測聽室聲學特性校準規(guī)范

1測聽室聲學特性校準規(guī)范本規(guī)范適用于頻率范圍為125Hz～12.5kHz,以氣導耳機、揚聲器或骨振器作為發(fā)聲器件；使用純音、調(diào)頻音、窄帶噪聲或錄制的語言材料作為測聽信號進行聽閾檢查的測聽室聲學特性的確定與評價。本規(guī)范規(guī)定的空氣聲隔聲測量適用于測聽室與外部空間的隔聲性能測量。本規(guī)范也適用于測量耳聲發(fā)射和聽覺誘發(fā)電位的測聽室聲學特性的測試。本規(guī)范引用下列文件：JJG176—2005聲校準器JJG449—2014倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器JJF1034—2005聲學計量名詞術語及定義JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示GB/T3102.7—1993聲學的量和單位GB/T16296.2—2016聲學測聽方法第2部分：用純音及窄帶測試信號的聲GB/T19885—2005聲學隔聲間的隔聲性能測定實驗室和現(xiàn)場測量GB/T20441.4—2006測量傳聲器第4部分：工作標準傳聲器規(guī)范GB50118—2010民用建筑隔聲設計規(guī)范GB/T50121—2005建筑隔聲評價標準ISO8253-1:2010聲學聽力測試方法第‘1部分：純音氣導和骨導測聽(Acoustics—Audiometrictestmethods—Part1:Pure-toneairand凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修訂單)適用于本規(guī)范。3術語和計量單位本規(guī)范采用GB/T3102.7中規(guī)定的量和單位。JJF1034—2005界定的及以下術語和定義適用于本規(guī)范。3.1參考點referencepoint當受試者位于聲場受試位置時，受試者兩耳道口連接直線的中點。3.2參考軸referenceaxis與揚聲器輻射面垂直的軸線。對單輻射體或喇叭式揚聲器，該軸穿過膜片或喇叭的23.3指向性靈敏度指數(shù)directionalsensitivityindex傳聲器在參考軸方向入射的平面聲波作用下輸出的電動勢與具有相同頻率或頻帶以及有效值的擴散場聲壓所產(chǎn)生的輸出電動勢之比。注：用分貝(dB)表示。指向性靈敏度指數(shù)也稱作正入射-無規(guī)靈敏度指數(shù)。測聽室是一種用于對受試者進行聽力測試的房間，其壁面由吸聲、隔聲材料和構(gòu)件組成，使邊界能有效吸收所入射聲音。測聽室中應保持足夠低的本底噪聲，以避免測聽室中的本底噪聲掩蔽測試音信號。在用耳機、骨振器或者揚聲器發(fā)送測試音信號作測聽時，應根據(jù)不同的發(fā)聲方法，分別規(guī)定本底噪聲的允許值，使其不至于影響受試者的聽5計量特性5.1本底噪聲聲壓級測聽室中的本底噪聲聲壓級應不超過掩蔽測試信號的規(guī)定聲壓級值。對應不同測聽信號發(fā)送方式，如經(jīng)耳機發(fā)送、經(jīng)骨振器發(fā)送和揚聲器發(fā)送，測聽室的本底噪聲聲壓級有不同的要求。5.1.1當用壓耳式耳機發(fā)送測聽信號作氣導測聽時，測聽室內(nèi)允許的最大本底噪聲聲壓級一般不超過表1的規(guī)定。