GBT20441.3-2010电声学测量传声器采用互易技术对实验室标准传声器的自由场校准的原级方法.pdf 15页

'ICS17．140．50A59a园中华人民共和国国家标准GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995代替GB／T6511—1986电声学测量传声器第3部分：采用互易技术对实验室标准传声器的自由场校准的原级方法Electroacoustics—Measurementmicrophone—Part3：Primarymethodforfre}fieldcalibrationoflaboratorystandardmicrophoⅡesbythereciprocitytechnique2010—12—01发布(IEC61094—3：1995，IDT)2011一05—01实施丰瞀髁紫瓣警矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会议1” 标准分享网www.bzfxw.com免费下载目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯，⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·2规范性引用文件⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4参考环境条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5自由场互易校准原理⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6影响自由场灵敏度的因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-7校准的不确定因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·附录A(资料性附录)传声器的声中心位置的数据附录B(资料性附录)空气衰减系数的数据⋯⋯-附录c(资料性附录)传声器灵敏度的环境影响一GB／T20441．3—2010／IEC61094-3：1995Ⅱl1256891 www.bzfxw.com刖罱GB／T20441．3—2010／IEc61094—3：1995GB／T20441《电声学测量传声器》分为7个部分：——第l部分：实验室标准传声器规范；——第2部分：采用互易技术对实验室标准传声器的声压校准的原级方法；——第3部分：采用互易技术对实验室标准传声器的自由场校准的原级方法；——第4部分：工作标准传声器规范；——第5部分：工作标准传声器比较法校准方法；一⋯第6部分：测定频率响应的静电激励器；——第7部分：实验室标准传声器的自由场灵敏度和声压灵敏度之间的差值。本部分为GB／T20441的第3部分。本部分等同采用IEc61094—3：1995《电声学测量传声器第3部分：采用互易技术对实验室标准传声器的自由场校准的原级方法》(英文版)。为便于使用，本标准作了下列编辑性修改：a)用小数点“．”代替作为小数点的逗号“，”；b)删除了IEC610943：1995的前言；c)在5．2中增加了说明字母下划线的数学含义的注。本部分代替GB／T6511—1986《采用互易技术对t23．77mm标准电容传声器进行自由场校准的精密方法》。本部分与GB／T651l—1986的主要不同点如下：除了基本原理和技术以外在内容、结构、叙述和编排上都有较大的变动；a)增加了前言和目次；b)原标准只适用于d23．77mm的标准电容传声器，本部分规定的原级方法适用于GB／T20441第1部分规定的实验室标准传声器(包括≠23．77mm的标准传声器)。因此，在文本中的内容上增加了除$23．77mm传声器外，其他实验室标准传声器部分；c)文本的内容由4章改为7章。增加了范围、规范性引用文件、参考环境条件、影响自由场灵敏度的因素和校准的不确定度，替代了原来标准中的校准方法和设备、校准的绝对准确度等内容；d)增加了附录c传声器灵敏度的环境影响。本部分的附录A、附录B、附录c为资料性附录。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。本部分由全国电声学标准化技术委员会(sAc／Tc23)归口。本部分起草单位：南京大学、江苏省电子信息产品质量监督检验研究院、中国测试技术研究院。