固定点源声功率测量
声源的声功率是衡量声源每秒辐射的总声能的量。测量声功率有三种方法:混响室法,消声室或半消声室法,现场法。
混响室法
混响室是一间体积比较大(180m3),隔声隔振良好,六个壁面坚实光滑,在测量的声音频率范围内反射系数大于98%的全封闭房间。由于在封闭房间内离源r处的声压级约为:
式中,Q为声源指向性因数,当声源位于中央(空中)、某一壁面中央、两壁交线、三壁交角时,Q分别为1、2、4、8;R为房间常数,,S为混响室内总面积,则是其平均吸声系数。
当r足够大,使得时,上式括号中第一项可略去。在混响室中,只要离开声源一定距离,使得声压级不再随r的增大而明显减少时,就可认为符合要求。在各个位置测得几个混响声压级(由于声场并不能做到完全均匀),求平均值。可由下式求得声源的声功率级:
消声室或半消声室法
内壁面装有吸声系数很高(吸声系数在测量频率范围内大于98%)的材料的封闭大房间称为消声室,若地面是坚实反射面的则称为半消声室。注意,对于半消声室,声源须直接置于地面上。声波在消声室内传播和在露天的自由空间传播一样,所以消声室内声场模仿为自由声场。而自由声场中的声功率级与声压级的关系式:
LP是面积为S的声源包络面上测得的平均声压级。在空气中,上式最后一项近似为0,所以LW≈LP+10lgS。只需对声源假想一个包络面,测出这个包络面上各点的声压级并取平均值,算出包络面的面积,就可由此式算得声源的声功率级。
现场测量法
不搬运声源,在车间中直接测量声源噪声,称为现场测量法。现场测量法又分为直接法和比较法。
直接法
直接法也是采取测量声源包络面上平均声压级LP和包络面面积S的方法来确定声源声功率级,但是因为车间壁面不消声,车间内不是自由声场,所以不能忽略混响声的作用。
由
得
房间常数R取决于车间的表面平均吸声系数,而一般通过测量混响时间T60来求得。因此只要测得车间混响时间T60,就可求出R,进而求出K值。
K值为混响引起的校正值。K值越大,修正值越大,测量结果精度越差。为减小K值,应缩小包络面,即将各测点移近声源。一般K值不应大于3
比较法
比较法是利用经过实验室标定过声功率的任何噪声源作为标准声源,在现场中由对比测量两者声压级而得出待测机器声功率的一种方法。将标准声源放在待测声源附近位置,对标准声源和待测声源各进行一次同一包络面上各测点的测量。两次测量的K值应相同,因此待测声源声功率级为:
下标有S的代表标准声源的声功率级和声压级。
要注意标准声源应与待测声源的频段基本相同。