表1用典型通用的壓耳式耳機作氣導測聽時，測聽室內(nèi)允許的1/3倍頻帶的最大本底噪聲聲壓級(Lmax)1/3倍頻帶的中心頻率/Hz允許的最大本底噪聲聲壓級Lmx(以20μPa為基準)/dB測試純音頻率范圍3表1(續(xù))1/3倍頻帶的中心頻率/Hz測試純音頻率范圍注：表中所列數(shù)據(jù)為需測的最小聽閾級為0dB的要求。此處由測聽室本底噪聲引起的最大不確定度為2dB。如允許的本底噪聲引起的最大不確定度為5dB,則表中之值可加8dB。如果要測的最小聽閾級不是0dB,可將表中的值加上相應要測的最小聽閾級。例如，所要測量的最小聽閾級是一10dB,則測聽室中允許的最大本底噪聲聲壓級也要相應地減去10dB。5.1.2當用骨振器發(fā)送測聽信號作骨導測聽時，測聽室內(nèi)允許的最大本底噪聲級一般不超過表2的規(guī)定。1/3倍頻帶的中心頻率/Hz測試純音頻率范圍41/3倍頻帶的中心頻率/Hz測試純音頻率范圍99888877777788886644224499注：表中所列數(shù)據(jù)為需測的最小聽閾級為0dB的要求。此處由測聽室本底噪聲引起的最大不確定度為2dB。如允許的本底噪聲引起的最大不確定度為5dB,則表中之值可加8dB。如果要測的最小聽閾級不是0dB,可將表2的值加上相應要測的最小聽閾級。5.1.3當用揚聲器發(fā)送測聽信號作測聽時，測聽室內(nèi)允許的最大本底噪聲聲壓級一般不超過表3的規(guī)定。51/3倍頻帶的中心頻率/Hz允許的最大本底噪聲聲壓級Lmx(以20μPa為基準)/dB最低測試頻率886655554444445555331111661表中所列數(shù)據(jù)為需測的最小聽閾級為0dB的要求。此處由測聽室本底噪聲引起的最大不確定度為2dB。如允許的本底噪聲引起的最大不確定度為5dB,則表中之值可加8dB。2當采用窄帶噪聲作為測試信號時，允許的最大本底噪聲聲壓級應適當?shù)陀诒?所給的值。6如果要測的最小聽閾級不是0dB,可將表3的值加上相應要測的最小聽閾級。5.2聲場特性5.2.1準自由場5.2.1.1測聽室內(nèi)聲源應位于正常測聽狀態(tài)受試者頭部高度位置，參考軸正穿參考點，參考點與揚聲器參考點間的距離應至少1m。5.2.1.2聲源參考軸垂直的平面內(nèi)，在參考點上、下、左、右0.15m位置的聲壓級與參考點處的聲壓級偏離，對任意測試信號一般不超過±2.0dB。5.2.1.3聲源在參考軸上離參考點前0.10m及后0.10m的聲壓級的測量值與聲壓距5.2.2擴散場5.2.2.1用測量傳聲器在離參考點0.15m的前、后、上、下、左、右各位置的聲壓級與參考點處的聲壓級偏離，對任意測試信號一般都不超過±1.0dB。同時作用于左、右兩極端位置聲壓級間的差值一般不超過3.0dB。5.2.2.2在500Hz及其以上頻率，當采用指向性靈敏度指數(shù)為5dB的強指向性傳聲器測量入射聲時，給出在參考點最大與最小讀數(shù)的兩個方向的聲壓級偏差一般不超過5dB。5.3空氣聲隔聲特性測聽室外部空間聲壓級與內(nèi)部空間聲壓級的A計權(quán)聲壓級差一般不小于廠商標注：第5章技術要求不用于合格判定，僅供參考。6.1環(huán)境條件空氣溫度：18℃~28℃;相對濕度：30%～90%;靜壓：86kPa～106kPa。6.2測量標準及其他設備6.2.1聲分析儀在20Hz～20kHz頻率范圍內(nèi)，頻率響應應優(yōu)于±0.2dB。如具有多個通道，則通道一致性應優(yōu)于±0.3dB。6.2.2低噪聲傳聲器(包括前置放大器)用于計量氣導純音聽閾測聽用測聽室的低噪聲傳聲器各頻帶測量下限應低于表1中對應值6dB,用于計量骨導聽閾測聽用測聽室的低噪聲傳聲器各頻帶測量下限應低于表2中對應值6dB,用于計量聲場測聽用測聽室的低噪聲傳聲器各頻帶測量下限應低于表3中對應值6dB。