本部分主要起草人：沈勇、赵其昌、张志强、郝豫川。本部分的所代替标准的历次版本发布情况为：——GB／T6511—1986． www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995电声学测量传声器第3部分：采用互易技术对实验室标准传声器的自由场校准的原级方法1范围20441的本部分规定了测定自由场灵敏度的原级方法，以建立在自由场条件下可再现的和准确的声压测量的基础。本部分适用于满足GB／T2044l_1要求的实验室标准传声器。校准方法的原理适用于其他类型的传声器。特别是，当安装有规定的转接器，符合GB／T20441．1要求的传声器可以将转接器除去，按照本部分进行校准。本部分适用于具有高阅历的技术人员和特殊要求的实验室。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T20“1的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。17247．1—2000声学户外声传播衰减第1部分：大气声吸收的计算(eqvIsO9613—1：1993)20441．12010电声学测量传声器第1部分：实验室标准传声器规范(IEc61094—1：2000．IDT)SJ／T10444—1993电声学术语(eqvIEc60050(801)：1984AcousticsandElectro—acoustics)IEc60027—2：1972用于电子技术的字母符号第2部分：电信和电子IEc61094—2：1992测量传声器第2部分：采用互易技术对实验室传声器的声压校准的原级方法IsO／IEc指南：1995测量不确定度的表述指南(GuM)3术语和定义20441．12010界定的以及下列术语和定义适用于本部分。3．1互易传声器reciprocalmicrophone线性无源的传声器，其开路的正向和逆向转移阻抗(见IEc60027—2：1972中206)在幅值上是相等的。3．2传直器自由场灵敏度的相位角pha辨蛆gleoffree_fieldsensitivityofamicrophoⅡe对于一给定频率的正弦平面行波，在规定的声入射方向和在给定的环境条件下，开路电压和声压之间的相位角，与传声器不在时，它的声中心的位置有关。注：单位为度或弧度(。或fad)。3．3传声器的声中心acoustiecentreofamicmpho耻对于发送传声器，给定频率的正弦信号和规定的方向和距离上的一个点，围绕这个点在小范围内观1 www.bzfxw.comGB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995察，从这个点呈现一个发射的近似的球形波阵面。注1：互易换能器用作接收时的声中心与用作发送时的声中心是一致的。注2：本定义仅适用于所观察的球形或近似球形波阵面的声场区。3．4等效点换能器equivalentpoint-tI鼍nsducer位于传声器声中心位置的一个传声器，在给定方向和距离范围，模拟传声器的发送和接收特性。3．5电转移阻抗electricaltra砸ferimpedance对于2只声耦合的传声器系统，用作接收的传声器的开路电压与用作发送的传声器的电端的输入电流之比的商。注1：单位为欧姆(n)。注2：这阻抗是为GB／T20441．12010中7．2给出的接地屏蔽结构而定义的。3．6声转移阻抗ac仰sticaltr壮sferimpedance对于2只声耦台的传声器系统，作用于接收传声器膜片上的声压与用作发送的传声器所产生的短路体积速度之比的商。注：单位为帕斯卡秒每立方米(Pa·$／m3)。3．7传声器的主轴principalaxisofamicmphone通过传声器的声中心并与膜片垂直的一根直线。3．8自由场条件free_fieldconditions声波能没有任何干扰地自由传播的条件。4参考环境条件参考环境条件是：——温度￡，一23．o℃；——静压P⋯一101．325kPa；——相对湿度H。一50％。注：参考温度选为23℃是因为考虑到，实际校准大多在这温度或其附近进行。5自由场互易校准原理5．1概述传声器的互易校准可以用3只传声器进行，其中2只必须是互易的，或者用一个辅助声源和2只传声器，其中一只必须是互易的。注：如果有一只传声器不互易，则它只能用作接收器。5．1．1使用3只传声器的原理概述在自由场条件下，将2只传声器在声学上组成一系统，其中一只作为声源，另一只作为声接收器，测量电转移阻抗。