混響室法測(cè)量聲功率

1、僅供個(gè)人參考實(shí)驗(yàn)五混響室法測(cè)量聲功率實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈祉懯曳y(cè)聲功率的原理和方法實(shí)驗(yàn)要求1. 正確理解混響室的性質(zhì)、特點(diǎn)及應(yīng)用；For pers onal use only in study and research; not for commercial use2. 了解Pulse 3560C聲振測(cè)量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及使用方法。三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境1. 混響室2. For personal use only in study and research; not for commercial use3.3. 球形聲源4. HS6288B聲級(jí)計(jì)（2型）5. 1/2吋傳聲器延長(zhǎng)電纜6. For personal

2、 use only in study and research; not for commercial use8.7. 電容傳聲器BSW及傳聲器支架4套8. B&K Pulse聲振測(cè)量系統(tǒng) 3560C9. M6K通用計(jì)算機(jī)10. For personal use only in study and research; not for commercial use13.11. 聲級(jí)校準(zhǔn)器BK4231四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟1. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)量球形聲源發(fā)出的白噪聲的聲功率混響室圖5.1混響室測(cè)量聲功率系統(tǒng)連接示意圖不得用于商業(yè)用途2. 實(shí)驗(yàn)原理:用B&K Pulse聲振測(cè)量系統(tǒng)3560C

3、控制球形聲源發(fā)出一個(gè)50Hz5KHz的寬頻白噪聲，測(cè)得室內(nèi)平均聲壓級(jí)后可以求出噪聲源的功率級(jí)。在混響室內(nèi)，除了非?？拷曉刺帲x開壁面半波長(zhǎng)的其它任何地方的聲壓級(jí)差不多相同。這時(shí)聲壓和聲源總功率的關(guān)系為:S p24oco其聲功率級(jí)為:Lw 二 Lp 10lg（： S）-6.1式中：£為室內(nèi)總吸收量； Lp為室內(nèi)平均聲壓級(jí)。上式?jīng)]有考慮空氣吸收對(duì)高頻 聲的影響，如作高頻空氣吸收修正，則可改寫為：Lw 二 Lp 10lg（： S 4mV）-6.1m =2為空氣的聲強(qiáng)吸聲系數(shù)，測(cè)量時(shí)應(yīng)該使用無規(guī)入射傳聲器。傳聲器的位置離墻角和墻邊至少 3 4，離墻面至少 4 （-是最低頻率聲波的波長(zhǎng)）；傳

4、聲器不要太靠近聲源，至少相距 1米，平均聲壓級(jí)至少要在一個(gè)波長(zhǎng)的空間內(nèi)進(jìn)行。測(cè)量位 置約38點(diǎn)，與噪聲源頻譜有關(guān)，如噪聲源有離散頻率，就需要更多的傳聲器測(cè)點(diǎn)?；祉懯业目偽樟渴峭ㄟ^測(cè)量混響時(shí)間來計(jì)算的，這時(shí)噪聲源聲功率用下式計(jì)算+ 10lg V+10lg 1 + i-14T< 8V J式中V為混響室體積（m3）; T為混響時(shí)間（s）; 為相應(yīng)于測(cè)試頻帶中心頻率的聲波波長(zhǎng)（m）; S為混響室內(nèi)表面的總面積 （m2）; Lp為平均聲壓級(jí)。3. 實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 混響時(shí)間測(cè)量a. 按圖5.2搭建測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)采用 PULSE3560C采集前端時(shí)，采集傳聲器可用14個(gè)，實(shí)驗(yàn)中使用聲望公司的BSWA

5、型自由場(chǎng)傳聲器（內(nèi)部帶有前置放大器），對(duì)應(yīng)于PULSE3560前端的4路輸入通道，并應(yīng)用相應(yīng)的 4通道混響時(shí)間測(cè)量軟件；傳聲器用雙BNC電纜與前端相連，用傳聲器支架夾持（用海綿或 軟棉布將傳聲器裹進(jìn)夾在支架夾子上），并在混響室進(jìn)行合理的空間分布在。圖5.2混響室測(cè)量聲功率系統(tǒng)連接示意圖b. 用BK4296全指向性聲源作為激勵(lì)源，使用連接時(shí)用專用驅(qū)動(dòng)電纜與功率放大器BK2716對(duì)應(yīng)的輸出端相連，功放的輸入連至3560前端輸出端口 1 。c. 檢查各設(shè)備的連線確認(rèn)無誤后，將功放 2716的增益開關(guān)放置最低檔，關(guān)閉混響室房門，打開計(jì)算機(jī)、功放及3560前端電源，在 PULSE應(yīng)用軟件菜單中，啟動(dòng)4通

6、道聲源中斷法混響時(shí)間測(cè)量軟件。d. 設(shè)置好自動(dòng)量程后，用程序產(chǎn)生一個(gè)白噪聲激勵(lì)，在混響室產(chǎn)生高聲級(jí)（約100dB）的擴(kuò)散場(chǎng)，然后切斷聲源測(cè)量其衰減曲線，即可計(jì)算出混響時(shí)間。此方法在PULSE應(yīng)用程序里有一個(gè)測(cè)量模板，可直接給出1/3倍頻程的混響時(shí)間數(shù)據(jù)表（柱狀圖）（2） 測(cè)量平均聲壓級(jí)a. 按圖5.1連接系統(tǒng)，被測(cè)聲源以正常安裝方式置于混響室中相對(duì)于邊界面的一個(gè)或多個(gè)典型安裝位置，如果不另外規(guī)定特殊的位置，聲源置于地面離任 何墻面至少1.5米，如果必須有兩個(gè)或多個(gè)源的位置， 則不同位置之間的距離 應(yīng)等于或大于相應(yīng)于測(cè)量的最低中心頻率的半波長(zhǎng)。在混響室為矩形地面情況下，聲源應(yīng)置于地面上不對(duì)稱的位