6.2.3強指向性傳聲器在500Hz～8kHz頻率范圍內(nèi)，指向性靈敏度指數(shù)≥5dB。6.2.4測量傳聲器76.2.51/3倍頻程濾波器應滿足JJG449—2014中1級技術要求。6.2.6聲頻信號發(fā)生器在10Hz～20kHz的頻率范圍內(nèi)，頻率誤差應不超過土0.25%,輸出信號的總諧波失真不大于0.5%。6.2.7功率放大器在測量所需的頻率范圍內(nèi)，頻率響應應優(yōu)于±0.2dB。6.2.8聲校準器聲校準器滿足JJG176—2005中1級技術要求。6.2.9聲源在100Hz～8kHz頻率范圍內(nèi)，額定功率輸入條件下，總諧波失真不大于3%。7校準項目和校準方法7.1校準項目測聽室聲學特性的校準項目見表4。表4測聽室聲學特性校準項目表項目名稱條號條號用于純音氣導和骨導聽閾測聽準自由場擴散場本底噪聲聲壓級十十十2十十十 3空氣聲隔聲特性十十十注：“十”代表需校準項目；“一”代表不需校準項目。7.2校準前檢查校準前應對測聽室進行以下檢查，并完整記錄，必要時在校準報告中詳細描述：——被校測聽室基本描述；——采用的隔聲隔振結(jié)構(gòu)，吸聲構(gòu)件的形式、結(jié)構(gòu)尺寸、吸聲材料、安裝吸聲構(gòu)件后凈空間的尺寸；——隔聲門的構(gòu)造及關閉嚴密情況；——電纜線通過的管道端口密封情況，室內(nèi)除測量用設備外是否有其他反射物體； 7.3本底噪聲聲壓級校準方法測量裝置方框圖如圖1所示。8圖1本底噪聲聲壓級測量裝置方框圖測量測聽室內(nèi)本底噪聲聲壓級時，測試點應選擇在測聽室地面的參考點，高度為測聽室內(nèi)本底噪聲測量條件應和正常測聽檢查時的條件測量前用聲校準器對測量系統(tǒng)進行校準，然后測量測試點處的1/3倍頻帶聲壓級并測量裝置方框圖如圖2所示。圖2測聽室聲場對稱性測量裝置方框圖對于測聽室，測試聲場用的聲源及其放置的位置應與測聽時位于地面中心位置，高度為1.2m,參考軸正穿參考點，參考點與揚聲器參考點間的距對于準自由場測聽室，測量傳聲器應在聲源參考軸，距參考點上、下、左、右各0.15m位置處和參考點處共5個位置測量聲源輻射的聲壓級。對于擴散場測聽室，測量傳聲器應在聲源參考軸，距參考點上、下、左、右及前、后各0.15m位置處和參考點處共7個位置測量聲源輻射的聲壓級。測試聲場用的測試信號應與測聽時使用的相同。當測聽97.4.1.4聲壓級測量調(diào)節(jié)測試信號的輸出，使各測點位置上的聲壓級在各頻段都在合適位置，測試傳聲器指向聲源，在各測點位置處測量聲場的聲壓級，濾波器使用1/3倍頻程帶寬，在測聽常用頻率范圍125Hz～8kHz,測量各測點聲場的1/3倍頻帶聲壓級。對擴散場測聽室，在500Hz及其以上頻率，還需用強指向性傳聲器在參考點處測量各個方向的入射聲的聲壓級，測量應在足夠多的方向進行，但至少應包括可能會得到最大聲壓級和最小聲壓級的兩個平面。7.4.2準自由場特性7.4.2.1聲源位置測試聲場用的聲源放置位置同7.4.1.1。7.4.2.2測量傳聲器位置測量傳聲器應在參考軸上參考點、參考點前0.10m及后0.10m的三個位置處測量聲源輻射的聲壓級。7.4.2.3測試信號選擇測試信號的選擇同7.4.1.3。7.4.2.4聲壓級測量調(diào)節(jié)測試信號的輸出，使各測點位置上的聲壓級在各頻段都在合適位置，測量傳聲器指向聲源，在各測點位置處測量聲場的聲壓級，濾波器使用1/3倍頻程帶寬，在測聽常用頻率125Hz～8kHz,測量各測點聲場的1/3倍頻帶聲壓級。