当系统的声转移阻抗已知时，2只耦合的传声器的自由场灵敏度的乘积就可以确定。传声器(1)、(2)和(3)，顺次配对，这样得到3个相互独立的乘积，就可以得到3只传声器中每一只传声器的自由场灵敏度的表达式。5．1．2使用2只传声器和一个辅助声源的原理概述首先，在自由场条件下，将2只传声器在声学上组成一系统，并测定2只传声器的自由场灵敏度的乘积，见5．1．1。其次，将2只传声器轮流在自由场条件下置于辅助声源产生的相同的声压处，则2只2 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995传声器的输出电压的比值等于两传声器的自由场灵敏度之比。从两传声器的自由场灵敏度的乘积和比值，就可以推得2只传声器中每一只传声器的自由场灵敏度的表达式。注：为了得到自由场灵敏度的比值，可以用直接比较法，辅助声源可以是另一个换能器或第3只传声器．它的力学或声学特性与被校准的传声器不同。5．2原理的表达式考虑实验室标准传声器或相似的传声器是互易的，则传声器的换能方程(1)为：U—z¨i+z1zq生一三2·!+兰zz里式中：p——传声器声端(膜片)处的声压；u——传声器电端的信号电压；g——通过传声器声端(膜片)的体积速度；i——通过传声器电端的电流；z。一z。——膜片受挡时传声器的电阻抗；z。：一z。⋯电端开路时传声器的声阻抗；z，z—zzt—M。z。一逆向和正向转移阻抗，M。为传声器的声压灵敏度。方程(1)也可以写成：【，=互i+M。Z。gp—M。z。t+z，q这构成了传声器的互易方程。当传声器位于平面行波中，在高频时膜片表面上的声压户是不均匀的，这时可以通过等效点换能器模拟传声器给出声端的位置。在这情况，对于实际的传声器，通过p的特殊解释，方程(1)仍是有效的，见5．4和5．5。注：字母的下划线表示复数，下同。5．3插入电压技术插入电压技术用于确定具有电负载的传声器的开路电压。将一负载阻抗连接到具有确定开路电压和内阻抗的传声器上。为了测量开路电压，将一个比负载阻抗小的阻抗与传声器串接，并在其上施加一个校准电压，交替地施加声压和同频率的校准电压，调节校准电压，使其在负载上产生的电压降与作用于传声器的声压所产生的电压降相等。此时，校准电压的大小即为开路电压。5．4传声器的自由场接收特性设传声器位于自由平面行渡的声压为m处。传声器的等效电路如图1，其中p’。是膜片受挡时的声压，p是传声器声端的实际声压，z⋯是传声器的声辐射阻抗。—[二二]—o-一I，|野I!传声嚣+t图1在声场中接收传声器的等效电路 www.bzfxw.comGB／T20441．3—2010／IEC61094-3：1995设户’。与籼之比为：^，￡卫一S(r，8)妻。一上式中，s(，，口)是散射因子，它是频率和入射到传声器膜片上声波入射角的函数。s(，，口)决定于传声器的几何外形。由于p—p7o—z。q，传声器的换能方程(1a)可以写成：型一兰。!+Mp互!丛一Mp兰。!+(互+圣．，)!根据定义，自由场灵敏度为：，rT、7些一尝J。2些赢鱼(，，口)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”(3)一‘po／M一’z。+z。一。方程(3)表明，声压灵敏度与自由场灵敏度之间的差异，不但决定于通过散射因子5(，，自)反映的传声器的几何形状，而且决定于传声器的声阻抗和辐射阻抗之问的关系。5．5传声器的自由场发送特性假设传声器在自由场条件下处于发送状态，其等效电路如图2。传声器㈠图2在自由场条件下发送传声器的等效电路由于声一一互，，q，传声器的换能方程(1)可以写成：U—Z。i+M。Z。q0一M。Z。i+(Z。+Z⋯)g则一，一箍!一盘根据互易原理，对于远处的某一点，传声器的作用相当于一个声源强度为一!曼(-r，日)一Mf!的等效点源，在等效点源和远处该点之间的距离为d处的声压户。为：奎一j乞Mf!e世e”‘上式中：V—a+谄为复传播系数。注：上面给出的方程(5)的推导是基于传声器的集中参数的表述[见方程(1)]，更严格的推导可以用传声器的积分形式的表述得到。5．6互易程序将自由场灵敏度分别为Mf，，和Mf，z的两传声器，相对置于自由场中并使其主轴重合。当电流z，通过传声器(1)的电端时，在自由场条件下，距离传声器中心d处将产生方程(5)给出的声压A。当传声器(2)置入声场，并假设两传声器之间不发生干涉，在传声器(2)的开路电压为：fU2一Mf，2p。一j0争Mf．1Mf，2ile叫-z一——一‘“12————一上式中：d，z是两传声器(1)和(2)的声中心间距。