电器产品质检技术Date1本章内容：第一节 电参数测量仪表 第二节 电压测量 第三节 功率测量 第四节 示波器测量技术 第五节 噪声测试 要 点 掌握声学的几个物理量 了解噪声测试的仪器工作原理 掌握噪声测试技术第二章 电子电器产品质量检验的参数测量技术Date2第三章 日用电器一般通用性能的测试第五节日用电器噪声测试噪声是一种声音，实际上它并不具有 特殊的声学上的意义或特征。所谓噪声往 往是从生理学的意义上来说的，凡是使人 感到烦躁、厌恶的声音都可称为噪声。即 使是交响乐，对于需要睡眠的人来讲，也 可以认为是噪声。噪声严重影响人们的正常生活和工作 ，也影响建筑物和仪器的使用寿命，因而 噪声也是一种环境公害。 Date3第三章 日用电器一般通用性能的测试第五节日用电器噪声测试噪声是一种声音，实际上它并不具有 特殊的声学上的意义或特征。所谓噪声往 往是从生理学的意义上来说的，凡是使人 感到烦躁、厌恶的声音都可称为噪声。即 使是交响乐，对于需要睡眠的人来讲，也 可以认为是噪声。噪声严重影响人们的正常生活和工作 ，也影响建筑物和仪器的使用寿命，因而 噪声也是一种环境公害。 日用电器的普及给人们的生活带来了方便，但 由于日用电器用于家庭生活环境中，它所产生 的噪声也给人们的生活带来了烦恼 对于用户来讲，对日用电器噪声大小也是极关 注的。噪声测试成为日用电器产品检验的一项 重要工作。Date4第三章 日用电器一般通用性能的测试 声音 频率范围在20Hz20kHz的声音作用于人耳 时方能产生听觉，这频率范围内的声音称为 可听声频率 低于20Hz的声音称为次声 高于20kHz的声音称为超声人的听觉系统感受不到次声和超声(但这 并不意味着这两种声音对人体无害)，所以 研究噪声实际上是研究人耳能感觉到的可听 声。Date5第三章 日用电器一般通用性能的测试内 容一、噪声的基本量度二、噪声测量仪器的基本原理三、三、声功率级的测量四、日用电器噪声功率级的测定Date6第三章 日用电器一般通用性能的测试一、噪声的基本量度 噪声测量的目的在于评价噪声，对噪声的评价 分为客观评价和主观评价 所谓客观评价就是要确定声源所辐射的噪声的 大小和性质，即对噪声的物理特征进行评价和 估计 噪声的客观评价参数有声压、声压级、声强、 声强级、声功率和声功率级对噪声的主观评价就是评价和估计噪声对人体的影响，也即评价人对噪声的主观感受， 常用响度和响度级来评价。Date7第三章 日用电器一般通用性能的测试(一)客观评价噪声的物理量1声压和声压级(1)声压：声音在传播过程中使空气密度时而变密，压强增高；时而变疏，压强降低。 空气中没有声波扰动时的大气压强称静压强 。当有声音传播时，大气压强与静压强就产 生了差别，这个压强称为声压，用p表示。Date8第三章 日用电器一般通用性能的测试 声波的特点使得声压也是波动的，所谓声压是指 这个波动声压的有效值。 声压的单位为帕(Pa)，lPa=1Nm2； 声音强弱变化的范围很大，一般谈话的声压是 210-2710-2Pa；汽车、摩托车行驶产生的声 压为0.21Pa；喷气式飞机发动机的声压则高达几 百帕，可引起鼓膜损伤。 将正常人耳刚刚能听到的1000Hz的声音的声压称 为听阈声压,其大小为210-5Pa。 将能使人耳产生疼痛感觉的1000Hz的声音的声压 称为痛阈声压，其值为20Pa。 从听阈到痛阈。声压的绝对值相差100万倍，强弱 很不方便。实验表明：人耳的听觉(对声音强弱的 感觉)刚好是和声压值呈对数关系，而不是线性关 系,所以噪声测量中常以声压级作计量单位。Date9第三章 日用电器一般通用性能的测试(2)声压级：一个声音的声压级Lp,等于 这个声音的声压和基准声压比值的常用 对数的20倍，单位是分贝(dB)。