浅谈声级计校准过程中的不确定度评定

    声级计是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器,是声学测量中最基本和常用的仪器,随着国民经济的发展。在声学和电声测量中应用越来越广泛,近些年来,声级计日趋完善,准确可靠,朝着小型化,数字化,多功能、快速测量的方向发展,声级计使用越来越频繁,检定量也越来越大,本文对声级计频率计权(声性能)及猝发音响应和重复猝发音响应(电性能)进行测量不确定的评定。频率计权用分贝(dB)表示,是其横幅稳态正弦输入信号级与显示装置上指示信号级两者之间作为频率函数关系而规定的差值。猝发音响应是测试的最大时间计权声级、时间平均声级或声暴露级减去相应测试的稳态正弦输入信号的声级。

    1 频率计权(声性能)测量结果的不确定度评定

    1.1 评定依据:本评定采用的依据是JJG188)20025声级计6检定规程。

    1.2 测量对象:1级声级计。

    1.3 测量方法:依据JJG188)2002的7111313,频率计权分别在消声箱和低频耦合腔用声信号进行替代法测量。

    1.4 数学模型

A=LA-LS(1)

    式中:A)频率计权值(dB);LA)声级计的示值(dB);LS)标准系统的示值(dB)。

    由(1)可知,以上分量独立不相关,则方差为:

u2c(A)=c21u2(LA)+c22u2(LS)(2)

    1.5 灵敏度系数

    式(2)中灵敏度系数为:

    1.6 输入量LA的标准不确定评定u(LA)

    (1)重复性

    频率计权实验依据规程7121313条检定方法,实验频率为1kHz。分别独立测量六次,测量结果见表1,由于使用的是替代法,可不考虑声场本身偏差,替代时传声器位置的变化影响以及声源(包括声频信号发生器)的稳定度包含在测量结果的标准偏差中。

    由表1可知:其单次测量的标准偏差为:u1=s1=0.16(dB)

    (2)声级计示值分辨率

    声级计示值分辨率为011dB,半区间为0105dB,按均匀分布考虑,取k=,则u2=0105dB/=0103dB。

    1.7 输入量LS的标准不确定评定u(LS)

    (1)标准传声器灵敏度:在规程中规定标准传声器灵敏级标准的测量不确定度小于0130dB(k=),则u3=0.30/3=0.10(dB)。

    (2)测量放大器:采用BK2610测量放大器在所用量程上的示值误差?0105dB,以均匀分布考虑,取k= 3,则u4=0105dB/=0103(dB)。

    测量放大器指示表分辨率引入的读数误差小于011dB,按均匀分布考虑,取k=,则u5=011dB/ =0106(dB)。

   (3)前置放大器插入损失

    前置放大器插入损失测量误差小于0.02dB,按均匀分布考虑,取k=,则u6=0102dB/=0101dB。

    综上所述频率计权测量不确定度来源汇总如表2。