手持式声场型听力筛查仪校准规范

1手持式声场型听力筛查仪校准规范GB3102.7声学的量和单位GB/T4854.7—2008声学校准测听设备的基准零级第7部分：自由场与扩散GB/T7341.1—2010电声学测听设备第1部分：纯音听力计GB/T7341.2—1998听力计第2部分：语言测听设备GB/T16296.2—2016声学测听方法第2部分：用纯音及窄带测试信号的声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。2010、GB/T7341.2—1998和GB/T16296.2—2016界定的及以下术语和定义适3.1啭声频谱特性值characteristicvalueofwarbletonesp啭声频率所在的1/3倍频带声压级与其他1/3倍频带声压级最大值之间的差值。3.2啭声失真特性值characteristicv啭声测量时对应的滤波器中心频率所在1/3倍频带电压(方均根值)平方和的算术平方根值与100Hz～20kHz频率范围内总电压(方均根值)的比值，用百分数表示。2手持式声场型听力筛查仪用于筛查婴幼儿基本听力状况。它既可对婴幼儿进行基本的听觉行为测试，也可对佩戴有助听器的残障人士进行声场测听。手持式声场型听力筛查仪(以下简称筛查仪)由挡位调节开关、信号发生器和扬声器等部分组成，通常在测听室中测试听力。5计量特性5.1啭声自由场测听的基准听阈声压级误差啭声自由场测听的基准听阈声压级的最大允许误差一般不超过±5.0dB(基准声压：20μPa)。啭声自由场入射方向由制造商提供。5.2啭声频谱特性值输出信号频率为3kHz时啭声频谱特性值一般不小于20.0dB(基准声压：20μPa),输出信号频率非3kHz时啭声频谱特性值一般不小于10.0dB(基准声压：5.3啭声声压级控制器误差啭声声压级控制器的最大允许误差一般不超过步进级的±3/10或±2.0dB(基准5.4啭声失真特性值啭声失真特性值一般不超过5.0%。5.5窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级的最大允许误差一般不超过±5.0dB(基准5.6窄带噪声级控制器误差窄带噪声级控制器的最大允许误差一般不超过步进级的±3/10或±2.0dB(基准5.7宽带噪声级误差100Hz～20kHz频率范围内的宽带噪声级的最大允许误差一般不超过±5.0dB(基准声压：20μPa)。5.8滤波复音声压级误差滤波复音声压级的最大允许误差一般不超过±5.0dB(基准声压：20μPa)。5.9滤波复音声压级控制器误差滤波复音声压级控制器最大允许误差一般不超过步进级的±3/10或±2.0dB(基6.1环境条件3温度：(15～35)℃;相对湿度：30%～90%;静压：(86～106)kPa。6.2测量标准及其他设备6.2.1测量传声器应为WS2F型测量传声器和WS2D型测量传声器。6.2.2声分析仪在20Hz～20kHz频率范围内的线性频率响应应优于±0.2dB,在校准期间频率响应的漂移应优于±0.1dB。声分析仪的1/3倍频程滤波器部分应满足JJG449—2014中2级滤波器的要求。6.2.3全消声室全消声室的自由场半径不应小于1m,在500Hz～4kHz频率范围内自由场偏差应优于±1.5dB,下截止频率不应高于筛查仪的最低工作频率。在500Hz～4kHz频率范围内，混响室室内声压级的标准偏差不应大于1.5dB。6.2.5声校准器声校准器应满足JJG176—2005中1级的要求。7校准项目和校准方法7.1校准项目筛查仪的校准项目见表1。项目名称计量特性的条款号校准方法的条款号12啭声频谱特性值3啭声声压级控制器误差4啭声失真特性值5窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差6窄带噪声级控制器误差7宽带噪声级误差8滤波复音声压级误差9滤波复音声压级控制器误差7.2校准方法7.2.1啭声自由场测听的基准听阈声压级误差7.2.1.1校准装置见图1,将声校准器校准过的WS2F型自由场测量传声器和筛查仪4全消声室(自由场)放置在全消声室(自由场)中，其中d为测量传声器和筛查仪声源声中心的距离，其数值参照使用说明书。根据筛查仪发出的不同类型的啭声信号，需要采取不同的校准全消声室(自由场)方法。WWd7.2.1.2持续啭声信号的校准方法如下：a)声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz～20kHz,频率响应为线性，平均时间不小于10s。b)筛查仪啭声输出设置为80dB,逐挡改变筛查仪频率调节开关。c)输出信号频率非3kHz时，在声分析仪上读出输出信号频率所在1/3倍频带声压级作为筛查仪的输出声压级Lgo。d)输出信号频率为3kHz时，在声分析仪上分别读出中心频率为2.5kHz和3.15kHz的1/3倍频带声压级Lgo_2500和Lgo_3150,按公式(1)计算Lgo。式中：Lso——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;Lso_2so—啭声输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为2.5kHz的1/3倍频带L803150啭声输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为3.15kHz的1/3倍频带处的输出声压级，dB。