1中国计量院及声学研究室简介

相对法: 面对面校准 不确定度: U=15%（k＝2）
声发射传感器校准装置
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1 声学研究室简介-听力
气导听力零级 50 Hz ~10000 Hz U=0.7 dB (k=2)
骨导听力零级 250 Hz ~ 8000 Hz U=1.0 dB (k=2)
气导和骨导听力零级基准
16
1 声学研究室简介-听力
中国计量院及声学研究室简介
牛锋
niufeng@nim.ac.cn
目录
1 中国计量院及声学研究室简介 2 声级计、声校准器计量简介 3 环境噪声自动监测仪校准规范简介 4 传声器电声性能测试介绍
2
1、中国计量科学研究院简介


中国计量科学研究院成立于1955年，隶属国家质检总局， 是社会公益型科研单位、国家最高的计量科学研究中心和 国家级法定计量技术机构。 位于昌平十三陵镇的实验基地于2008年竣工，现已投入使 用。
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1 声学研究室简介
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1 声学研究室简介
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1 声学研究室简介
12 10
混 响 时 间 /s
8 6 4 2 0
80
50
31
12
20
50
80
50
00
00 50
频率/Hz
7.9 m×5.8 m×4.4 m
A计权本底噪声：12.2dB
26
12
20
31
80
00
5
5
0
0
0
1 声学研究室简介
国际组织： CCAUV委员 APMP.TCAUV委员 IEC TC87 工作组成员 国内组织： 1人 1人 1人
全国超声 功率比对
听力计量
CCAUV.A-K3 LS2P 2003 CCAUV.A-K3 LS1P 2009 APMP.AUV.A-K1 LS1P APMP.AUV.A-K3 LS2P
CCAUV.U-K1 2002 CCAUV.U-K3 2009
全国听力 量值比对
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1 声学研究室简介
近几年内参加的国际比对 年份 2008 2009 比对名称和编号
6
1 声学研究室简介-电声
频率范围：1 kHz ～ 70 kHz
自由场互易校准装置
7
1 声学研究室简介-电声
0.24
0.40
0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 5
LS1 microphone expanded uncertainty(k=2)
expanded uncertainty/dB
两者差值小于0.35 dB
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近期科研进展-中国计量院
次声声压校准装置：测量体积变化量，计算压强变化量
1 Hz-20 Hz， 0.05 dB-0.24 dB(k=2) 0.01 Hz-1 Hz,待评定
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近期科研进展-中国计量院

高速气流场及高频率下传声器校准
500 Hz ~ 4 kHz：4.0 dB (k=2)
声学计量技术委员会秘书处 2人 2人 1人
电声学标准化委员会委员 声学标准化委员会委员 声学标准化委员会噪声分会委员
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近年公布的电声听力规程规范
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 JJF1518-2015 JJF1520-2015 JJG2037-2015 JJF1504-2015 JJF1505-2015 JJF1506-2015 JJG175-2015 JJF1496-2014 JJF1490-2014 JJG449-2014 JJF1467-2014 JJF1468-2014 JJG1095-2014 JJF1446-2014 JJF1337-2012 JJF1338-2012 JJF1339-2012 JJF1340-2012 医用超声声场测量系统校准规范 声学用头和躯干模拟器校准规范 空气声声压计量器具检定系统表 空气超声测量仪校准规范 声发射检测仪校准规范 适调放大器校准规范 工作标准传声器（静电激励器法）检定规程 声源识别定位系统（波束形成法）校准规范 恒定带宽滤波器校准规范 倍频程和分数倍频程滤波器检定规程 数字音频源校准规范 无指向性声源校准规范 环境噪声自动监测仪检定规程 阻抗管校准规范（传递函数法） 声发射传感器校准规范（比较法 相控阵超声探伤仪校准规范 电声测试仪校准规范 20Hz～2000Hz矢量水听器校准规范 28
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1 声学研究室简介
CMC能力
被测量值或仪器 范围 10 Hz to 16 Hz 20 Hz to 50 Hz 声压灵敏度(1英寸传声器) 63 Hz to 4.0 kHz 5 kHz to 8 kHz 10 kHz 20 Hz to 50 Hz 声压灵敏度(1/2英寸传声器) 63 Hz to 10 kHz 12.5 kHz to 20 kHz 25 kHz 20 Hz to 200 Hz 声级计 250 Hz to 400 kHz 扩展不确定度 (95%) 0.10 dB 0.08 dB 0.05 dB 0.06 dB 0.08 dB 0.12 dB 0.05 dB 0.10 dB 0.15 dB 0.5 dB 0.4 dB
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1 声学研究室简介
S9208 surface wave response
75
70
dB re 1V/(m/s)
AG44 AG45 AG51
65
60
55
50
45 0 200 400 600 800 1000
声发射传感器校准装置
kHz
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1 声学研究室简介
互易法： 表面波和纵波校准 频率范围: 100 kHz ~ 1 MHz 不确定度: U=12%（k＝2）
声学楼
半消声室 全消声室
3
1 声学研究室简介
主要基标准
电声
耦合腔互易 自由场互易 电声标准装置 声功率
超声
瓦级超声功率 毫瓦级超声功率 高频水听器 声发射
听力
气导听力零级 骨导听力零级 助听器 听力计
4
1 声学研究室简介-电声
CCAUV.A- K1 CCAUV.A- K3 APMP.AUV.A- K1 APMP.AUV.A-K3
10 kHz ~ 100 kHz：0.6 dB(k=2)
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谢谢大家！
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相关国际组织及研究进展

