前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替 GB/T 9911—2018《船用柴油机辐射的空气噪声测量方法》，与 GB/T 9911—2018 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下:
更改了适用范围（见第 1 章，2018 年版的第 1 章）；
增加了术语“声压级”（见 3.1）；
更改了简易法测定的量（见 4.1，2018 年版的 4.1）；
增加了简易法两种声功率级测量不确定度的适用条件（见表 1，2018 年版的表 1）；
更改了声级计要求及对应测量要求（见 6.1 和 8.5.2，2018 年版的 6.1 和 8.5.2）；
更改了测量校准的评价方法（见 6.2.1，2018 年版的 6.2.1）；
更改了测量仪器的校准周期（见 6.2.2，2018 年版的 6.2.2）；
——更改了被测柴油机基准体尺寸和测点规定（见表 2，2018 年版的表 2）；
增加了柴油机运转时测点声压级背景噪声修正计算公式和背景噪声修正值 K1 的计算公式（见 9.1）；
增加了测试环境吸声量估算法的适用条件，更改了“平均吸声系数 α 的近似值表”（见 A.3.3和表 A.1，2018 年版的 A.3.3 和表 A.1）；
删除了测试环境鉴定的合格要求（见 2018 年版的 A.4）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国船用机械标准化技术委员会（SAC/TC 137）提出并归口。
本文件起草单位:中国船舶集团有限公司第七一一研究所。
本文件主要起草人:朱晓健、刘媛、童宗鹏、肖英龙、吕佩瑶、蒋吕。
本文件于 1988 年首次发布，2009 年第一次修订，2018 年第二次修订，本次为第三次修订。
1 范围
本文件描述了船用柴油机（以下简称“柴油机”）在规定的稳态工况运转时，在包络柴油机的假想矩形六面体测量表面上测量噪声声压级和确定噪声声功率级的工程法和简易法。
本文件适用于柴油机台架试验时辐射的空气噪声测量。其他燃料内燃机参照本文件执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3241 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器
GB/T 3785.1 电声学 声级计 第1部分:规范
GB/T 3947 声学名词术语
GB/T 4129 声学 用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求
GB/T 15173 电声学 声校准器
CB/T 3253 船用柴油机技术条件
CB/T 3254.2 船用柴油机台架试验 第2部分:试验方法
3 术语和定义
GB/T 3947 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 声压级 sound pressure level
声压与基准声压之比的以 10 为底的对数乘以 20。
注 1:单位为分贝（dB）。
注 2:基准声压为 20 μPa。
3.2 声功率级 sound power level
声功率与基准声功率之比的以 10 为底的对数乘以 10。
注 1:单位为分贝（dB）。
注 2:基准声功率为 1 pW。
3.3 柴油机辐射的空气噪声 airborne noise emitted by marine diesel engine
柴油机结构表面向空气中辐射的噪声。
注:包括装有规定的空气滤清器或进气消声器时的进气噪声。不包括被测柴油机通过外接的进气管由舱外进气时的进气噪声，也不包括排气噪声和试验中与被测柴油机相连的齿轮箱及任何被驱动机械所辐射的噪声。
3.4 背景噪声 background noise
在测量表面上测点位置处的由被测柴油机之外的声源所产生的噪声。
3.5 基准体 reference box
包络被测柴油机主要发声部件和安装台架并终止在反射平面上的假想最小矩形六面体。
3.6 测量表面 measurement surface
包络基准体并在其上布置测点的假想矩形六面体表面。
4 测定的量及测量不确定度
4.1 测定的量
工程法测定的量是 A 计权声功率级和倍频程或 1/3 倍频程声功率级。简易法测定的量是 A 计权声功率级。
4.2 测量不确定度
声功率级的测量不确定度 u 见表 1。
| 测量方法 | 1/3倍频程中心频率/Hz | A计权 | |||
| 100~160 | 200~315 | 400~5000 | 6 300~10 000 | ||
| 工程法 | 3.6 dB | 2.8 dB | 2.5 dB | 3.2 dB | 2.5 dB |
| 简易法 | 3.6 dB(无明显有调声) | ||||
| 4.5 dB(有明显离散有调声) | |||||
声功率级的扩展测量不确定度 U 按公式（1）计算:
U = k u
式中:
U ——声功率级的扩展测量不确定度，单位为分贝（dB）；
k ——包含因子，一般取 k = 2。当测量结果用于与限值比较时，取 k = 1.6；
u ——声功率级的测量不确定度，单位为分贝（dB）。
5 声学测试环境
5.1 测试环境修正
5.1.1 环境修正值 K
2 按附录 A 规定的方法确定，并对测量所得的声压级进行修正。
5.1.2 当测试环境是一个反射平面上方为自由场的实验室（如半消声室）时，不需要对测量的声压级进行环境修正 (K2=0) 。
5.2 工程法
同时满足以下两个声学测试环境条件的，认为测量结果达到工程法准确度等级:
a） 总声压级和各频带声压级环境修正值 K2 小于或等于 4 dB；
b） 背景噪声级至少比被测柴油机运转时各点测得的声压级低 6 dB。
5.3 简易法
同时满足以下两个声学测试环境条件的，认为测量结果达到简易法准确度等级:
a） 总声压级和各频带声压级环境修正值 K2 小于或等于 7 dB；
b） 背景噪声级至少比被测柴油机运转时各点测得的声压级低 3 dB。
6 测试仪器
6.1 仪器精度要求
工程法的测试仪器应使用 GB/T 3785.1 中规定的 1 级积分平均声级计，允许使用精度相当的其他测试仪器。声级计或其他测试仪器和传声器之间宜使用延伸电缆或延伸杆。用于频谱分析的倍频程或 1/3 倍频程滤波器应符合 GB/T 3241 中规定的 0 级或 1 级滤波器要求。简易法允许使用 2 级积分平均声级计。
6.2 校准
6.2.1 每次系列测量的前后，应使用 GB/T 15173 中规定的 1 级声校准器在测量频率范围内的一个或多个频率上对整个测量系统（包括电缆）进行校准。每次系列测量前后校准所得的读数之差应小于或等于 0.5 dB。
6.2.2 声级计、滤波器、声校准器应在计量有效期内。
7 柴油机安装和运转条件
7.1 安装条件
7.1.1 被测柴油机宜安装在弹性支承上；对于非弹性安装场合，应将由结构振动引起的基础辐射噪声作为背景噪声，并使其影响最小。
7.1.2 被测柴油机应在进气口处装有规定的空气滤清器或消声器（见 3.3 注）。如果进气噪声不包括在被测噪声内（例如，当柴油机通过外接的进气管由舱外进气时），应在测试报告中说明。对于小型船用柴油机，如果排气噪声包括在被测噪声之内，也应在测试报告中说明。
7.1.3 与被测柴油机相连的任何被驱动机械辐射的噪声作为背景噪声，必要时采取适当降噪措施，以保证这些噪声对被测噪声没有明显影响，并在测试报告中说明。
7.2 运转条件
被测柴油机应按照 CB/T 3253 和 CB/T 3254.2 的相关规定，在标定工况下稳定连续运转。
8 声压级测量
8.1 基准体
在确定基准体大小时，柴油机上的凸出部件，只要不是明显的声能辐射体可不予考虑。为安全起见，基准体需要足够大，以便将危险区域（如运动部件）包含在内。柴油机的安装台架也应包含在基准体内。
8.2 测量表面
各测量表面分别与基准体表面平行，对应面之间的垂直距离即测量距离 d°
8.3 测量距离
测量表面与基准体之间的测量距离 d 应为 1.0 m，若受到环境条件的限制，测量距离可适当缩短，但不应小于 0.5 m。当测试环境条件满足 5.2 和 5.3 中规定的环境条件时，也可采用大于 1.0 m 的测量距离。
8.4 测点位置
8.4.1 基本测点
基本测点的数目及其在测量表面上的位置取决于基准体尺寸（即取决于柴油机尺寸）和辐射噪声的空间均匀性。基本测点数目及位置的规定见表 2。
| 长l1/m | 宽l2/m | 高l3/m | 测点数目 | 布置图 |
| l1 ≤2 | l2 ≤2 | l3 ≤2.5 | 9 | 图1 |
| 2 < l1 ≤4 | l2 ≤15 | l3 ≤2.5 | 12 | 图2 |
| 4 < l1 ≤15 | l2 ≤15 | l3 ≤2.5 | 15 | 图3 |
| l1 ≤15 | l2 ≤15 | l3 >2.5 | 19 | 图4 |
| l1 >15 | 无限制 | 无限制 | 34 | 图5 |
a = l _ {1} / 2 + d; b = l _ {2} / 2 + d; c = l _ {3} + d; h = c / 2; e = a / 2; f = 2 e
a = l _ {1} / 2 + d; b = l _ {2} / 2 + d; c = l _ {3} + d; h = c / 2; e = a / 3; f = 2 e
图 3 基准体尺寸 4 m < l1 ≤15 m，l
2
≤15 m， l3≤2.5 m 时 15 个测点的布置和测量表面
图 5 基准体尺寸 l >15 m 时 34 个测点的布置和测量表面
8.4.2 附加测点
8.4.2.1 若被测柴油机辐射的噪声具有较强的指向性（相邻测点间的声压级相差 5 dB 以上），例如只从柴油机的一小部分大量辐射噪声，则还应对测量表面有限部位的声压级进行详细调查。详细调查的目的是要测定有意义频带上的最高和最低声压级以便选择附加的传声器位置。
8.4.2.2 这些附加的传声器位置一般在测量表面上不与等面积相关联。
8.4.3 测点位置的更改
如某个位置因机械障碍（如:传动轴、从动机械等）、安全原因或受冷却气流的不利影响而不准许测量，则应另选一个可行的接近规定的位置，并将传声器位置的变动记录在测试报告中[见 10.5c）]。
8.5 测量
8.5.1 一般要求
8.5.1.1 应正确选择或布置传声器以避免环境条件可能对测量用传声器产生的不利的影响（如强电场或强磁场、风、高温或低温），并且还应遵循测量仪器制造厂对不利环境条件的提示。
8.5.1.2 为了尽量减少观测者对测量的影响，传声器宜安装在刚性机架或支座上（该刚性机架或支座不能与振动表面相连），并用至少长 2 m 的电缆连接到声级计上。
8.5.2 柴油机运转时的测量
8.5.2.1 被测柴油机应在标定工况下稳定连续运转。测量用的传声器应正垂直测量表面。测量 A 计权和倍频程或 1/3 倍频程时间平均声压级 Lpiprime
8.5.2.2 各测点测量持续时间应不小于 10 s，宜为 20 s 或更长。
8.5.3 柴油机不运转时的测量
测点位置、测量要求及观测时间与柴油机运转时相同，测量结果作为柴油机运转时的背景噪声数据。
注:这样测得的背景噪声未包括由被驱动机械和基础振动产生的背景噪声。
9 测量表面平均声压级和声功率级计算
9.1 背景噪声修正
测得的柴油机运转时各测点上的声压级应按公式（2）进行背景噪声修正。
Lpi = Lpiprime - K1(2)
式中:
Lpi 背景噪声修正后第 i 个测点处的 A 计权和倍频程或 1/3 倍频程时间平均声压级，单位为分贝（dB）；
Lpiprime 被测柴油机运行时，第 i 个测点处的 A 计权和倍频程或 1/3 倍频程时间平均声压级，单位为分贝（dB）；
K1 背景噪声修正值，单位为分贝（dB）。 K1 由公式（3）、公式（4）计算得到，或由表 3 查取。
K1 = -10 lg (1 -100.1 DeltaLpi)(3)
DeltaLpi = Lpiprime - Lpprimeprime(4)
式中:
Lpiprimeprime 第 i 个测点处的背景噪声 A 计权和倍频程或 1/3 倍频程时间平均声压级，单位为分贝（dB）。
| 柴油机运转时测得的声压级与背景噪声声压级之差 | 应减去的修正值K1 | |
| 3 | 3.0 | 简易法 |
| 4 | 2.2 | |
| 5 | 1.7 | |
| 6 | 1.3 | 工程法和简易法 |
| 7 | 1.0 | |
| 8 | 0.7 | |
| 9 | 0.6 | |
| 10 | 0.5 | |
| >10 | 0 | |
9.2 测量表面时间平均声压级的计算
测量表面时间平均声压级 overlineLp 按公式（5）计算。对于不等面积测点布置的测量表面时间平均声压级 overlineLp 按公式（6）计算:
overline Lp =10 lg [ 1/N Σi=1N 100.1Lpt ] - K2 (5)
overline Lp =10 lg 1/S [ Σi=1N Si ×100.1Lpi ] - K2(6)
式中:
Lp ——A 计权和倍频程或 1/3 倍频程的表面时间平均声压级，单位为分贝（dB）；
Lpi 背景噪声修正后第 i 个测点处的 A 计权和倍频程或 1/3 倍频程时间平均声压级，单位为分贝（dB）；
N 测点总数；
K2 环境修正值，单位为分贝（dB）。对具体试验环境和试验用测量表面的 K 值在测试环境修正（见 5.1）中测得；
S
i ——与第 i 个测点对应的测量面积，单位为平方米 (m2)
S ——测量表面面积，按公式（7）计算，单位为平方米（m
2
）。
S =4 ×(ab + bc + ca)(7)
a = l _ {1} / 2 + d; b = l _ {2} / 2 + d; c = l _ {3} + d 。
其中 l1 、 l2 、 l3 为矩形六面基准体尺寸，见 8.4.1。
9.3 声功率级的计算
被测柴油机的声功率级 Lw 按公式（8）计算:
Lw = overline Lp +10 lg S/(S0)(8)
式中:
overlineLp ——A 计权和倍频程或 1/3 倍频程的表面时间平均声压级，单位为分贝（dB）；
Lw ——A 计权和倍频程或 1/3 倍频程声功率级，单位为分贝（dB）；
S0 基准面积， S0=1 ，单位为平方米（㎡）；
S 测量表面面积，按公式（4）计算，单位为平方米（㎡）。
10 测试报告
10.1 测试报告中应指明采用的测量方法（工程法或简易法），并说明已完全按本文件的程序测定 A 计权和倍频带或 1/3 倍频带声功率级。测试报告中还应说明声功率级均以分贝（dB）为单位。下列内容如适用，应按本文件要求进行测量，根据需要收集并记录。测试报告只需提供最终用户所需的数据。
10.2 测试报告中被测柴油机应包括以下内容:
a） 被测柴油机的型号、出厂编号、制造厂、尺寸、安装的从属辅助设备；
b） 封装说明（如有）；
c） 进气滤清器和排气消声器的型号及安装位置；
d） 柴油机运转时的环境条件，包括大气压、空气温度、相对湿度和增压空气冷却介质温度；
e） 噪声测试时的柴油机功率、转速；
f） 柴油机喷油定时（静态和动态）；
g） 安装条件，包括曲轴距离反射平面的高度；
h） 所用燃油型号规格。
10.3 测试报告中测试的声学环境应包括以下内容:
a） 室内测量:应说明墙壁、天花板和地面的物理处理情况，包括表示声源和室内陈列物的位置的草图；
b） 按附录 A 的规定对测试环境进行声学鉴定的过程。
10.4 测试报告中测量仪器应包括以下内容:
a） 测量用设备，包括名称、型号、出厂编号和制造厂；
b） 频率分析仪的频带宽度；
c） 仪器系统的频率响应；
d） 传声器及其他系统部件校准的方法、日期和地点。
10.5 测试报告中声学数据应包括以下内容:
a） 测量方法；
b） 传声器位置数和布置（必要时可绘出草图）及测量距离；
c） 修改后的传声器位置（见 8.4.3）；
d） 测量表面积 S；
e） 各测点位置上的 A 计权声压级和倍频程或 1/3 倍频程声压级 Lpi
f） 各测点位置上背景噪声 A 计权声压级和倍频带或 1/3 倍频带声压级及相应修正值（如有）；
g） 按附录 A 计算的环境修正值 K2
h） A 计权声压级和倍频带或 1/3 倍频带声压级 Lp
i） A 计权声功率级和倍频带或 1/3 倍频带声功率级 Lw
j） 声功率级 Lw 的测量不确定度 u 或扩展测量不确定度 U；
k） 对噪声主观印象的评价（可听离散声、脉冲特性、频谱成分、瞬时特性等）。
10.6 测试报告中应包含的其他内容:
a） 测量单位；
b） 测量人员；
c） 测量地点；
d） 测量日期等。
附录 A（规范性） 测试环境的鉴定方法
A.1 概述
A.1.1 为了使柴油机噪声测量结果符合本文件要求，提供一个反射平面上方为自由场的测试环境，这个环境可以是半消声室、户外宽阔场地或满足本附录要求的试验车间。测试场地要足够大，使测量表面位于被测柴油机声源的近场以外，并且处于一个没有来自试验车间边界及其他物体反射的声场中。
A.1.2 对于坚硬平坦的户外测试场地，如果在从声源出发 3 倍于声源中心至较远测点最大距离的范围以内没有声反射障碍物，则可认为环境修正值 K2≤0.5~dB ，因而忽略不计。
A.1.3 当试验车间不满足上述要求时，按照本附录规定的方法测定环境修正值 K2 ，并对环境影响进行修正。 K2 可用绝对比较测试法（见 A.3.1）、混响时间测试法（见 A.3.2）或吸声量 A 的估算法（见 A.3.3）求得。
A.2 环境条件
A.2.1 反射平面特性
反射平面在所研究的频率范围内近似为完全的声反射面。一般平坦的混凝土、沥青地面均能满足上述要求。
A.2.2 反射平面尺寸
反射平面边界至测量表面在反射平面上投影的距离要大于 λ/2，λ 为所测试频率范围内最低频率对应的波长。
A.3 试验车间环境修正值 K 的求法
A.3.1 绝对比较测试法
A.3.1.1 方法
将符合 GB/T 4129 要求的标准声源放在与被测柴油机基本相同的位置上，测量表面与柴油机运转时的测量表面相同，按照第 8 章和第 9 章的方法在无环境修正（即假定 K2=0 的条件下确定标准声源的声功率级 Lw 。试验车间的环境修正值 K
2 按公式（A.1）确定:
K2 = LW - LWr(1)
Lw 用第 8 章和第 9 章的方法[在公式（2）中设 K2=0 在现场测得的标准声源的声功率级，单位为分贝（dB）；
LWr 标准声源在半自由场条件下标定的声功率级，单位为分贝（dB）。
A.3.1.2 标准声源在测试环境中的位置
标准声源的位置分为替代法和并列法两种，当被测柴油机能从现场移开时，使用替代法。只要被测柴油机的长度与其宽度之比小于 2，就可将标准声源放置在与被测柴油机相同的位置上，即放在柴油机基准体在反射面上矩形投影的几何中心位置上。当被测柴油机长度与宽度之比大于 2 时，标准声源要放置 4 个位置，即在被测柴油机的基准体反射面上投影的四条矩形边的中点上，每个测点上的声压级均按公式（2）对四个声源位置求得平均值。当被测柴油机不能从现场移开时，使用并列法，即将标准声源放置在被测柴油机上表面上或靠近被测柴油机四个侧面的多个位置上进行测量。本方法不适用于具有高吸声表面的柴油机。
A.3.2 混响时间测试法
本方法用于比较有规则的房间，环境修正值 K2 按公式（A.2）求得:
K2 =10 lg (1 + 4/(A / S))(2)
A ——试验车间的吸声量，单位为平方米 (m2)
S ——被测柴油机的测量表面积，单位为平方米 (m2)
其中吸声量 A 根据测试车间 A 计权或频带混响时间的测量结果，按公式（A.3）确定:
A = 0. 1 6 (V / T)
V ——试验车间体积，单位为立方米 (m3) ；
T ——A 计权或频带混响时间，单位为秒（s）。
注 1:对于直接从 A 计权测量值确定 K2A ，宜使用中心频率为 1 kHz 的频带混响时间。
注 2:本方法不适用于实验室性质的半消声室、经强吸声处理的房间或室外测量。
A.3.3 吸声量 A 的估算法
本方法仅适用于长和宽小于天花板高度 3 倍的房间。
环境修正值 K2 按公式（A.2）求得。
其中吸声量 A 根据表 A.1 查得的试验车间表面平均吸声系数 α，按公式（A.4）确定:
A = α cdotSV(4)
α ——表 A.1 给出的试验车间的 A 计权平均吸声系数；
SV —— 试验车间边界表面的总面积（包括墙壁、天花板和地面），单位为平方米（m
2
）。
| 平均吸声系数 | 房间特征 |
| 0.05 | 房间几乎全空,墙壁平滑坚硬。材料为混凝土、砖、水泥抹面或瓷砖贴面 |
| 0.10 | 房间部分空,墙壁平滑 |
| 0.15 | 带家具的矩形房间,矩形机器间,矩形工业厂房 |
| 0.20 | 带家具的不规则形状的房间,不规则形状的机器间或工业厂房 |
| 0.25 | 带装饰性家具的房间,天花板或墙面装有少量吸声材料的机器间或工业厂房(例如局部吸声的天花板) |
| 0.30 | 房间的天花板有吸声材料,墙壁没有吸声材料 |
| 0.35 | 房间的天花板和墙壁均装有吸声材料 |
| 0.50 | 房间的天花板和墙壁均装有大量吸声材料 |
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