7.4.2.5計算聲壓級衰減與反平方律聲壓級之間的偏離對各個測點的每個測量頻率，按公式(1)計算測量位置上聲壓級與根據(jù)反平方律估算的對應聲壓級的偏差：式中：△Lp;——第i個測量位置上聲壓級與根據(jù)反平方律估算的對應聲壓級的偏差，dB;Lpi——第i個測量位置上的聲壓級，dB;Lp(r;)——根據(jù)反平方律估算的對應聲壓級，dB;r;——聲源假定聲中心到第i個測量點的距離；a——參數(shù)，由公式(2)給出：r?——沿參考軸的聲中心的補償，即聲源實際聲中心與假定聲中心之間的距離，由公式(3)計算得到：聲源應穩(wěn)定并且在測量頻率范圍內(nèi)具有連續(xù)的頻譜，一般使用粉紅噪聲，頻譜在100Hz～5000Hz頻率范圍內(nèi)相鄰1/3倍頻程之間的聲壓級差均不超過6dB。聲源功采用兩個聲源位置，兩次放置位置之間的距離至少為1.4m。聲源應放在測聽室外部空與聲源之間的距離不得小于1m。注：若所用的揚聲器為無指向性的，房間其他邊界和聲源中心的間距應不小于0.5m,房間邊界上小的不規(guī)則可以忽略不計。不同的揚聲器位置不應選在與房間邊界平行的同一平面內(nèi)。7.5.2聲源所在空間(測聽室外部空間)的傳聲器位置——兩個傳聲器位置的間距0.7m;——任一傳聲器與房間邊界或擴散體的間距0.5m;——任一個傳聲器位置與聲源的間距1.0m。注：若聲源所在空間無法找到三個滿足條件的傳聲器位置，可酌情減少傳聲器測點，但應確保測聽室門和窗位置的測量點，并在校準結(jié)果中詳細記錄。7.5.3測聽室內(nèi)部空間傳聲器位置對于有規(guī)定被測者位置的測聽室，三個傳聲器分布在半徑為0.3m,中心在被測者間內(nèi)，但傳聲器位置不得靠近測聽室內(nèi)部表面0.2d以內(nèi)，d是測聽室最短內(nèi)部尺寸，所有傳聲器位置高于地面1.2m。測量裝置方框圖如圖3所示。圖3測聽室空氣聲隔聲測量裝置方框圖將聲源放置在第一個聲源位置，播放符合規(guī)定的噪聲信號，在置分別測量1/3倍頻帶聲壓級，測量頻率范圍100Hz～5kHz,及對應的A計權(quán)等效聲壓級LAeg。測量時平均時間至少取6s。將聲源移動到第二個聲源位置，播放符合規(guī)定的噪聲信號，在選定的三個傳聲器位置分別測量1/3倍頻帶聲壓級，測量頻率范圍100Hz～5kHz,及對應的A計權(quán)等效聲壓級LAeg。測量時平均時間至少取6s。對前后兩組傳聲器測試數(shù)據(jù)取平均值，平均方式為能量平均。7.5.5測聽室內(nèi)部空間平均聲壓級測量將聲源放置在第一個聲源位置，播放符合規(guī)定的噪聲信號，在選定的三個傳聲器位置分別測量1/3倍頻帶聲壓級，測量頻率范圍100Hz～5kHz,及對應的A計權(quán)等效聲壓級LAeg。測量時平均時間至少取6s。將聲源移動到第二個聲源位置，播放符合規(guī)定的噪聲信號，在選定的三個傳聲器位置分別測量1/3倍頻帶聲壓級，測量頻率范圍100Hz～5kHz,及對應的A計權(quán)等效聲壓級LAg。測量時平均時間至少取6s。對前后兩組傳聲器測試數(shù)據(jù)取平均值，平均方式為能量平均。7.5.6聲壓級差的計算用測聽室外部空間各1/3倍頻程頻帶平均聲壓級減去測聽室內(nèi)部空間對應1/3倍頻程頻帶平均聲壓級，得到各1/3倍頻程頻帶聲壓級差。用測聽室外部空間A計權(quán)平均聲壓級減去測聽室內(nèi)部空間A計權(quán)平均聲壓級，得到A計權(quán)聲壓級差。