因此，自由场灵敏度积为：i www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995Mf，，％，。—一j绰錾掣。：一一Ⅳ三1注：方程(6)的右边是系统的电转移阻抗和传声器不在时两声中心处的声转移阻抗之比。5．7自由场灵敏度的最终表达式5．7．1兰传声器法假设电转移阻抗乩／i：(见5．6)记作互，。其他传声器对的表达式类推。传声器(1)的自由场灵敏度的表达式为：Mf，。一(吾宅}互搴d“，z鹄，“一)“2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”c，，传声器(2)和(3)可以得到类似的表达式。如果只对自由场灵敏度的模感兴趣，则只要确定每一个电转移阻抗的模，并用a代替V即可。每一只传声器的自由场灵敏度的相位角能从电转移阻抗的相位角和V的组合来确定，在表达式中，出于物理的考虑淡化了180。相位。5．7．2两只传声器和一只辅助声源法如果仅使用2只传声器和一只辅助声源，自由场灵敏度的最终表达式为：蛳一(惫等‰幽)”2⋯⋯⋯⋯⋯⋯㈩其中，两自由场灵敏度之比是通过与辅助声源比较来测量的，见5．1．2。如果只对自由场灵敏度的模感兴趣，则只要确定电转移阻抗的模和自由场灵敏度的比，并用a代替V即可。每一只传声器的自由场灵敏度的相位角能从电转移阻抗的相位角，自由场灵敏度之比和V组合来确定，在表达式中，出于物理的考虑淡化了180。相位。6影响自由场灵敏度的因素6．1概述实验室标准传声器的自由场灵敏度取决于极化电压和环境条件，更进一步地说，自由场灵敏度的定义包含着测量应满足的某些条件。要点是在校准期间能充分地控制这些条件，使之产生小的不确定度分量。6．2极化电压实验室标准传声器的灵敏度近似地正比于极化电压。因此在校准期间实际使用的极化电压应报告。GB／T20441_1中推荐极化电压为200．oV。6．3接地屏蔽参考结构按照GB／T20441．12010中的3．3，开路电压应当在装有特定接地屏蔽结构的传声器的电端，用插入电压技术(见5．3条)测量。实验室标准传声器的接地屏蔽结构的详述见GB／T20441．120lo。在校准期间，合适的接地屏蔽结构应用于发送传声器和接收传声器，并且屏蔽应与地电位相连接。如果使用任何其他装置，则校准结果应以参考接地屏蔽结构为参照。如果制造厂规定了加到传声器中心电接触点的最大机械力，则使用时不应超过这限值。6．4声学条件传声器的自由场灵敏度取决于包括前置放大器在内的外壳的几何外形，基于这一原因，传声器和接地屏蔽结构应连接成一圆柱体，它的直径等于传声器的标称直径，见GB／T20441．1—2010中表1和表2。圆柱体的长度应比传声器的直径大。对于具有坡度的逐渐变细的传声器，则推荐最小长度为十倍于传声器的直径。这装置也适用于发送传声器。传声器自由场灵敏度的定义是指在无干扰的平面行波中的声压。在自由场条件下，位于声源的远5 www.bzfxw.comGB／T20441．3—2010／IEc61094—3：1995场中的声波是球面渡，在离开声源足够远的距离处，在限度的范围内可近似为平面波。所以，接收与发送传声器之间的距离应足够大，以确保在接收传声器周围的区域内近似为平面波(见7．4)。另一方面，消声室内表面的反射影响通常是随两传声器之间的距离的增加而增加。在方程(3)中函数s(，，日)取决于声场的特性，并且只对真实的平面行渡才有明确的定义。因此，应该仔细地选择计量条件，并且根据与这些条件有关的校准的不确实度估算一个距离，然后在大于这距离处进行校准，更为可取。6．5传声器的声中心传声器的声中心位置(见3．3)能够通过测量在自由场中传声器作为一个声源而产生的声压来确定，它是距离传声器的任意选择的一个参考点，的函数。在远场限定的区域内，经空气声衰减的修正，声压遵循1厅定律，r是指到传声器声中心的距离。因此，在绘制所测声压的倒数作为到传声器所选的参考点(大多数习惯选膜片的中心)的距离的函数的图时，拟合(即采用最小的二乘法)或通过图上的值作的图是一根直线。这直线和横轴的交点决定了声中心相对于参考点的位置。用于确定d-z(见5．7)的声中心应该与在自由场校准时的取向和间距有关。附录A中包含有一些传声器结构的声中心位置的典型数据。6．6与环境条件有关的属性6．6．1概述声压灵敏度与环境条件的总的属性在IEc61094—2：1992中的6．5给出。此外，自由场灵敏度与环境条件的更进一步的关系在方程(3)中给出。