IEC TC 29 ISO TC 43 ITU
29
相关国际组织及研究进展
IEC 60318 仿真人头与仿真耳 IEC 60645 测听设备 IEC 60711 耳模拟器 IEC 61260 滤波器 IEC 61043 声强测量 IEC 61183 混响场声级计校准 IEC60942 声校准器 IEC 61094 测量传声器 IEC 61672 声级计 ……
0.35
LS2 microphone expanded uncertainty (k=2)
expanded uncertainty/dB
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
10
15
20
25
30
35
0
10
20
30
40
50
f /kHz
f /kHz
自由场互易校准结果不确定度
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1 声学研究室简介-电声

PIV（粒子速度成像）

高速CCD 1％ 面成像
质点速度测量方法
激光多普勒测量声场中粒子速度
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近期科研进展-中国计量院
Spectrum of 650 Hz with velocity of 7.05 mm/s
V f (t ) V0 {J 0 ( ) J 1 ( )[cos(w )t cos( w )] J 2 ( )[cos(w 2)t cos( w 2)t ] ...}
电声标准装置
声级计、声校准器、滤波器、测试电容传声器、 声分析仪、前置放大器……
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1 声学研究室简介-电声
测试方法:
确定点法 同轴圆法
频率范围:
50 Hz～ 20 kHz U=1.8Leabharlann BaidudB (k=2)
声功率标准装置
10
1 声学研究室简介-超声
靶
电压测量
超声功率副基准 (1MHz-20MHz,3mW-20W)
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近期科研进展-中国计量院

次声声压复现(完成)

利用激光式活塞发声器复现低频声压量值 耦合腔互易扩展至1Hz 利用LS2F和WS4传声器开展高频自由场互易 通过测量声场中粒子振速复现声压量值，校准传声器 建立80m/s条件内的传声器校准，服务航空工业
低频耦合腔互易(完成)

高频自由场互易(完成)
APMP.AUV.A-K3 声压灵敏度关键比对
主导试验室 KRISS NIMT
APMP.AUV.A-S1
多功能声校准器辅助比对 CCAUV.U-K3 超声功率关键比对
2010 2011
PTB NPL
CCAUV.A-K5 声压灵敏度关键比对
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1 声学研究室简介
2010年8月通过了CMC国际同行评审
气导听力零级 骨导听力零级 高频特性 声场特性
阻抗听力计/中耳分析仪
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1 声学研究室简介-听力
助听器校准测试：参照IEC 60118-0
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1 声学研究室简介
声学室现有基标准 及参加过的国际国内比对
电声计量
APMP.AUV.A-S1 国内电声标准 装置大区比对 国内空气声声 压量值比对
超声计量
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1 声学研究室简介
水听器校准
水听器校准系统和声场扫描装置
传感器声场扫描
高频水听器校准装置
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1 声学研究室简介
水听器校准的频率范围和不确定度
频率范围
0.5 MHz ～ 5 MHz 5 MHz ～ 10 MHz 10 MHz ～ 15 MHz
U （k=2）
7% 10% 16%
高频水听器校准装置
频率范围：2 Hz～25 kHz
耦合腔互易基准
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1 声学研究室简介-电声
For LS1P Microphone: 2 Hz, U=0.29 dB (k=2) 5 Hz, U=0.08 dB (k=2) 10 Hz, U=0.05 dB (k=2) 20 Hz, U=0.04 dB (k=2)
耦合腔互易基准

LDA法复现声压量值(完成)

高速流场条件下的传声器校准(完成)

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近期科研进展-中国计量院
新的质点速度测量方法？
直接复现 声压量值的校准器？
间接复现声压量值
声压量值复现的新方法研究
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近期科研进展-中国计量院

测量声场粒子速度方法

LDA（激光多普勒测速）

激光多普勒 0.1％ 点(微小区域)测量
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1 声学研究室简介
CMC能力
被测量值或仪器 声级计 范围 LS1P: 250 Hz to 1 kHz LS2P: 250 Hz to 1 kHz LS2P: 31.5 Hz to 4 kHz 声校准器 LS2P: 8 kHz to 10 kHz LS2P:12.5 kHz to16 kHz 仿真耳 超声功率 50 Hz to 10 kHz 1 MHz ~ 5 MHz 3 mW ~ 500 mW 1 MHz ~ 5 MHz 0.5W ~ 20W 5 MHz ~ 10 MHz 3 mW ~ 100 mW 扩展不确定度 (95%) 0.09 dB 0.09 dB 0.10 dB 0.15 dB 0.20 dB 1.0 dB 5% 5% 5%