即式中 p声音的声压；po基准声压（在空气中定为210-5Pa, 是频率为1000Hz声音的听阈声压）引入声压级的概念后，就可以把听阈到痛阈的 声压的绝对值的数百万倍的变化范围改变为0 120dB的变化范围了。Date10第三章 日用电器一般通用性能的测试2声强和声强级声波具有一定的能量，不仅可以用声压和 声压级来表示声音的强弱，也可用能量的大小 来表征声波的强弱。即用声强和声功率来表示 。(1)声强：在声场中，单位时间内，在垂直 于声波传播方向的单位面积上所通过的能量。 用 I 表示，单位为W/m2。一般人的听阈声强到痛阈声强的范围大约 为10-12W/m21W/m2 。这么大的范围也不便于 用线性尺度来度量，因而也同样引入声强级来 描述声波的强度。Date11第三章 日用电器一般通用性能的测试(2)声强级：声音的实际声强 I 和基准 声强之比的常用对数的10倍称为声强级 ，用LI 表示，即式中 I0基准声强（基准声压对应的 声强，其大小为10-12 W/m2）Date12第三章 日用电器一般通用性能的测试3声功率和声功率级(1)声功率：声源在单位时间内辐射出的能 量，用W表示，单位为W。声功率常用声功率 级描述。(2)声功率级：声音的实际声功率和基准声 功率之比的常用对数的10倍称为声功率级， 用LW表示，即式中W0基准声功率。W0=10-12WDate13第三章 日用电器一般通用性能的测试(二)噪声的频谱声音有宽广的频率范围: 频率低时,声音低沉 频率高时，声音尖锐在噪声测量中,为进一步分析、研究的需 要，不仅要测量噪声的声压级，还要研究总噪 声中各种频率的噪声分布状况，以寻找产生噪 声的根源，提出控制噪声的方法。Date14第三章 日用电器一般通用性能的测试(二)噪声的频谱以频率为横坐标，以测得的声压级(或声 强级、声功率级)为纵坐标，绘出噪声的测量 图形。称为噪声的频谱图。可听声的频率范围是2020000Hz，范围 较宽，若每个频率都要测声压级,则工作量相 当大。为了简化测量，将这个宽阔的音频范围 划分成几个小的频率段，这就是通常所说的频 带频程，在噪声测量中常用的是倍频程和 l/3 倍频程。Date15第三章 日用电器一般通用性能的测试一般可把可听声的频率范围划分成十个倍 频程，见下表中心 频频率 Hz31.563125250500100020004000800016000频频率 范围围 Hz22.4 4545 9090 180180 355355 710710 14001400 28002800 56005600 1120011200 22400横坐标的各频率点为各频程的中心频率每个 倍频程段对应的中心频率见上表。Date16第三章 日用电器一般通用性能的测试中心频频率/Hz频频率范围围/Hz中心频频率/Hz频频率范围围/Hz25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 310 400 500 63022.428 2835.5 35.545 4556 567l 7l90 90112 112140 140180 180224 224280 280355 355450 450580 580710800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000710900 900一1120 11201400 14001800 18002240 22402800 28003550 35504500 45005600 58007100 71009000 900011200 1120014000 14000180001/3频程中心频率和频率范围 用声级计和倍频程滤波器测出每频段中心频率的声级值，再将各 中心频率对应各点声压级值连起来，就得出被测噪声的倍频谱图。Date17第三章 日用电器一般通用性能的测试用声级计和倍频程滤波器测出每频段中心频率的声级值，再将各 中心频率对应各点声压级值连起来，就得出被测噪声的倍频谱图。