在这方程中辐射阻抗是密度和声速的函数，同样函数s(，，日)取决于波长，因而取决于空气中的声速。6．6．2静压强除了IEc61094～2；1992中的6．5描述的关系外，由于空气密度随静压强而变化，因此传声器的声阻抗和它的辐射阻抗之间的阻抗关系导致了进一步的依赖性。附录c中包含有静压强对实验室标准传声器的自由场灵敏度影响的资料。6．6．3传声器的温度除了IEc61094屯：1992中的6．5的关系外，由于空气密度和声速随温度而变化，因此传声器的声阻抗和它的辐射阻抗之间的阻抗关系，导致了进一步的依赖性。由于空气中的声速随温度变化，导致方程(3)中函数5(，，日)与温度也有些关系。附录c中包含有温度对实验室标准电容传声器的自由场灵敏度影响的资料。注：如果传声器暴露在极度变化的温度中，灵敏度可能会产生永久性变化。6．6．4湿度虽然传声器膜片后面的腔体处在的空气热力学状态稍许与湿度有些关系，然而，只要不发生冷凝，没有观察到湿度对实验室标准传声器的声压灵敏度的影响。按照方程(3)空气中密度和声速受湿度的影响，可能会对自由场灵敏度有些影响。注：传声器壳体与后极之间的绝缘材料的表面阻抗，在过分潮湿的条件下可能会恶化，特别是材料被弄脏时(见7．5)，表面阻抗对传声器的低频灵敏度有明显的影响，特别是相位响应。6．6．5大气条件如果有可靠的修正数据可利用，则在报告校准结果时宜指出相应的参考环境条件下的自由场灵敏度。并报告在校准期间的实际环境条件。注：在校准期间传声器的温度可能与大气温度不同。7校准的不确定因素7．1概述除了在第6章中提及的影响自由场灵敏度的因素外，方法、设备和校准时的小心程度都会引入更多6 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995的不确定因素。应该用可行的尽可能高的准确度来测量或计算在已知的方法中影响校准的因素，以减小它们在产生不确定度方面的影响。7．2电转移阻抗测量电转移阻抗达到必要精确度的方法有多种，这里不规定优选的方法。激励用作声源的传声器的电压的谐波，在确定自由场灵敏度中引起的不确定度应比无规不确定度小。噪声或其他干扰，如串音，不管是声学的还是其他原因引起的，都不应过多地影响自由场灵敏度的确定。可以用带通滤波器改进信噪比。电串音的存在会引起1／r规律的明显偏离，它具有一个波长的周期性。7．3空气中的声衰减在实践中，声波在自由场中传播，由于分子的弛豫效应和热粘滞损失会引起衰减。这衰减取决于声波的频率，水蒸气的含量和空气的温度。它由方程(5)中复传播系数V的实数部分a，空气衰减系数确定。空气衰减系数的值用奈培每米表示，应使用附录B中给出的方程计算。7．4理想的自由场条件的偏离校准时应满足一定的声学条件(见6．4)，校准应在自由场中进行。这条件大多是在消声室中得到，这里没有风，空气噪声最小。由于壁面吸声材料的性能不够理想和房间大小的限制，某些频率取决于壁面的反射，并引起声压的模与l／r规律发生偏离。这偏离的大小取决于离开声源的距离和指向。在给定频率偏离作为距离的函数，在整个波长的一半处呈现周期性，相应于平行或垂直于直达波的反射波。通常在消声室的中心周围的区域，并且既不平行也不垂直任何一个壁面的方向上偏离最小。然而，带子、栅格装置、电缆和各种支架等物体的存在也将对声场干扰。这些干扰的影响，在建立校准系统和步骤时只要格外小心，是能够减小到可接受的水平。校准时，在源和接收传声器之间的区域内，去除空气衰减，声压／距离反比律的偏离，建议不大于o．05dB，除非能进行修正。更一步为了保证在接收传声器周围的合适的区域内的平面波条件，建议校准时两传声器之问的距离应大于传声器标称直径的10倍。7．5极化电压为了确定极化电压，可以在传声器的端点直接测量，重要的是从高阻源获得极化电压时，要考虑传声器有限的绝缘阻。有二种方法可供选择，传声器的绝缘阻能够测量和已证实将传声器移去测量极化电压源或在极化电压源的低阻抗部分测量都是有效的，有足够高的准确度。7．6物理量某些描述空气性质的物理量在计算传声器的灵敏度或灵敏度对环境条件的依赖性的表达式中出现，这些量取决于环境条件，如静压强、温度和相对湿度。这些量的数值和它们与环境条件的关系，在IEc61094—2：1992的附录F中描述。7．7自由场灵敏度级的不确定度为了确定自由场灵敏度级，在控制的条件下完成互易校准，对于LslP和Ls2P实验室标准传声器在lkHz～20kHz和2kHz～20kHz频率范围内，包含因子为2的扩展不确定度分别优于o，2dB。 