 XX产品噪声测试现场因影响单体噪声的主要因素是机内风扇转速，故进行最大负载（风扇全转）和额定载（风扇半转）两种工况下的噪声测定。在选定测量面的面元上，沿着规定的路线手动移动声强探头。进行扫描操作时，探头轴线应始终保持与测量面垂直，探头移动速度要均匀，手动扫描速度建议在0.1-0.5m/s范围内。手动扫描期间，操作人员不应对着面扫描，而应站在一边使其身体不会阻挡声源的声辐射。扫描的基本单元是一条直线，相邻两条扫描线的平均距离应尽量相等，如图3所示：图3 扫描线路举例对XX产品前面、后面、左面、右面及上面进行扫描并计算得出各面的声功率级和整机的声功率级，具体测试结果如表3所示：表3 XX产品噪声测试结果位置A计权声功率级LWA（dB）（风扇半转）A计权声功率级LWA（dB）（最大转速）前47.765.3后45.662.0左47.163.8右46.864.0上48.365.2EUT54.271.2对外宣称声功率级：74.2dB。三、与单点和其他噪声测试方法相比，测量扫描法要求稍高，操作复杂些，但可以较科学地得出设备的噪声值，所得结果可靠准确，可以作为设备噪声是否符合标准的判断依据。在具体实施中，为降低测量误差，营造良好的声学环境是非常有必要的：1、外部声强级和外部声强变化应尽量小，可选择在电波暗室中进行；2、风和气流对声强测量能够产生不利影响，当测量面上存在气流流动的情况下，探头应当使用防风罩，并适当控制扫描速度；3、大气压力和温度会影响空气