Date18第三章 日用电器一般通用性能的测试（三）噪声的主观评价人对声波的感觉是以听觉系统为传感器，由脑 神经作最后评价。实验表明，人对声音强弱的主观感觉，不仅与 声压有关，而且还与声音的频率有关。声压级虽 然相同，而频率不同的声音听起来的感觉是不同 的。因此，就人的主观感觉而言，声音的声压级 不足以既与声压级有关，与频率有关的“响度级 ”来评价人对噪声的主观感受。Date19第三章 日用电器一般通用性能的测试1响度级判断某个声音的响亮程度，最简单的方法 是把它同另外一个标准声音加以比较。国际标 准化组织(ISO)1936年决定采用1000Hz纯音作为 标准参考纯音，所谓纯音就是单一频率的声音 。调节1000Hz纯音的声压级，使它和所研究的 声音听起来一样响，则这时1000Hz纯音的声压 级的值就是所研究声音的响度级，单位是方 (phon)。例如某噪声听起来与声压级为85dB，频率为 1000Hz的纯音一样响,则此噪声的响度级就是 85phon。Date20第三章 日用电器一般通用性能的测试2等响曲线利用与标准声压级比较的方法。可以得到整 个可听频率范围内的纯音的响度级，即等响曲 线，如图。从中可以看出，凡是在同一条曲线上的各点 ，虽然它们代表着不同的频率和声压级，但却 有着共同的响度级，因此称为等响曲线，每条 等响曲线所代表的响度级(phon)的大小是由该 曲线在1000Hz时的声压级(dB)值决定的。Date21第三章 日用电器一般通用性能的测试Date22第三章 日用电器一般通用性能的测试最下方的一条 曲线是正常人 听觉可以听到 的最轻微声， 称为听阈曲线最上面一条曲线具 有很刺耳的响度， 称为痛阈曲线Date23第三章 日用电器一般通用性能的测试最下方的一条 曲线是正常人 听觉可以听到 的最轻微声， 称为听阈曲线最上面一条曲线具 有很刺耳的响度， 称为痛阈曲线等响曲线反映 了人耳对各种 频率声音的敏 感程度Date24第三章 日用电器一般通用性能的测试从等响曲线上可以看出， 人的听觉最敏感的是高频 音，特别是频率范围在 20005000Hz的声音。 对低频声音不敏感Date25第三章 日用电器一般通用性能的测试例如4000Hz的声音， 其声压级在8dB时就能 听到；而500Hz的声音 在16dB时才能听到。Date26第三章 日用电器一般通用性能的测试由此可见，人耳对低 频反应不敏锐。在噪声 控制中，首先应将高频 音的声压级降低Date27第三章 日用电器一般通用性能的测试3响度响度级虽然定量地确定了响度感觉与声音频 率和强度的关系。但不能定量地确定一个声音 比另一个声音响多少。为了确定响度关系，引出了响度N的概念， 其单位为宋(son)。并规定声压级为40dB的 1000Hz纯音的响度为1son，以后响度级每增加 10phon，响度增加一倍。 例如：50phon为2son；60phon为4son。显然， 响度与响度级之间有如下关系：Date28第三章 日用电器一般通用性能的测试(四)声级的相加、相减及求平均值在噪声测量中，常常会遇到几个噪声的 声级相加、相减及求平均值的问题。根据前述的声压级、声强级的定义，显 然不能用简单的算术运算方法将它们的值 直接做加、减运算，而必须通过声压或声 强来进行运算，由此求得相应的计算方法 。Date29第三章 日用电器一般通用性能的测试1声级相加现已知n个声压 pi(i=1，2，n)的声 压级为Lpi，求总声压级 LP。由前所述的声压的 定义，可以得到总声压p 为：同理可得声强级相加的计算公式，总声强级为Date30第三章 日用电器一般通用性能的测试2声级相减在日用电器噪声测试中常要从总声级中减去 环境噪声的声级，从而求得被测日用电器产品 本身的噪声声级，这时就要进行