声级计新检定规程在实施中应注意的问题
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【摘要】 本文介绍了JJG 188-2017《声级计》检定规程的主要修订内容，详细阐述运用新规程周期检定声级计过程中可能遇到的实际问题和注意事项，旨在更好的理解新规程中的修订内容，顺利完成新规程的变更确认工作。
【关键词】 声级计;接受限;测量不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.01.006
Abstract： The main revision contents of JJG 188-2017 Sound Level Meters were introduced. In order to understand the revised contents of the new regulation and complete the change confirmation work， this paper elaborates on the practical problems and matters needing attention in the process of periodic verification of sound level meter using the new regulation.
Key words： sound level meter;acceptance limit;uncertainty of measurement
2018年5月20日，JJG 188-2017《声级计》检定规程（以下简称新规程）正式实施，与JJG 188-2002相比，新规程变化的内容较多，删除了定型鉴定和样机试验的内容，删除了指向性响应、欠量程指示、复位、阈值等参数的检定和对电源的骚扰、串音以及环境、静电和射频等要求的内容，增加了频率计权相对偏差等参数的检定内容，同时对声级计指示声级调整、自生噪声、级线性、猝发音响应和重复猝发音响应等检定内容进行了适当修改。
1 声级计的型式评价
根据JJF 1016-2014《计量器具型式评价大纲编写导则》和JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的编制要求，新规程中删除了声级计定型鉴定和样机试验等内容，主要包括型式评价涉及的指向性响应、欠量程指示、复位、阈值等参数的检定和对电源的骚扰、串音以及环境、静电和射频要求等内容。声级计的型式评价内容在JJF 1681-2017《声级计型式评价大纲》中另行阐述。新检定规程仅用于声级计的首次检定、后续检定和使用中检查，目的更明确、内容更简洁。
2 外观检查
声级计属于依法管理的强制检定计量器具，因此声级计的外观检查仍需满足必要的法制管理要求，且在新规程中明确要求声级计的传声器可移去，允许插入电信号到声级计中前置放大器的输入端，进行必要的电信号检定。目前有一些型号的声级计因成本控制等原因未采用可移去的电容式传声器进行声信号的采集和声电换能，并且将麦克风与前置放大电路封装在一起，无法实现电信号的正常输入，因此部分利用电信号进行的检定项目就无法正常进行。对这些类型的声级计进行周期检定时，由于不满足外观检查要求，且无法完成电信号的周期检定项目，因此检定人员应注意以上问题，不宜出具检定证书。
3 环境条件
对参考环境条件的描述中，新规程首次给出了大气压力不能满足检定条件时的具体修正方法和修正数据。但修正方法仅限于实际气压高于80 kPa小于97 kPa时，对标准装置附加一定量的标准不确定度，且实际测量扩展不确定度不应超过附录A中相应的最大允许测量不确定度。对于不满足检定条件时，对频率计权的检定进行修正的具体方法和数据信息规程并未做出详细说明，因此当检定实验室不具备充分准确可靠的气压修正数据，或校准声场所用的实验室标准传声器的技术说明书中未提供具体的气压修正数据时，检定人员应尽量避免在规程规定的气压范围以外进行声信号的检定。
4 计量标准及主要配套设备
新规程完善了检定过程中所需的全部计量标准及主要配套设备，新增并规定了前置放大器、消声室或消声箱和低频耦合腔的计量特性，细化了精密衰减器在不同衰减步进上的误差要求，同时也细化了猝发音信号发生器的计量特性要求，增加了对猝发音频率误差和输出信号的总失真度要求。因此在计量器具控制上应注意计量标准及配套设备的有效溯源。
5 指示声级调整及频率计权
