低噪声设备的辐射声压级测试

中国环境学会  2011年 03月31日

  

  牛锋1,许欢1,何龙标1,李群2,白滢1,钟波1

  1、中国计量科学研究院,力学与声学计量科学研究所,13426237025,北京,100013

  2、福建省计量科学研究院,力学室,福州,350003

   

    要:本文介绍了对低噪声设备辐射声压级测试的一般方法和要求,指出消声室的背景噪声和测试系统的系统噪声是影响测量结果的主要因数,并且结合具体的实例指出消声室的背景噪声和测试系统噪声对低噪声设备的辐射声压级测试的重要性。

  关键词:消声室;背景噪声

   

  随着社会的发展,科技的进步,人们对自身的生存环境的关注正日益增强。噪声强度超过人们生活和生产活动所能允许的程度时就成为噪声污染。随着人们生活的声学环境的改善,以前一些噪声强度较小的噪声源对人们生活的越来越受关注。一些对噪声比较关心的生产制造企业,如空调、电视、计算机和洗衣机等设备供应商,已经开始对其产品的辐射噪声进行测试,以便尽可能的降低其向外辐射的噪声。

   

  1、测试标准和要求

 

  根据GB 6882-2008《声学 声压法测定噪声源声功率级 消声室和半消声室精密法》中的要求,在传声器的测试位置上,实验室环境的背景噪声级应比被测噪声源的声压级至少低10 dB;如果背景噪声与声源辐射的声压级之差小于10 dB,在报告中若给出这样的数据,则应在文本中清楚地说明这是被测声源声级的上限[1]

  对于声压级较大的噪声,由于其声压级比环境的背景噪声高很多,可以很容易的在一般的实验室中根据相应的标准(如GB/T 6882-2008)得到结果;但对于辐射声压级较小的噪声源的测试,为了降低环境噪声对测试产生影响,就需要特殊的环境和测试设备才能得到满意的结果。目前能够提供低背景噪声的实验室并不多,大部分声学实验室的环境噪声均在10 dBA以上,这样对于大部分辐射声压级小于20 dBA的设备的噪声测试将很不准确,为了更好的进行低噪声设备的声学性能测试,中国计量科学研究院在昌平试验基地修建了背景噪声可以达到-2.4 dBA的全消声室和背景噪声可以达到-1.3 dBA的半消声室[2],这也是目前国内背景噪声最低的消声室。

  除了消声室的环境噪声要低以外,测试系统的系统噪声也要尽可能的小,而声学测试系统的系统噪声主要为传声器的热噪声,为此中国计量科学研究院特别采用B&K 4179型低噪声传声器和B&K 2660型前置放大器作为低噪声声学测试系统的传声器。其中B&K 4179传声器和B&K 2660型前置放大器组合的热噪声最低可以达到-2.5 dBA

   

  2、具体实例

 

  最近,某厂商为了确认改进对电机的辐射噪声降低的效果,选送了一台样机,分别测试改进前后向外辐射噪声的声压级,用以评价改进的效果。测试在中国计量科学研究院的全消声室中进行,测试设备分别为B&K 3560D多通道声学分析仪、B&K 4179传声器和B&K 2660型前置放大器。测试时,样机放置于全消声室中心的平台上,测试传声器4179位于样品正前方1.0 m处,与样品高度相同,测量时间选择60 s。传声器采集得到的信号经过延长线送入位于控制室中的B&K 3560D多通道声学分析仪中进行分析和记录,测试系统参见图1  

  经过测试改进前后电机的辐射噪声的A计权声压级分别为32 dB2 dB,降噪效果显著,降噪量达到30 dB,图2为改进前的声压级频谱图, 3为改进后的声压级频谱图。从中可以发现,改进效果明显,如果消声室的背景噪声高于电机的辐射噪声,则改进后的辐射噪声就有可能淹没在消声室的背景噪声之中,只能测量得到消声室的背景噪声作为改进后的声压级,这对评价改进工作的效果是不合适的。因此在测试低噪声设备的辐射声压级时一定要尽可能的降低环境和测试系统所引入的噪声对测试结果的影响。

   

  3、结论

 

  本文主要介绍了低噪声设备辐射声压级测试的一般方法和基本要求,指出为了更好的对低噪声设备的辐射声压级进行测试,低背景噪声的消声室和低系统噪声的分析系统是必须的。同时结合具体实例指出消声室的背景噪声和测试系统的噪声对测试低噪声设备的辐射声压级的重要性。

   

  参考文献:

  [1] GB/T6882-2008《声学 声压法测定噪声源声功率级 消声室和半消声室精密法》

  [2] 何龙标,牛锋,陈剑林,中国计量科学研究院消声室和半消声室介绍,噪声与振动控制 2009(S1)

 
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