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BSWA 声学知识
– 单频和1/3倍频程宽带鉴定结果的比较
消声室的鉴定是用单频纯音还是1/3倍频程宽带，是个非常有争议的问题， 2006年美国乔治亚理工大学的Cunefare 教授对此问题做了仔细的研究，并在美国声学学报2006年第120（2） 期 （JASA Vol 120 No 2 Pages 820- 829）上发表了论文。 此论文的重要结论是：
1． 用1/3倍频程宽带鉴定抖动将减小： 图 1 和图 2 为Cunefare教授在乔治亚理工大学全消声室和半消声室所做的实验结果. 从图中可以看出，用单频拉自由场波动线，声压与自由场的误差为 +-1.5dB. 如果用1/3倍频程粉红噪声拉线自由场的波动只有+-0.2 dB. 一个用1/3倍频程宽带鉴定刚好合格的消声室，用单频鉴定肯定是不合格的。
图 1 单频，多频和1/3倍频程宽带鉴定结果的比较-全消 图 2 单频，多频和1/3倍频程宽带鉴定结果的比较-半消
2． 用1/3倍频程宽带鉴定合格的消声室内的测量误差： 从Cunefare 教授研究的成果中可以得出， 一个用1/3倍频程宽带鉴定误差为±2.0 dB的消声室， 用单频检测的误差会高达 ±15 dB， 这样在消声室内在测量单频分量时，误差会很大， 消声室的作用就失去了。
3． 消声室对测量精度的影响
一个用1/3倍频程鉴定合格的消声室，对测量会有以下的影响：
a) 噪声源为宽带噪声：
如果噪声源为宽带噪声（见图3），而且只做1/3 倍频程分析和总声级测量， 测量的误差应在ISO 3745 所给出的范围内， 测量的精度是可以保证的。
图 3 噪声为宽带噪声，单频成分不明显, 消声室的缺陷对测量影响不大。
b) 噪声源中有单频成分 对于多数噪声源，它的频率成分是有很强的单频分量（见图4）， 如发动机， 风扇，压缩机等所有转动机械都是如此。
图4 噪声有单频的成分， 这在转动机械中是常见的。
这类噪声源在此类消声室内测量会有以下影响：
1） 对总声压级的影响不会很明显， 2） 对单频分量的影响将会很大， 所有峰值都是不准的。单频的峰值将受到房间的影响。
4．使用此类消声室需要注意的问题
a) 只能用于ISO 3745-2003 中规定的声功率测量，和1/3 倍频程分析。 b) 在消声室内做FFT 分析时， 窄带频率内的声压级误差会很大。 误差很容易大于5 dB c) 在消声室内做阶次跟踪测量时， 各阶次的声压级是不准 d) 在消声室内做电声测量时问题更为严重， 所得到的频响曲线的在个别频率上误差至少是+-5dB. 5 . 国际标准 ISO-3745-2003 有错吗？
ISO-3745-2003 中规定是可以用1/3 倍频程宽带鉴定消声室， 但ISO 3745 《Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure – Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms》是声源声功率的测量标准， 在测量声功率时只要求测量1/3 倍频程和总声功率级， 如果消声室只用于ISO3745规定的范围， 用1/3倍频程宽带鉴定的消声室是可以的。 但在消声室的用途要比测量声功率广泛的多。 例如：
1） 噪声源识别和分析 2） FFT 频谱分析 3） 阶次分析 4） 消声室内汽车通过噪声测量 5） 电声测量，失真分析 6） 等等
这些测量要求都不在ISO3745规定的范围内， 所以用1/3倍频程宽带鉴定合格的消声室是不能用于以上工作的。
6．平板和尖劈的在鉴定上区别：
1） 平板消声室只能保证1/3倍频程宽带鉴定 2） 尖劈消声室能保证单频的鉴定
7． 小结
从Curnfare 教授的研究成果中，我们可以得出鉴定方法的不同，所得到的消声室的精度将不同， 用户应该根据消声室的使用要求来确定消声室的精度和鉴定方法。 一般而言：
1） 只用于声功率测量的消声室 – 可用1/3倍频程宽带鉴定； 2） 研发用的消声室 – 必须用单频声鉴定。
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