e)若筛查仪标注的输出值为听力级(HL),按公式(2)计算各频率啭声自由场测听的基准听阈声压级误差Lkav;若筛查仪标注的输出值为声压级(SPL),按公式(3)计算各频率啭声自由场测听的基准听阈声压级误差Lsfdev。式中：Lhaw——输出标注为听力级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB;Lgo——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;LrRTsPL——自由场测听的基准听阈声压级(数据见附录A),dB;K——背景噪声修正值，dB(背景噪声修正值K的计算方法见附录B)。Lstaev——输出标注为声压级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB;Lgo——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;5K——背景噪声修正值，dB(背景噪声修正值K的计算方法见附录B)。7.2.1.3非持续啭声信号的校准方法如下：a)校准装置见图1,声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz~20kHz,频率响应为线性，并采用指数平均，时间常数设置为“1s”,开启1/3倍频带声压级最大值保持功能。b)筛查仪的啭声输出设置为80dB,逐挡改变筛查仪频率调节开关，测量时间不小于30s。c)啭声自由场测听的基准听阈声压级误差的测量方法同7.2.1.2c)～7.2.1.2e)。7.2.2啭声频谱特性值7.2.2.1校准装置见图1,声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz~7.2.2.2筛查仪的啭声输出设置为80dB,逐挡改变筛查仪频率调节开关，按7.2.1得到筛查仪的输出声压级L₈o,同时记录未参与计算Ls的1/3倍频带声压级。7.2.2.3在未参与计算L₈的1/3倍频带声压级中选择最大值L₈o_mx,按公式(4)计算啭声频谱特性值L△。L₄——啭声频谱特性值，dB;Lgo——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;Lso_mx——啭声输出设置为80dB时未参与计算Lg₀的1/3倍频带声压级中的最大7.2.3啭声声压级控制器误差校准装置见图1,筛查仪的啭声输出设置为最大值，输出信号的频率设置为1kHz,逐挡改变声压级调节开关，在声分析仪上得到衰减量(声分析仪设置方法同7.2.1)计算测得的衰减量与控制器标称衰减量之差。7.2.4啭声失真特性值校准装置见图1,将筛查仪的啭声输出设置为最大值，逐挡改变频率调节开关，在声分析仪(声分析仪的设置方法同7.2.1)上读出表2所示滤波器中心频率点所在1/3倍频程的电压(方均根值)以及100Hz～20kHz频率范围内的总电压(方均根值)Uum,按公式(5)计算啭声失真特性值。啭声输出频率/Hz滤波器中心频率/Hz6表2(续)啭声输出频率/Hz滤波器中心频率/HzD——失真特性值，%;U₂——滤波器中心频率f₂所在1/3倍频带的电压，V;U;₃——滤波器中心频率f₃所在1/3倍频带的电压，V;U,.——滤波器中心频率f₄所在1/3倍频带的电压，V;Uwm——100Hz～20kHz频率范围内的总电压，V。7.2.5窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差7.2.5.1校准装置见图2,将声校准器校准过的WS2D型扩散场测量传声器和筛查仪放置在混响室(扩散场)中，其中d为测量传声器和筛查仪声源声中心的距离，其数值参照使用说明书。根据筛查仪发出的不同类型的窄带噪声信号，需要采取不同的校准dd7.2.5.2持续窄带噪声信号的校准方法如下：a)声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz～20kHz,频率响应为线性，平均时间不小于10s。b)筛查仪窄带噪声输出设置为70dB,逐挡改变频率调节开关。c)输出信号频率非3kHz时，在声分析仪上读出输出信号频率所在1/3倍频带声压级作为筛查仪的输出声压级L₇o。d)输出信号频率为3kHz时，在声分析仪上分别读出中心频率为2.5kHz和3.15kHz的1/3倍频带声压级L₇0_2500和Lro_3150,按公式(6)计算Lo。Lo——窄带噪声输出设置为70dB时筛查仪的输出声压级，dB;7L₇o_2500——窄带噪声输出设置为70dB时筛查仪在中心频率为2.5kHz的1/3倍L₇o_3150——窄带噪声输出设置为70dB时筛查仪在中心频率为3.15kHz的1/3倍e)若筛查仪标注的输出值为听力级(HL),按公式(7)计算各频率窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差Lhadwv;若筛查仪标注的输出值为声压级(SPL),按公式式中：Lro——窄带噪声输出设置为70dB时筛查仪的输出声压级，dB;Lpgrspt——扩散场测听的基准听阈声压级(数据见附录A),dB;K——背景噪声修正值，dB(背景噪声修正值K的计算方法见附录B)。