www.bzfxw.comGB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995附录A(资料性附录)传声器的声中心位置的数据根据定义，传声器声中心位置取决于取向，频率以及观测点到换能器距离。对于足够远的观测点，声中心位置对校准不确定度的影响将减小。在这距离，膜片的中心可以取作为声中心。一般互易校准在150mm～600mm的距离范围进行，可以应用下列图和表中数据。这些声中心位置的数据是参照主轴并且是相对于膜片的表面给出的，它是频率的函数，适用于LslP和Ls2P传声器。正的数据表明声中心是在膜片的前方。在图和表中的数据的不确定度在传声器共振频率以下小于2mm。这些数据不适用于LsF传声器。108E6{鹫a20—2～＼厂三；亍＼、_习f＼√——＼＼＼弋＼＼⋯jj⋯jj＼24816频率／岫图A．1151P和Ls2P传声器在垂直入射时相对于膜片的声中心位置的评估值是频率的函数，见表A．1表A．1LslP和Ls2P传声器在垂直入射时相对于膜片的声中心位置的评估值，是频率的函数单位为毫米频率0．630．81．O1．251．62．O2．53．15kHzLSlP9．O8．98．78．48．O7．57O6．4LS2P5．O4．94．8474．44．2频率4．0506．38．010．012．516．O20．OkHzLSlP5．75．04．23．32．2O．9～0．4—19LS2P3．93．63．22．82．31．81．20．5 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录B(资料性附录)空气衰减系数的数据GB／T20441．3—2010／IEc61094—3：1995GB／T17247．12000中给出了空气声衰减系数的计算方法。它的附录A描述了这种现象的物理机理，5．2和附录B给出了衰减系数的计算方式，它是频率、温度、静压强和相对湿度的函数。根据GB／T17247．1一一2000中的导则，计算步骤如下：符号T：。一293．15K参考热力学温度(K)；L-一273．16K水的三相点热力学温度(K)；丁绝对温度(K)；Ps静压强(kPa)；P。饱和蒸气压强(kPa)；H相对湿度(％)；^水蒸气的克分子浓度；／≥氧的弛豫频率(Hz)；，。w氮的弛豫频率(Hz)。计算步骤步骤1确定饱和蒸气压强：当一10。P¨～上式中D=4．6151—6．8346(半)步骤2确定水蒸气的克分子浓度：n一盎(每)(鲁)步骤3确定弛豫频率：厶一(最)[zt地嗽坩n(黼)]厶一(最)(丢)畸[。+zs×·。‰xnc一¨，。，(丢)一一，]步骤4确定空气衰减系数n，单位为奈培每米(Np／m)：州2阻舢“(毛)。1(丢)++(毒)音(。．。，z，s!：；!i；；辫+。．，。es!：；：；jj!器)]在下列变化范围内，计算的空气衰减系数的精确度估计为±10％；空气温度：一20℃～50℃ GB／T20441．3—2010／IEC61094—3：1995静压强：小于200kPa水蒸气的克分子的浓度：o．5×10_3～50×10_3频率压强比：0．4Hz／kPa～104Hz／kPa表B．1给出了按照GB／T17247．12000计算的，适合于大多数实验室中进行自由场互易校准的环境条件下空气中的声压衰减的数据。表中的数据是用分贝每米(dB／m)表示，即8．686a。表B．1空气中声压衰减的数据(dB／m)￡一21℃，P。一101．325kPaf一23℃，P，一101．325kPaf一25℃．P．一101．325kPafH一25H=50H一80H一25H一50H一80H一25H一50H一80kHz％1．00．0054O0048O．0054O．0054O．00520．00590．00540．0057O．00631．25O．00750．00S90．0063O．00720．0062O．00690．007O0．0067O．00761．6O．01110．0075O．007700104000780．0083000990．00820．009I2．0O．016200099O．00930．0149O．0099000990．014OO．OlO2O．01072．5O．024O00134o-0116O．022OO．0132O01210．02030．01320．01293．150．0365001920．01j30．03320．0184O．01j500304O．018O0．0l614．OO．05650．02870．02l2005l40．02710．021O0046900259002125．O0．0846O．