8.1校準數(shù)據(jù)處理所有的數(shù)據(jù)應先計算，后修約，出具的校準數(shù)據(jù)均保留一位小數(shù)。8.2校準證書測聽室經(jīng)校準后出具校準證書，校準證書應包括的信息及推薦的校準證書內(nèi)頁格式8.3校準結(jié)果的不確定度評定測聽室聲學性能校準結(jié)果的不確定度按JJF1059.1—2012的要求評定，不確定度評定示例見附錄B。9復校時間間隔測聽室聲學性能的復校時間間隔建議為3年。然而，復校時間間隔的長短取決于其使用情況，如環(huán)境條件、使用頻率及測量對象等，當聲場內(nèi)的聲學特性發(fā)生變化，如隔聲性能發(fā)生變化、儀器設備、揚聲器的位置或環(huán)境條件發(fā)生變化時，都必須對聲場的聲學特性進行復測并進行聽力級零級校準。因此，使用單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校的時間間隔。測聽室校準證書的內(nèi)容c)校準實驗室的名稱和地址j)校準時的環(huán)境條件；1)校準結(jié)果的不確定度的說明；n)校準人簽名、核驗人簽名、批準人簽名；p)未經(jīng)校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。證書編號××××××-××××校準機構(gòu)授權(quán)說明校準的技術依據(jù)校準環(huán)境條件及地點℃%測量范圍不確定度計量(基)標準證書編號測量范圍不確定度證書編號共×頁第×頁共×頁證書編號××××××-××××1.校準前檢查(測聽室基本概況描述、信號發(fā)送方式)2.本底噪聲聲壓級中心頻率/Hz中心頻率/Hz中心頻率/Hz3.聲場對稱性測試信號類型(純音/噪聲):(1)擴散場中心頻率/Hz參考點聲壓級/dB最大偏差/dB共×頁證書編號××××××-××××500Hz以上擴散場中心頻率/Hz(2)準自由場中心頻率/Hz4.準自由場特性參考點前0.10m處聲壓級與理論值的偏差中心頻率/Hz聲壓級實測值/dB聲壓級理論值/dB與理論值的偏差/dB參考點后0.10m處聲壓級與理論值的偏差中心頻率/Hz聲壓級實測值/dB聲壓級理論值/dB與理論值的偏差/dB第×頁共×頁證書編號××××××-××××5.空氣聲隔聲特性聲壓級差/dB聲源位置1聲源位置2平均聲源位置1聲源位置2平均測點1測點2測點3測點1測點2測點3測點1測點2測點3測點1測點2測點3校準結(jié)果的不確定度描述：第×頁共×頁附錄B校準結(jié)果的不確定度評定示例本附錄給出了測聽室本底噪聲聲壓級的不確定度評定示例。B.1測量方法采用直接測量法，利用低噪聲測量系統(tǒng)直接測量測聽室內(nèi)本底噪聲聲壓級。B.2測量模型和不確定度來源測量中的影響因素主要來源于測量重復性和測量中采用儀器引入的偏差。故不確定度主要來源如下：測量重復性u?、低噪聲傳聲器頻率響應測量誤差u?、聲分析儀頻率響應誤差u?、1/3倍頻程濾波器各頻帶相對衰減偏差u?、校準系統(tǒng)用聲校準器聲壓級偏差us:式中：Lp——測聽室本底噪聲聲壓級； Lp——測量得到的測聽室本底噪聲聲壓級；a?——低噪聲傳聲器頻率響應誤差；a?——聲分析儀頻率響應誤差；a?——1/3倍頻程濾波器各頻帶相對衰減偏差；α?——校準系統(tǒng)用聲校準器聲壓級偏差。B.3合成標準不確定度計算公式各不確定度分量相互獨立，不相關，得到：B.4各不確定度分量評定B.4.1測量重復性引