a)校准装置见图2,声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz~20kHz,频率响应为线性，并采用指数平均，时间常数设置为“1s”,开启1/3倍频带b)筛查仪的窄带噪声级输出设置为70dB,逐挡改变频率调节开关，测量时间不小c)窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差的测量方法同7.2.5.2c)~校准装置见图2,筛查仪的窄带噪声输出设置为最大值，输出信号的频率设置为1kHz,逐挡改变声压级调节开关，在声分析仪上得到衰减值(声分析仪设置方法同7.2.5),计算测得的衰减量与控制器标称衰减量之差。校准装置见图2,声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz～20kHz,变声压级调节开关，声分析仪上的总声压级7.2.8.1校准装置见图2,声分析仪设置为1/3倍频程分析，频率范围为100Hz~8间不小于30s,开启1/3倍频带声压级最大值保持功能。7.2.8.2筛查仪的滤波复音输出设置为80dB,逐挡改变频率调节开关。7.2.8.3输出信号频率为1.6kHz时，在声分析仪上读出输出信号频率所在1/3倍频带声压级，将这个值减去5dB就是滤波复音声压级Lom_80_160,它与指示器标称值的差值就是滤波复音声压级误差。7.2.8.4输出频率为750Hz时，在声分析仪上分别读出中心频率为630Hz和800Hz的1/3倍频带声压级Lom_80_630和Lom_80_800,按公式(9)计算得到滤波复音声压级Lrom_80_750,它与标称值的差值就是滤波复音声压级误差。式中：dB时筛查仪的输出声压级，dBdB时筛查仪的输出声压级，dB;dB时筛查仪在中心频率为630Hz的1/3倍dB时筛查仪在中心频率为800Hz的1/3倍Lomo_6——滤波复音输出设置为80Leom_so_800——滤波复音输出设置为80K——背景噪声修正值，dB(背景噪声修正值K的计算方法见附录B)。输出频率为3kHz时，在声分析仪上分别读出中心频率为2.5kHz和的1/3倍频带声压级Lcom_80_2500和Lcom_80-3150,按公式(10)计算得到滤波复音声压级Lom_80_3000,它与标称值的差值就是滤波复音声压级误差。Lom_80-3000——滤波复音输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;Lom_80_2500——滤波复音输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为2.5kHz的1/3倍频带处的输出声压级，dB;Lom_80-3150——滤波复音输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为3.15kHz的1/3倍频带处的输出声压级，dB。7.2.9滤波复音声压级控制器误差校准装置见图2,筛查仪的滤波复音输出设置为最大值，输出信号的频率设置为1.6kHz,逐挡改变声压级调节开关，在声分析仪上得到衰减量(声分析仪设置方法同7.2.8),计算测得的衰减量与控制器标称衰减量之差。8校准结果表达8.1校准数据处理所有的数据应先计算，后修约。校准数据按如下方法修约：a)对以下校准项目修约到0.1dB:——啭声自由场测听的基准听阈声压级误差——啭声自由场测听的基准听阈声压级误差；9——窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差；b)对啭声失真特性值修约到0.1%。筛查仪经过校准，出具校准证书，推荐的筛查仪校准证书的内页格式见附录C。校c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校准对象n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。筛查仪校准结果的测量不确定度按JJF1059.1—2012的要求评定，不确定度评定筛查仪的复校时间间隔建议为一年。由于复校时间间隔的长短取决于其使用情况，如环境条件、使用频率及测量对象等，因此，使用单自由场与扩散场测听的基准听阈声压级A.1自由场(正向人射)与扩散场测听的基准听阈声压级见GB/T4854.7—2008。自由场(45°及90°入射)测听的基准听阈声压级相对于自由场正向入射的修正值见A.2满足GB/T4854.7—2008第1章测听条件下的自由场(正向入射)与扩散场测听频率/Hz自由场(正向入射)测听扩散场测听频率/Hz自由场(正向入射)测听扩散场测听准听阈声压级相对于自由场正向入射的修正值见表A.2(修约到0.5dB)。频率/Hz自由场(45°及90°入射)测听的基准听阈声压级相对于自由场正向人射的修正值(基准声压：20μPa)/dB表A.2(续)自由场(45°及90°入射)测听的基准听阈声压级相对于自由场正向入射的修正值(基准声压：20μPa)/dB附录B背景噪声修正值的计算方法B.1若测得的频带声压级与背景噪声之间的差值△L≥15dB,背景噪声修正值K取为B.2筛查仪设置为非20dB宽带噪声输出时，若6dB≤△L<15dB,按公式(B.1)K——背景噪声修正值，dB;△L——测得的声压级与背景噪声声压级之间的差值，dB。