7、置。b. 打開BK聲學(xué)測(cè)量軟件平臺(tái)，建立一個(gè)聲壓測(cè)量模板，在配置管理器中加入添加各通道傳聲器，并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量設(shè)置，點(diǎn)擊SEP UP，在聲壓測(cè)量組插入CPB（ FFT分析器，并向分析器添加信號(hào)組；單擊分析儀，在其Setup界面，設(shè)置分析儀屬性，選擇1/3倍頻程分析器，頻率范圍一般定為50Hz16KHZ,平均方式可選為線性方式，平均時(shí)間選為 10秒，頻譜菜單中選中聲壓譜。c. 激活測(cè)量模板按鈕（或按 F2鍵）之后，打開Level Meter級(jí)值計(jì)，來檢測(cè) 輸入信號(hào)當(dāng)前的大小，選擇合適的量程可提高測(cè)量信噪比。d. 在函數(shù)管理器中插入所測(cè)信號(hào)的聲壓譜函數(shù)，雙擊該函數(shù)，可觀察到相應(yīng)的聲壓譜圖（未測(cè)量時(shí)

8、無數(shù)據(jù)）。e. 傳聲器校準(zhǔn)，可用聲壓校準(zhǔn)器分別對(duì)各個(gè)傳聲器進(jìn)行常規(guī)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)打開校準(zhǔn)器開關(guān)，點(diǎn)擊校準(zhǔn)大師按鈕即可進(jìn)行。f. 模板設(shè)置及校準(zhǔn)完成后，即可按圖2所示進(jìn)行測(cè)量，打開電鉆開關(guān)，關(guān)閉混響室門，點(diǎn)擊測(cè)量開始按鈕，平均10秒鐘后即可記錄一組數(shù)據(jù)，為了獲得更好的空間平均，可改變傳聲器的位置， 再進(jìn)行測(cè)量，將各傳聲器的各次測(cè)量 的聲壓級(jí)按1/3倍頻帶進(jìn)行平均，即可得到所需的平均聲壓級(jí)。g. 測(cè)量混響室的幾何尺寸，按公式（5.4）計(jì)算各頻帶聲功率級(jí)，并按式下式計(jì)算聲功率總級(jí)。（N、Lw =10lg 岸 IO0%Jy丿式中N為頻帶數(shù)，Lwi是第i個(gè)頻帶的聲功率級(jí)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.混響室的混響時(shí)間（

9、按 1/3倍頻程給出）；序號(hào)中心頻率（Hz）混響時(shí)間（s）11.0000000000e+0027.45522e+00021.00e+0028.03116e+00031.00e+0029.34096e+00042.0000000000e+0027.49712e+00052.00e+0026.90314e+00063.00e+0026.64586e+00074.0000000000e+0026.77191e+00085.0000000000e+0026.47246e+00096.00e+0026.06130e+000108.0000000000e+0025.02718e+000111.000000

10、0000e+0034.65768e+000121.00e+0034.25639e+000131.00e+0033.78167e+000142.0000000000e+0033.40101e+000152.00e+0032.98364e+000163.00e+0032.54108e+000174.0000000000e+0032.15545e+000185.0000000000e+0031.81243e+000sMean Reverberation Time Spectrum2.混響室各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)平均值（按 1/3倍頻程給出）；各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)平均值序號(hào)中心頻率（Hz）平均聲壓級(jí)（dB）1505

11、9.428826362.265838060.3609410068.3499512573.1292616080.3375720084.2415825086.8292931586.96161040087.53391150086.77271263085.83321380085.926314100085.114115125084.186416160087.318817200088.136118250086.100119315084.177120400083.158721500081.73603. 畫出聲功率與頻率的關(guān)系圖（按 1/3倍頻程給出），并給出聲功率總級(jí)值。.聲功率與頻率的關(guān)系團(tuán)10'

12、4103 頻率/ HzW510410各頻段的聲功率級(jí)為序號(hào)中心頻率（Hz）聲功率級(jí)（dB）110067.1069212571.2281316077.4642420082.0825525084.8261631584.9488740085.2913850084.6133963083.86321080084.688911100084.148212125083.563013160087.166014200088.413015250086.920616315085.674217400085.353618500084.6710由公式lw =ioig1O0.1Lwi求得聲功率總級(jí)為L(zhǎng)w= 97.1739 d

13、B六、討論思考題試分析混響法測(cè)量聲功率和自由場(chǎng)法測(cè)量的區(qū)別，那種方法測(cè)量精度更高？ 實(shí)驗(yàn)環(huán)境：混響法測(cè)量聲功率是在混響室里進(jìn)行的；而自由場(chǎng)法測(cè)量聲功率是在消聲室（半消聲室）內(nèi)進(jìn)行的。S2實(shí)驗(yàn)原理：混響法測(cè)量聲功率是利用混響場(chǎng)聲壓和聲功率的關(guān)系Wa =P 來測(cè)4 PoCo量計(jì)算聲功率的；而自由場(chǎng)法測(cè)量聲功率是利用冷一-x '，自由場(chǎng)內(nèi)聲壓級(jí)近似于聲強(qiáng)級(jí)相等，進(jìn)而推出聲功率公式 LW = Lp 10lg S。 整體而言，自由場(chǎng)法測(cè)量聲功率測(cè)量精度更高一些。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not

14、 for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ygoiccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 員 ex.For personal use only in study and research; not for commercial use以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu komm