中国科技信息2023年7期

声学特性实验室本底噪声测量结果不确定度评定

吴郅俊 冯涵 戴荣

云南省计量测试技术研究院 650228

       摘要：声学特性实验室是一种人造的、理想的、特殊的声学环境，是进行声学研究和环境声学研究的实验场所。为使声学特性实验室本底噪声测量结果更加准确，本文以半消声室为例对声学特性实验室本底噪声测量结果的不确定度进行评定。

关键词：本底噪声、声学特性实验室、不确定度

0引言

消声室是一间没有声音反射的房间。在消声室的墙壁上均铺设得有吸声性能良好的吸声材料。因此，室内便不会有声波的反射[1]。半消声室是有一个面为反射面的消声室。消声室、半消声室为开展声学测试提供了这种特定试验空间，在设计消声室时，如何确定消声室的本底噪声允许值，对于不同用途的消声室是有不同要求的 [2]，为提高消声室本底噪声测量准确度，本文选用FAIST公司设计的一间半消声室进行本底噪声测量，并进行不确定度评定。

1、概述

1.1测量依据：JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》。

1.2环境条件：温度：21.8℃；相对湿度：48%RH。

1.3测量标准：声源

功率放大器

测试电容传声器

多通道声分析仪（3160-A-042）,频率响应：±0.2dB；失真测量最大允差：≤10%。

1.4被测标准：半消声室，型号：6.80m×6.00m×4.35m，

1.5测量过程：采用直接测量法，用测试电容传声器直接测量半消声室内本底噪声声压级。

1.6评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度的评定方法。

2、数学模型

测量中的影响因素主要来源于测量重复性和测量中采用仪器引入的偏差。故不确定度主要来源如下：测量重复性、测试电容传声器频率响应测量误差、多通道声分析仪、1/3倍频程滤波器各频带相对衰减偏差、校准系统用声校准器声压级偏差。

则

                      （1.1）

式中：

各不确定度分量的相关性

则：

3、各不确定度分量评定

3.1测量重复性引入的不确定度分量

测点位置的重复性、测量人员读数采样所引起的不确定度以及测量系统的稳定度均包含在重复性条件下测量数据的分散性中。对某测听室1/3倍频带内选取的部分频带本底噪声声压级进行6次重复测量，测量数据见表1。

表1被测半消声室1/3倍频带内选取的部分频带本底噪声声压级进行6次测量值

求得在此频率范围内，标准偏差最大值为0.41dB，取表中标准偏差的最大值作为实验标准差，。

3.2测试电容传声频率响应测量误差的不确定度

测试电容传声频率响应测量不确定度为，则：

3.3多通道声分析仪频率响应起伏引入的不确定度

多通道声分析仪在测量频率范围内频率响应起伏优于，半宽度，再此区间服从均匀分布，包含因子，则。

3.4 1/3倍频程滤波器各频带相对衰减偏差引入的不确定度

1/3倍频程滤波器各频带相对衰减测量不确定度为，则：

3.5校准系统用声校准器声压级偏差引入的不确定度

声校准器声压级测量不确定度，则：

3.5合成标准不确定度计算

经上述标准不确定度评定，测听室声学特性本底噪声声压级标准不确定度分量汇总如表2所示。其各项不确定度之间无相关性，且其包含因子均为1。

表2测听室本底噪声声压级的不确定度来源汇总表

3.6扩展标准不确定度

取，得到测听室本底噪声声压级测量结果的扩展不确定度为

。

4、参考文献

[1].视听技术小辞典——之一[J].视听技术,2002(01):55.

[2]孙广荣.消声室的本底噪声[J].电声技术,2016,40(03):15+32.DOI:10.16311/j.audioe.2016.03.03.