B.3筛查仪设置为20dB宽带噪声输出时，若3dB≤△L<15dB,按公式(B.1)计筛查仪校准证书的内页格式证书编号××××××-××××□非持续啭声□45°入射□90°入射1.啭声自由场测听的基准听阈声压级误差频率/Hz频率/Hz3.啭声声压级控制器误差频率/Hz1.窄带噪声扩散场测听的基准听阈声压级误差频率/Hz证书编号××××××-××××mm1.宽带噪声级误差mm1.滤波复音声压级误差声压级/dB温度℃;相对湿度%;静压kPa。测量不确定度评定示例D.1概述筛查仪的指标包括啭声自由场测听的基准听阈声压级误差、啭声失真特性值等，本附录给出了其中最重要的啭声自由场测听的基准听阈声压级误差的不确定度评定示例。啭声自由场测听的基准听阈声压级误差的校准对于不同信号输出频率有不同的校准方式，因此分别予以不确定度评定。D.2对于非3kHz啭声输出的情况D.2.1测量模型筛查仪输出标注为听力级时，按公式(D.1)计算啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，筛查仪输出标注为声压级时，按公式(D.2)计算啭声自由场测听的基准听阈声压级误差。Lhfaey=Lgo—80dB—LFRTspr.—K(式中：Lhfaev——输出标注为听力级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB;Lgo——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;LrRrsPL——自由场测听的基准听阈声压级，dB;K——背景噪声修正值，dB。Lstaey=Lgo-80dB-K式中：Lsfdev——输出标注为声压级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB。D.2.2不确定度传播律K为极限情况下的微小修正量，其存在的不确定度可以忽略，LrRrspi.为已知常数，Lhdey和Lsfey的合成标准不确定度按公式(D.3)计算。u²(Lhaav)=u²(Lsdov)=c{u²(Lgo)D.2.3标准不确定度的A类评定校准自由场测听的基准听阈声压级误差时，A类不确定度主要来源于测量的重复性，在相同的测量条件下对自由场测听的基准听阈声压级误差重复测量6次，得到的结果见表D.1。标准偏差标准偏差D.2.4标准不确定度的B类评定1)测量系统声分析仪示值误差优于±0.2dB,其引入的标准不确定度按均匀分布估计，则声分析仪示值误差引入的不确定度分量u₂为0.116dB。测量传声器在500Hz～4kHz频率范围内灵敏度级频率响应为±0.5dB,其传声器灵敏度级频率响应引入的不确定度分量u₃为0.289dB。2)声校准器1级声校准器声压级的允差限为±0.4dB,其引入的标准不确定度按正态分布估计，置信概率为95%,则声校准器声压级误差引入的不确定度分量u₄为0.200dB。3)全消声室实际全消声室与理想自由场的偏差±0.6d计，则全消声室自由场偏差引入的不确定度分量us为0.346dB。4)测量距离测量距离的误差为0.5mm,测量距离为10cm,根据平面波在空气中的传播规律，其引人的误差为±0.05dB,其引入的标准不确定度按均匀分布估计，则测量距离误差引入的不确定度分量u₆为0.029dB。D.2.5合成标准不确定度ue(Lhdam)=u₆(Lsda)=√u{+u²+ui+uì+us+ui=0.550dB符号12声分析仪示值误差34声校准器声压级误差56D.2.6扩展不确定度取包含因子k=2,啭声信号输出频率为非3kHz时，啭声自由场测听的基准听阈声压级误差校准值的扩展不确定度：U(Lhdev)=ku.(Lhídey)=2×0U(Lsfey)=ku.(Lsfdey)=2×0D.3对于3kHz啭声输出的情况D.3.1测量模型筛查仪啭声信号输出频率为3kHz时，按公式(D.4)计算Lso;筛查仪输出标注为听力级时，按公式(D.5)计算啭声自由场测听的基准听阈声压级误差；筛查仪输出标注为声压级时，按公式(D.6)计算啭声自由场测听的基准听阈声压级误差。Lso——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;Lso_2soo——啭声输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为2.5kHz的1/3倍频带处的输出声压级，dB;Lgo_3150——啭声输出设置为80dB时筛查仪在中心频率为3.15kHz的1/3倍频带处的输出声压级，dB。Lhfaev=Lgo-80dB—LrRrspi.—KLhdev——输出标注为听力级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB;Lso——啭声输出设置为80dB时筛查仪的输出声压级，dB;LrRrspi.——自由场测听的基准听阈声压级，dB;K——背景噪声修正值，dB。Lsfdey=Lgo-80dB-K式中：Lsaey——输出标注为声压级时啭声自由场测听的基准听阈声压级误差，dB。D.3.