指示声级调整明确了参考声压级和参考频率范围，并首次给出了声级调整的偏差应不超过±0.3 dB，强调了声校准器适配器的匹配性，还要求了聲校准器的技术说明书中应明确给出参考频率上声场转换的自由场修正量，确保声校准器调整值的准确可靠。
频率计权的检定方法和检定过程与旧规程基本一致，但根据检定性质适当减少了频率测量点。例如对于后续检定的声级计，可以仅测量5.2.2中规定的频率范围的上、下限频率和标称倍频程频率，并且声级计提供的频率计权上，至少有一个进行声信号检定，其他频率计权可使用声信号或电信号进行检定。总体上降低了频率计权的检定工作量。
需要注意的是，对电信号在其他频率计权上检定时，应考虑传声器的标称频率响应，声级计外壳的反射以及传声器周围的绕射影响。声信号在频率计权上检定时，应注意根据实验室标准传声器的灵敏度声场特性进行必要的声场修正。例如当实验室标准传声器提供的是压力场灵敏度数据时，应根据准确可用的压力场-自由场修正数据进行必要的自由场修正，既要注意修正方向，也要考虑到前置放大器插入损失带来的系统偏差。
新规程还增加了1 kHz处的频率计权的检定。需要注意的是测试信号为1 kHz正弦电信号，对声信号作为测试信号的情况未做说明，因此对于无法提供电信号输入的声级计，不建议利用声信号替代电信号进行检定。
6 级线性 级线性的检定是新规程中变化较大的项目之一，总体上增加了检定步进点和检定频率。在参考级范围上增加了8 kHz稳态正弦电信号的检定，线性工作范围（动态范围）的检定仍在1 kHz频率上进行，同时增加了包括级范围控制的级线性检定项目。对包括级范围控制的级线性进行检定时，在参考级范围以外的其他级范围上，将输入信号调整到第一次出现欠量程指示声级以上5 dB，记录并计算此时指示声级和相应预期声级的级线性偏差。需注意的是对于每个级范围上都应进行上述内容的检定。
对于可自动切换量程实现较大动态范围测量的声级计，级线性的检定范围需涵盖被检声级计的标称测量范围，因此应确保计量标准器中的精密衰减器具备足够宽的动态范围，确保在被检声级计的标称测量范围上、下边界处的测试信号仍满足检定所需的准确度要求。
对于首次检定，则应对5.4.3要求的所有频率进行检定。
7 自生噪声
自生噪声保留了声级计佩戴传声器后放置在自由场装置中的测量项目，还增加了电信号设备替换传声器的检定项目。所有测量过程中声级计需设置为最灵敏的级范围，且应尽量远离可能存在的电磁干扰和振动源等。对于具备时间积分测量功能的声级计，可采集至少30 s的平均声级作为自生噪声的检定结果，不再需要60 s间隔内随机读取时间计权声级的10次观测值并计算其平均值。对提供了S时间计权的声级计的自生噪声检定，应使用S时间计权。
8 时间计权F和S
时间计权的检定方法变化不大，但应注意新规程中的接受限比旧规程中的允差严格，例如新规程中规定了时间计权F的衰减速率为31.0～38.5 dB/s之间，而旧规程中仅规定为下降速率至少25 dB/s，因此在合格判定时应注意判据的变化。
9 猝发音响应及重复猝发音响应
猝发音响应及重复猝发音响应的检定，应注意测试信号的修改，新规程将测试信号的猝发音持续时间下降至0.25 ms，这对猝发音信号发生器的计量特性提出了更高要求，应注意计量标准器的有效性溯源。同时在进行猝发音响应和重复猝发音响应的检定时，首先应保证4 kHz的猝发音测试信号的起始和终止在零点交叉，稳态正弦測试信号的幅值应调节到声级计线性工作范围上边界以下3 dB处，让测试信号具备足够的信噪比，确保稳态信号突然中止时，声级计有适当的测量时间响应测试信号的衰减。
10 接受限
2013年，国际标准IEC 61672（共三部分）进行了全面修订。根据IEC 61672-1：2013《电声学 声级计 第1部分：规范》，新规程修改了各计量特性的“接受限”，不再使用“允差”，并且合格判定修改为不超过接受限，同时测量不确定度不超过附录A中的最大允许测量不确定度。接受限的定义更符合IEC 6167-1：2013中对合格判据的描述。
11 结语
通过对声级计检定规程修订的主要内容进行了详细阐述，并分析了新规程周期检定声级计过程中可能遇到的实际问题和注意事项，进而顺利完成新规程的变更确认工作，对以后声级计的检定工作具有指导参考意义。
【参考文献】
[1] 声级计检定规程：JJG 188-2017[S].
[2] 声级计型式评价大纲：JJF 1681-2017[S].
[3] 张多利，刘金玲. JJG 188-2017声级计检定规程变化分析[J].计量与测试技术，2018（9）：103-104.
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