0426O029900773O．03970029lO．0706O0374002876．3O．1267O．0649O．044l0．117OO．06010．0421O．1076O．056】O．04078O0．18820．10lOO．06730．1767009330．0635O．1645O．0866O．060510．O0．26430152701013O．2539O．141lO．0949O2405O．1308O．089612．5O．35780．2292O．1535O．35370．213lO．1434034290．19800．1347160O．47710．35410．2435O48850．33270．22750．4889O．31150．213220．OO．59290．5139O．3682O．6266O．4901O34520．6468O．46410．324025．O0．7123O7256O．55l40．77370．70610520708224O67940．491031_5O84211．00190．824409332O．9998O78761．01660．9828O．749140．OO．99471．34451．21911．11361．37951．18471．23261．39151．14l950．0117581．71351．70831．31571．80071．69301．46361．86121．6594 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T20441．3—2010／IEc61094—3：1995附录c(资料性附录)传声器灵敏度的环境影响本附录给出了静压强和温度对I，s1P和Ls2P型传声器的自由场灵敏度影响的资料。目前这些资料还不适用于LsF型传声器。在IEc61094—2：1992的附录D中给出了环境条件对传声器的声压灵敏度影响的综述。除这影响外，辐射阻抗和传声器的衍射也与环境条件有关。传声器的结构的部件决定了环境条件的相对影响。考虑到声速，空气的密度和粘滞是温度和／或静压强的线性函数。所考虑的传声器的静压强和温度系数决定于参考条件下的自由场灵敏度分别与相应的静压强和温度时的自由场灵敏度之比。下述例子适用于声波沿膜的正前方的主轴传播时的自由场灵敏度。c．1与静压强的关系IEc61094—2：1992中图D．1显示了关于传声器声压灵敏度的静压强系数的例子。因辐射阻抗的附加的影响对这图作了稍许修正，在图c．1中显示了参照于自由场灵敏度的静压强系数随频率的一般变化。通常静压强系数决定于传声器结构的部件，并且对于属于同～型号的由不同厂家生产的2只传声器可能实际的数据不同。因此，在图c．1中显示的静压强系数不宜用于个别传声器。对于LslP传声器，静压强系数的低频值通常位于一o．oldB／kPa和o．02dB／kPa之问，对于I。S2P传声器位于一O．003dB／kPa和一0．008dB／kPa之间。名曼苗3＼求齄旃幡簸崩盎(一0{—。!=；多陟∥}-str1、，＼／、^＼／f厂LS2PrLJ＼＼／＼V／＼／V0．512510相对频率(，矾)图C．1LslP和152P传声器的自由场灵敏度的静压强系数与一般频率的关系，是相对频率(，／，D)的函数，，D为传声器的共振频率c．2与温度的关系IEc61094—2：1992中图D．2显示了关于传声器声压灵敏度的温度系数的例子。对于自由场灵敏11 GB／T20441．3—2010／IEc61094—3：1995度，因周围空气的温度变化的附加影响，对这图作了稍许修正。在图c．2中显示了参照于自由场灵敏度的温度系数随频率一般变化。温度对声速的影响，即波长，也影响到散射因子s(厂，口)(见方程(3))，这影响决定了声入射角，并可能在高频某一些对应于灵敏度极小值的角度上导致高的数值。除了影响周围和封闭的空气外，温度的变化影响到传声器的机械部件。主要的影响通常是改变膜片的张力，于是在劲度控制范围引起灵敏度的恒定变化，并且，共振频率也稍有变化。通常温度系数决定于传声器的结构的部件，并且对属于同一型号的由不同厂家生产的两只传声器可能实际的数据不同。因此，在图c．2中显示的部分温度系数c：不宜用于个别传声器。对于LslP和Ls2P传声器，温度系数的低频值通常位于土o．005dB／K范围内。主号u专隶齄=吕辅幅型赠刊＼／^f7|N|专≮／卜≮‰]飞＆3，一相对频率(，毵)图c．2由于周围和封闭的空气的阻抗变化引起的LslP和Ls2P传声器的温度系数的部分ct与一般频率的关系，是相对频率(，／，0)的函数，，o是传声器共振频率12'