动车组噪声控制技术：半消声室声功率测试

测试声源声功率通常有基于声压测定和声强测定两种测试方法。以下介绍声压法测试声功率的测试流程。

（1）声源位置的要求 在测试室内放置声源时，要有足够的空间，保证测试包络面处于自由场状态。

（2）测量半球面半径要求 在半消声室中测量时，半球形表面的中心应与选定的声中心在地面上的投影相重合。测试半球的半径应符合下列所有要求：

1）不小于声源最大尺寸的两倍或声源声中心离反射平面距离的3倍，两者中取其尺寸较大者。

2）不小于测量最低频率的λ/4。

3）≥1m。

（3）传声器的位置确定 为了获得测试半球面的表面声压级，应使用下列四种规定的传声器排列方法中的一种：

1）采用固定传声器位置的阵列，这些位置分布在测试半球面上，可以用单个传声器在相邻位置相继移动；也可以用许多固定传声器，相继采集或同时采集它们的输出信号（图6-11）。

2）单个传声器沿测试半球面上有规则间隔分布的几个圆形路径移动，也可以将传声器固定，声源重复做360°的旋转。

3）单个传声器沿测试半球面上有规则间隔分布的几个子午弧线移动。

4）单个传声器围绕测试半球面的垂直轴的螺旋形路径移动。

图6-11 半球面传声器布置位置

1～20—传声器的位置

（4）测量数据 声压级应在声源典型运行时间内测量，在每个传声器位置用A计权和/或所需的每一频带读取声压级。测试仪器应满足精度要求。

下面的数据应至少在声源的一个或多个完整周期上进行平均：

1）被测声源运行时的A计权声压级和/或频带声压级。

2）由背景噪声产生的A计权声压级和/或频带声压级。

3）测量测试时的气象条件（声源周围的空气大气压、温度和相对湿度）。

对中心频率等于或小于160Hz的频带，测量时间至少为30s；对A计权声压级和中心频率等于或大于200Hz的频带，测量时间至少为10s。(www.xing528.com)

（5）声功率的计算

1）表面声压级的计算。当各传声器位置在测试球面（或半球面）上占有的面积相等时，表面声压级

式中——表面声压级，单位为dB（基准值为20μPa）；

L_pi——在第i个传声器位置测得的并经背景噪声修正的声压级，单位为dB（基准值为20μPa）；

N——传声器的位置个数。

2）在半消声室中的声功率级。在反射平面上方的自由场中，声源的声功率级L_W（单位：dB）由下式计算

式中 S₂——2πr²，半径为r的测试半球面的面积，单位为m²；

S₀——1m²；

B——测量时的大气压，单位为Pa；

B₀——参考大气压，1.01325×10⁵Pa；

θ——测量时大气温度，单位为℃，温度范围一般为15℃≤θ≤30℃。

（6）记录内容

1）被测声源的描述（包括尺寸），运行及安装条件，声源在测试室中的位置和它假设的声中心。

2）记录空气温度（℃）、相对湿度（%）、大气压（Pa），以及测试室尺寸和有关墙面、天花板及地板物理处理的描述；用简图表明声源位置和房间内容。

3）记录测试仪器的基本信息：用于测量的设备，包括名称、型号、序号和制造厂；仪器系统的频率响应；用于校准传声器的方法，校准的日期和地点。

4）声学数据记录内容：传声器布置简图；列出表面声压级和所需要的每一频带的表面声压级；用所有频带计算的声功率级和A计权声功率级；记录测量日期和地点。