聲功率(SoundPower)指通過某一測量面的聲壓與在該測量面上質點振速的法向分量的乘積在整個測量面上的積分,表示單位時間内聲源輻射的空氣聲能量。單位爲瓦(W),通常以W表示。
聲功率級是聲源的聲功率與基準值之比,取以10爲底對數的10倍,用分貝(bèi)(dB)表示,其中基準值爲10-12W。聲功率可以表示一個聲源的聲輻射能量,是聲源的物理屬性,與測(cè)量位置和距離無關。那麽如何對聲源進行聲功率測(cè)試呢?
聲功率測試方法:由聲功率的定義我們可以知道聲功率不能夠直接測試,是需要通過再計算,計算出聲功率。一般通過聲壓法和聲強法測試計算獲得聲源的聲功率(級)。
聲壓法是傳統的聲功率測(cè)試方法,一般要求在特定的聲學環境中進行,有很高的測(cè)試精度,對聲源的聲音特性無要求。聲強法可在一般聲學環境中測(cè)試,能消除外界幹擾對測(cè)試的影響,無需較高的聲學環境,适用於(yú)聲源工作現場的測(cè)量,但是隻能針對穩态聲源。
無論是聲壓法還是聲強法,都需要有一個被測聲源的測量面。並(bìng)且在該測量面内除瞭(le)被測聲源外,不能有其他聲源或吸聲體,測量面到被測聲源的距離要适中。
如文題所示,下面我們重點(diǎn)介紹下聲壓法測(cè)試聲功率。
聲壓法測(cè)試聲功率:聲壓法可對各類特征噪聲進行測(cè)量。各類特征噪聲包括:穩态、非穩态、寬帶、窄帶、離散頻率和脈沖(chōng)噪聲等。
其中,聲壓法測(cè)試聲功率的标準彙(huì)總,見下表[1]:
K2A—測(cè)試環境的聲反射和吸收對(duì)表面聲壓級影響的A計權修正值;
ΔL—背景噪聲與被測(cè)噪聲源的倍頻帶(dài)的聲級差;
K1—背景噪聲對(duì)表面聲壓級(jí)影響的修正值。
首先,我們對(duì)ISO3745測(cè)試标準進行說明。
ISO3745測(cè)試标準:ISO3745是聲壓法測(cè)試噪聲源聲功率級和聲能量級的方法之一,要求聲源安裝在具有規定聲學特性的消聲室或半消聲室内[2]。測(cè)試精度等級爲1級(精密法)。測(cè)量的聲功率級和聲能量級包含瞭(le)考慮到測(cè)量期間氣象條件與基準氣象條件存在差異情況下的修正。
一般情況下,ISO3745标準測(cè)量的頻率範圍是中心頻率爲100Hz~10000Hz的1/3倍頻帶。在各頻帶内,所有測(cè)點或移動路徑,背景噪聲與被測(cè)噪聲源的聲壓級差均應至少爲6dB;對於(yú)中心頻率從250Hz~5000Hz的1/3倍頻程帶的聲壓級差至少10dB。
在消聲室採(cǎi)用球面測(cè)量,測(cè)量的球面的中心應與被測(cè)聲源的聲學中心(聲學中心已知)或幾何中心(聲學中心未知)一緻。在半消聲室採(cǎi)用半球面測(cè)量,半球面的球心應在半消聲室的地面上,且在被測(cè)聲源聲學中心(聲學中心已知)或幾何中心(聲學中心未知)的垂直下方。球面和半球面的測(cè)量半徑應滿足下列要求:
d0—被測(cè)聲(shēng)源的特征尺寸;
λ—測(cè)量頻率範圍中最低頻率的波長(zhǎng);
目前ISO3745測試标準廣泛應用於(yú)實驗室中對聲源的聲功率測試。如汽車行業中即将推出的《電動汽車用電動動力系噪聲測量方法》,就明確規定瞭(le)測量方法中需用IS03745(GB/T6882)[3]。
驅動電機系統聲功率級測(cè)量環境及測(cè)量面的確(què)定
電機控制器聲功率級測(cè)量環境及測(cè)量面的確(què)定
ATOM中ISO3745測試方法:目前ATOM已集成開發瞭(le)ISO3745聲功率測試标準。ATOM可在數據採(cǎi)集過程中在線實時顯示及計算測試聲源的聲功率級,也可以在時域數據後處理中進行計算,下圖爲ATOM與某國外聲功率測試系統對某一穩态聲源測試的結果對比:
