GB/T 25516-2010 声学 管道消声器和风道末端单元的实验室测量方法 插入损失、气流噪声和全压损失

ICS13．140

Z32

蝠雪

中华人民共和国国家标准

GB／T25516—2010／ISo7235：2003

声学管道消声器和风道末端单元的

实验室测量方法插入损失、气流噪声

和全压损失

forsilencersand

measurementducted

Acoustics—Laboratoryprocedures

air—Terminalunitsnoiseandtotalloss

loss，flowpressure

(ISO7235：2003，IDT)

2010一12—01发布

丰瞀鹊紫瓣警糌瞥銎发布中国国家标准化管理委员会仪1”

GB／T25516—2010／Iso7235：2003

目次

前言…………·…·……·………·………--··………………Ⅲ

；I言……······…···…·······…··…-··…·········-·…···……···………-·····………··Ⅳ

1范围……···……··……·…………····………··……·

2规范性引用文件·……………………

3术语和定义……………··……·…······……···……·

4符号······………···………·····…···……·……······…····…·-···········--·······

5测试设备和使用要求……………··……··……·……………·……·

6测试步骤·……··……··…···…·……·…·……………···…………·-·…16

--………·…--…20

7记录内容·……………--

8报告内容………………··………………22

·…·……·…··…23

附录A(规范性附录)声场激发设备的设计和符合性检定试验……

·…····…………25

附录B(规范性附录)连接管…………·……………··

··………………27

附录c(规范性附录)管壁及其极限插入损失…………………·…··

·-………………29

附录D(规范性附录)1／3倍频带衰减值到倍频带衰减值的转换………·………··

-·………………30

附录E(规范性附录)大型并排吸声体式消声器的测量……………

-…·…···………32

附录F(规范性附录)纵向衰减的测试………………

··………………33

附录G(资料性附录)消声末端……………···…···…

-·………………35

附录H(资料性附录)测试装置示例图·……………--

参考文献………·………………………一…·…·······……37

GB／T25516—2010／ISO7235：2003

刖蓦

本标准等同采用IsO7235：2003《声学管道消声器和风道末端单元的实验室测量方法插入损

失、气流噪声和全压损失》(英文版)。

本标准的附录A、附录B、附录c、附录D、附录E、附录F为规范性附录，附录G、附录H为资料性

附录。

本标准由中国科学院提出。

本标准由全国声学标准化技术委员会(SAC／TC17)归口。

本标准主要起草单位：中国科学院声学研究所、深圳中雅机电实业有限公司、同济大学、北京市劳动

保护科学研究所、南京大学、长沙奥邦环保实业有限公司、南京常荣噪声控制工程有限公司。

本标准主要起草人：程明昆、吕亚东、方庆川、李振格、毛东兴、李孝宽、邱小军、莫建炎、徐欣、

张荣初。

Ⅲ

GB／T25516—2010／璐o7235：2003

引言

本标准规定了测量管道消声器插入损失的替代法和风道末端单元传声损失测量法。

在替代方法中，首先测定试件安装时声波传输的声压级，然后再用替换管替代试件后测定声波传输

的声压级。声波传输的声压级可以在下述环境下测量：

——在混响室中；

——在消声器后面的测试管道中；

——在近似自由场中。

测试方法优先按上述顺序排列选择。

消声器的声学性能取决于消声器人口端的声场模态成分、出口端的反射性能、侧向传声以及测量信

号与气流噪声(再生噪声)的声压级差。

本标准描述了在进口端为使基模衰减最小而提供的配置。在出口端，描述了末端反射不会影响测

量结果或测量误差可以修正的消声末端和测量的方法。此外，本标准提出了控制侧向传声和环境噪声

的措施。

风道末端单元的传声损失由混响室的测量结果和替换管的理论反射系数确定。

消声器的插入损失通常受气流影响。在高流速管道中使用的消声器，其插入损失的测量最好配上

高速气流来测量。

对阻性消声器而言，当内部最大流速不足20m／s时，虽然气流对插入损失的影响不大，但会出现气

流分布不均的现象。因此，对应于20m／s的限速，设计速度宜控制在(10～15)m／s之间。

气流通过消声器时产生再生气流噪声。再生气流噪声决定了消声器下游的最低声压级。因此，有

必要得到消声器后面的再生气流噪声的功率级，最好将消声器通过管道连接到混响室内来测定。

依据本标准，可以测定有气流的消声器的全压损失。因此，需配备测定全压损失的测试仪器和

设备。

Ⅳ

GB／T25516—2010／ISO7235：2003

声学管道消声器和风道末端单元的

实验室测量方法插入损失、气流噪声

和全压损失

1范围

本标准规定了下列测试方法：

——有气流和无气流状态下，管道消声器的频带插入损失；

——消声器再生气流噪声的频带声功率级；

——有气流通过时，管道消声器的全压损失；

——风道末端单元的频带传声损失。

本标准规定的是环境温度下实验室的测量方法。而消声器的现场测量方法在GB／T19512中作了

详细描述。

需要说明的是，根据本标准得到的实验室测试结果没有必要与现场(安装)得到的测试结果相一致。

不同的声场和流场都会导致不同的结果。例如，实验室测出的压力损失会比现场的低。不过，不同实验

室的测试结果可以进行对照。

本标准适用于包括通风和空调系统、燃气的进气和排气系统以及其他类似系统所有类型的消声器。

另一些无源通风装置，如弯头、风道末端和T型连接管等也可根据本标准进行测试。

本标准不适用于机动车的抗性消声器。

注1：风道末端设备和风机盘管的声学测试也归结为风道末端单元的测试。

注2：GB／T12238、EN12239、EN

21229详细描述了风道末端单元声功率的测试方法。EN12589对风道末端单元

压力损失的测试做了详细描述。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。

GB／T

2624．1用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分：一般原理和

要求(GB／T2624．1—2006，Is05167—1：2003，IDT)

GB／T3768—1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法

ISO3746：1995)

(eqv

GB／TIsO3741：1999)

6881．1—2002声学声压法测定噪声源声功率级混响室精密法(idt

GB／T16404．3—2006

声学声强法测定噪声源的声功率级第3部分：扫描测量精密法

(IS09614—3：2002，IDT)

IsO

5167—1在圆截面管道中放置压力计测量流量法第1部分：总则和要求

Is05221空气配给与空气扩散用空调管道测量气流流量原则

IEC

60651：2001声级计

IEC

60804：2000积分平均声级计

IEC

60942：1997声校准器

IEc

61260电声学倍频带和分数倍频带滤波器

】

7235：2003

GB／T25516—2010／ISo

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准：

3．1

插入损失iⅡsertionloss

D

(试件的)插入损失为管道中安装替换管以及用试件(消声器)替代替换管后，在试件下游管道中测

量的声功率级差值，单位为分贝(dB)，见式(1)：

D。一LwⅡ一LwI…………………(1)

式中：

Lw，——当试件安装时，沿测试管道传播或辐射到与管道连接的混响室中的测量频带的声功率级；

Lwu——把试件换成替换管，沿测试管道传播或辐射到与管道连接的混响室中的测量频带的声功

率级。

注：按本标准进行测量，得到的消声器的插入损失等于它的传声损失。

3．2

传声损失t珊smissionloss

D。

(风道末端单元的)传声损失为人射到试件的声功率级和通过试件传输的声功率级的差值，单位为

分贝(dB)。

注：见GB／T19512。

3．3

迎面风速facevel∞ity

口‘

试件前方的风速，见式(2)：

口y

”一五

式中：

耵——体积流量，单位为立方米每秒(m3／s)；

s，——试件人口截面积，单位为平方米(m2)。

注：迎面风速单位为米每秒(m／s)。

3．4

totalloss

全压损失pr酷s盯e

△pt

试件上游与下游之间的全压差。

注：全压损失的单位为帕斯卡(Pa)。

3．5

loss

全压损失系数totalcoemci∞t

pre豁ure

f

全压损失除以试件上游动压(基于迎面风速压强)，见式(3)

f一≠址

告P，让2

式中：

△A——全压损失，单位为帕斯卡(Pa)；

GB／T7235：2003

25516—2010／Iso

血——消声器上游空气密度，单位为千克每立方米(kg／m3)；

研——迎面风速，单位为米每秒(m／s)(见3．3)。

3．6

前方fr0Ⅱt

在待测声信号传播方向上，对应声源端的位置为前方。

3．7

后方behind

在待测声信号传播方向上，对应接收端的位置为后方。

3．8

duct

测试管道test

试件的“前方”和“后方”截面不变的刚性直管道。

3．9

变径管tr衄sition

将两段截面不同的管道连接起来的管道元件。

注：如果变径管是消声器(由生产商／供应商一体供应)的组成部分，那么，变径管应作为试件的组成部分。

3．10

消声末端肌echoicte珊i衄ti仰

用来降低测试管道中接收端末端声反射的装置。

3．11

连接管tr柚smissionelement

把试件后面的测试管道与混响室相连接、按一定比例把声能量从管道传输到混响室的连接构件。

3．12

替换管substitutioⅡduct

与试件等长、等接口截面的刚性、不吸声管道。

3．13

混晌室reverbemti∞r∞m

满足GB／T6881．1规定的测试房间。

3．14

noise

再生气流噪声regenemtedsound；flow

气流通过试件时产生的噪声。

注：见GB／T20431。

3．15

noiseIevel

背景噪声级b扯kFo岫d

扬声器关闭且试件换成替换管进行测量时，测试仪器所显示的声压级，单位为分贝(dB)。

注l：见GB／T17248．1，

注2：背景噪声的主要成分是：

——风机的气流噪声；

——传声器上产生的气流噪声；

——管道系统的气流噪声；

——从风机到测试点之间沿管壁的结构传声；

——从风机或从扬声器设备传播到测试室再通过管壁传播到传声器的噪声，以及

——测量仪器本身产生的电噪声。

注3：扬声器或试件的再生气流噪声的测向传声均不属于背景噪声，但是它们都会决定试件的极限插入损失。

3．16

反射系数renectioncoefficient

GB／T25516—2010／Iso7235：2003

反射物体表面反射声压幅值与人射声压幅值之比。

注：见GB／T17697。

3．17

ofiⅡter龆t

r蛆ge

测试频率范围frequeⅡcy

000

中心频率为50Hz到10Hz的1／3倍频带。

000

注：在某些应用中，测量的频率范围从100Hz到5Hz即可。

3．18

极限插入损失iⅡsertinl∞s

limitiⅡg

在确定的测试装置中无气流通过时所能测得的最大插入损失。

注l：极限捶人损失单位为分贝(dB)表示。

注2：极限插人损失通常由管壁的侧向传声决定。

3．19

试件t∞tobj∞t

由制造商／供货商提供的完整消声器、安装在替换管里一片或数片并排吸声体，或者安装在测试系

统的风道末端单元，包括外壳和连接管道的入口、出口的连接构件。

注1：图1和附录E给出了几种消声器示例。适用本标准的其他器件都被列在条款1中。

注2：并排吸声体，或称消声片。

M讯~~Ⅵ~~Ⅵ~~Ⅵ~~ⅥⅥ

M~~~^：[~~~~~~~~~~~~Ⅵ例

ⅣⅣfvⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣ州

MM峨ⅥⅥWWⅣ删

a)无变径的并排吸声体消声器b)错位消声器

№ⅥⅥⅥⅥWW妇

∈编W弹掷㈣今

WⅣⅣⅣⅣⅣM酬

c)圆形消声器(带同轴芯)d)柔性管道消声器

e)带消除火星装置的消声器f)消声弯头

注：仅对具有旋转对称气流通道横截面的试件标示了中心线。

图1消声器示例

4

GB／T25516—2010／Iso7235：2003

4符号

表1列出了本标准引用的各种符号；表2解释了本标准中各种标记的含义。

表1符号

符号定义单位对应条款

辐射到混响室的声功率级和

CdB6．4

混响室内平均声压级的差值

声速m／s5．2．2．3，B．3

n传播损失dB／m附录F

D．插入损失dB3．1，6．2，6．3，A．4

D。传声损失dB3．2．6．3

Dd试件开口端传声损失dB6．3．6．4．B．4

d风管直径5．2．2．3．G．1．4

d。等效直径6．5．2．2．1

f频率HzB．3

^管道中高阶模态截止频率HzB．2．2，G．2．2，G．2．3．7

几圆形管道中高阶模态截止频率Hz5．2．2．3

，cH矩形管道中高阶模态截止频率Hz5．2．2．3

H消声器或模型试件的高度5．2．2．3，附录E

Z～变径管的最小长度5．4．2．3，图7

o声压级dB6．2．6．3，6．4

Lw声功率级dB3．1，6．4

图6，表4，图9，6．5．2．1，6．5．2．2．1，6．5．2．2．2，

声压强Pa

6．5．2．2．3

qm质量流量kg／s5．4．2．2，6．5．1

3．3，表3，6．5．1，6．5．2．1，6．5．2．2．1，6．5．2．2．2，

和体积流量m3／s

图9，6．5．2．2．3

R6．5．2．1，6．5．2．Z．3

空气气体常数R一287N·m／(kg·K)

反射系数13．16，5．4．2．6，表5，B．2．1，B．3，G．2．1，G．2．3．6

转弯半径5．2．2．4．c，图4

S截面积m26．5．2．1，B．3，附录E

Sl测试管道进口截面积m23．3，图6，图7，6．5．2．1，6．5．2．2．2，6．5．2．2．3

S2测试管道出口截面积m2图7，6．5．2．1

ST试件截面积m2图6

消声器消声片片间距附录E

“消声片片厚图6，附录E

截面风速m／s3．3，3．5

消声器或试件的宽度附录E

7235：2003

GB／T25516—2010／ISo

表1(续)

符号定义单位对应条款

管道内驻波的声压级最大值与

△LdBB．2．1，G2．1，G．2．3．6

最小值差值

△p压差Pa3．4，3．5，6．5．2．1，6．5．2．2．2，图6

f全压损失系数13．5，6．5．2．1，6．5．2．2．2，6．5．2．2．3，7．8

巩试件上游温度℃6．5．2．1，6．5．2．2．1，6．5．2．2．3

p1试件上游空气密度kg／m33．5，6．5．1，6．5．2．2．3

插入损失的再现性标准偏差dB7．9，表7

声强级的再现性标准偏差dB7．9，表7

传声损失的再现性标准偏差dB7．9，表7

n管道末端声辐射立体角B．3

表2角标

缩写含义

环境

d动态

插人

J声强

表示测量范围中部的流量

R接收端

R再现性

S声源

静态

传输

T试件

全部

I安装试件

Ⅱ以替换管替代试件

5测试设备和使用要求

5．1测试设备用途和类型

根据测试用途，测试设备介绍如下：

a)无气流的声学测试用于测定安装在测试系统内的一个完整消声器的插入损失。当气流对测试

结果的影响可以忽略不计的时候(例如：阻性消声器的片问风速小于20m／s)，可以用替换管

替换消声器(或在替换管内设置高度不小于厚度的消声片)。

b)无气流的声学测试也可用于测定风道末端单元的传声损失。风道末端单元可以安装在混响室

内，也可以安装在混响室的外面，可以带有风量调节阀(空气动力、电动或气动激励的缓冲器)

和有套口接头及缓冲器的风阀分风箱。

c)气流测试用来测定试件的全压损失和气流噪声(再生噪声)声功率级。

6

GB／T25516—2010／Iso7235：2003

d)当气流对测试结果的影响不能忽略时(例如对某些类型的抗性消声器和高流速的情况下)，有

气流的动态测试被用来测定一个完整的消声器或一组消声片的插入损失。

无气流的动态声学测试允许声源和试件更简便的连接，而不需要用强声源来掩盖气流噪声(再生噪

声)。通风和动态测试时需要安静的进流。

5．2消声器声学测试设备

5．2．1设备组合

声学测试的设备包括(见图2)：

——声源端设备(见5．2．2)；

——试件；

——接收端设备(见5．2．4)。

l-必。l

图中；

1——声源端设备；

2——试件；

3——接收。

图2声学测试的组合(示意图)

5．2．2声源端设备

5．2．2．1部件

声源端设备用来在试件前端产生一个以平面波为主的声场，它将包括(见图3)

——电子设备和扬声器单元(见5．2．2．2)；

——模态滤波器(见5．2．2．3)；

——扬声器和试件之间的变径管(见5．2．2．4)。

要避免试件前端管道内的共振(见5．2．2．5)。

b)

圈中：

l——扬声器单元；

2——模态滤波器；

3——变径管。

rs为图示平面的反射系数

图3可能的声源端设备组成示例(示意图)

GB／T25516—2010／ISo7235{2003

5．2．2．2电子设备和扬声器单元

用随机信号发生器和功率放大器驱动一个或多个装在不漏声的密闭箱里的扬声器(见图A．2)，箱

内的吸声衬里可以抑制箱的共振，并避免扬声器单元将不必要的结构声传递到与之相连接的管道，且通

过箱壁的空气传声也要足够低。

为避免扬声器在有气流的情况下受到损坏，应提供压力平衡开口。

在测试频率范围内，设备产生的声源声功率应该足以保证每个测点的声压级至少比背景噪声高

6dB，最好能高出10dB。

5．2．2．3模态滤波器

模态滤波器就是内部带有吸声或抗性元件的管道。它使轴向传播的基模衰减小而高阶模态衰减

大。此外，模态滤波器也用来减弱试件或替换管传向声源的噪声。因此，模态滤波器在连接管道里要在

低频段为基模提供3dB的最小轴向衰减量和高阶模态截止频率以上频段5dB的最小衰减量。

注1：例如与试件相似的短消声器就可以被用做模态滤波器。

注2：在圆截面管道中，第一个高阶模态的截止频率为：

凡一学

竺声速

d——管道直径。

在大边尺寸为H的矩形管道中，第一个高阶模态的截止频率为：

，cH一訾……(5)

附录F对轴向衰减的测试方法做了规定。

5．2．2．4变径管

5．2．2．4．1概述

为避免管壁透声，变径管应具有足够的刚性。它可以安装在扬声器和模态滤波器之间，也可以安装

在模态滤波器和试件之间(见图3)。

为抑制变径管中高阶模态的产生，变径管宜安装在扬声器和模态滤波器之间[见图3a)]。然而，由

于末端部分声波相互叠加，不管变径管安装在什么位置，模态滤波器的性能都会受到限制。

5．2．2．4．2直线型试件

除了5．2．2．4．1的要求外，与直线型试件相连的变径管也应做成同轴直线型。

5．2．2．4．3弯头型试件

通常根据5．2．2．4．2规定内容，最好使用直型变径管。但对于弯头型试件来说，就意味着试件前面

的声源端设备旋转了一定角度，这个角度由试件进出口轴线夹角决定[见图4a)]。

如果不这样做，也可以做2个不大于45。的弯头来作为变径管，其回转半径rt不应小于传输管道的

截面尺寸[见图4b)]。

5．2．2．5高阶模态截止频率以下频段的总体性能要求

当扬声器关闭时，声源端的反射系数rs在图3所示的位置上不宜超过o．3。这一条件可用测试管

道替换试件，通过测试管道内纯音的驻波比测量来确定。驻波在相反的一端激励，其频率低于测试管道

高阶模态的截止频率，[见B．2及式(4)和式(5)]。

若在测试频率范围内模态滤波器1／3倍频带的轴向衰减能够满足要求，而且在低于高阶模态截止

频率的测试频率范围内，中心频率的驻波极大值与极小值之差小于5dB，那么这样的声源设备是符合

要求的。

8

GB／T25516—2010／ISo7235：2003

b)

图中：

l——声源端设备；

2——试件；

3——接收端设备。

图4弯头型试件的测试设备组合(示意图)

5．2．3替换管

替换管管壁应不吸声，同时还要避免空气声透射和结构传声(见附录c)。

替换管的几何尺寸应做记录并写入报告。

对于待安装的完整消声器，如果可能且满足测试要求时，可以用消声器外壳做替换管。否则，替换

管进出口的尺寸、形状一定要与试件相匹配。线尺度允许误