声级计校准过程中的不确定度评定浅谈

1、声级计校准过程中的不确定度评定浅谈The simple Explanation of Uncertainty Evaluation in the Calibration Procssing of Sound Level Maters 龙波 摘要：本文根据JJG1059-1999测量不确定度评定与表示，分析了声级计频率计权(声性能)及猝发音响应和重复猝发音响应(电性能)校准中不确定度的各个因素，来源，介绍了测量结果的不确定度评定及表达方式，【关键词】声级计 频率计权 猝发音响应 不确定度声级计是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器，是声学测量中最基本和常用的仪器，随着国民经济的发展。在声学和电声

2、测量中应用越来越广泛，近些年来，声级计日趋完善，准确可靠，朝着小型化，数字化，多功能、快速测量的方向发展，声级计使用越来越频繁，检定量也越来越大，本文对声级计频率计权(声性能)及猝发音响应和重复猝发音响应(电性能)进行测量不确定的评定。频率计权用分贝（dB）表示， 是其横幅稳态正弦输入信号级与显示装置上指示信号级两者之间作为频率函数关系而规定的差值。猝发音响应是测试的最大时间计权声级、时间平均声级或声暴露级减去相应测试的稳态正弦输入信号的声级。一、频率计权(声性能)测量结果的不确定度评定：1、评定依据：本评定采用的依据是JJG1882002声级计检定规程2、测量对象：1级声级计3、测量方法：依

3、据JJG1882002的.3,频率计权分别在消声箱和低频耦合腔用声信号进行替代法测量.4、数学模型：A=LALS (1)式中:A 频率计权值(dB) LA 声级计的示值(dB) LS 标准系统的示值(dB)由 (1)可知,以上分量独立不相关,则方差为: (A)= (LA) + (LS) (2)5、灵敏度系数式(2)中灵敏度系数为:C1=1 C2= = -16、输入量LA的标准不确定评定 u(LA)6.1重复性频率计权实验依据规程.3条检定方法,实验频率为1kHz.分别独立测量六次,测量结果见下表,由于使用的是替代法,可不考虑声场本身偏差,替代时传声器位置的变化影响以及声源(包括声频信号发生器)

4、的稳定度包含在测量结果的标准偏差中.声级计HS5661频率1kHz频率计权/dB1-0.220.03-0.34-0.250.160.0平均值-0.1标准偏差0.16由表可知:其单次测量的标准偏差为:u1=s1=0.16(dB)6.2声级计示值分辨率声级计示值分辨率为0.1dB,半区间为0.05dB,按均匀分布考虑,取k=,则u2=0.05dB/ =0.03dB.7、输入量Ls的标准不确定评定 u(Ls)7.1标准传声器灵敏度在规程中规定标准传声器灵敏度级标准的测量不确定度小于0.30dB(k=3),则u3=0.30/3=0.10(dB)7.2测量放大器采用BK2610测量放大器在所用量程上的示

5、值误差0.05dB,以均匀分布考虑,取k=,则u4=0.05dB/=0.03(dB).测量放大器指示表分辨率引入的读数误差小于0.1dB,按均匀分布考虑,取k=,则u5=0.1dB/=0.06(dB).7.3前置放大器插入损失前置放大器插入损失测量误差小于0.02dB,按均匀分布考虑,取k=,则u6=0.02dB/ =0.01dB.综上所述频率计权测量不确定度来源汇总表如下：序号标准不确定度来源符号数值（dB）1重复性u1=s10.162声级计示值分辨率u 20.033标准传声器灵敏度u 30.104测量放大器示值误差u 40.035测量放大器读数误差u 50.066前置放大器插入损失u 60

6、.018、合成标准不确定度以上分量独立互不相关,合成不确定度为: uc(A)= =0.20 (dB)9、扩展不确定度取包含因子k=2,扩展不确定度U=kuc=0.4 (dB)二、猝发音响应和重复猝发音响应(电性能)测量结果的不确定度评定：1、测量依据：JJG1882002声级计检定规程2、被测对象：1级声级计3、测量方法：依据JJG1882002的.8(a)用电信号进行测量 ，重复猝发音响应依据JJG1882002的7.1.3.9用电信号进行测量，S的猝发音响应可用以下的数学公式表达。4、数学模型 S =LASmax LA (3) 式中 S 为时间计权S的猝发音响应，dB LASmax 为S时

7、间计权时猝发音响应的最大值，dB LA 相应连续信号的时间平均声级， dB(3)式中以上分量独立不相关,则方差为: (S)= (LASmax)+ (LA) (4)灵敏度系数为： C1= =1 C2= = -15、输入量的标准不确定评定：5.1输入量LAsmax的标准不确定评定u（LAsmax）重复性试验猝发音信号的持续时间为200ms，分别独立测量10次，测量到的猝发音响应见下表。求得单次测量的标准偏差最大为：u1=s1= 0.052声猝发音响应测量结果序号猝发音响应（dB）FS1-1.1-7.52-1.2-7.63-1.2-7.54-1.1-7.55-1.1-7.56-1.1-7.67-1.

8、1-7.68-1.1-7.59-1.1-7.610-1.1-7.5平均值-1.12-7.54标准偏差0.0420.052求得单次测量的标准偏差最大为：u1= s2=0.052（dB） 声级计示值分辨率声级计示值分辨率为0.1dB,半区间为0.05dB,按均匀分布考虑,取k=,则u2=0.05dB/ =0.03dB.5.2猝发音信号发生器引入的标准不确定评定 u（L A）规程中规定猝发音信号发生器的允差小于1%（0.086dB），已均匀分布考虑，取k= ，则u3=0.0864dB /=0.05dB。（注：猝发音信号发生器的实际误差小于0.4%。6、测量不确定度来源汇总表如下:序号标准不确定度来源符号数值（dB）1猝发音响应u1=s10.0522声级计示值分辨率u 20.033猝发音信号发生器的允差u 30.057、合成