【CCAR】第A36.3条 对地面接收到的飞机噪声的测量
主题分类:民航规章
体裁分类:命令
办文单位:政策法规司
发文日期:2007-03-15
名 称: 航空器型号和适航合格审定噪声规定
有 效 性:有效
CCAR部号:CCAR-36-R1
第A36.3条 对地面接收到的飞机噪声的测量
A36.3.1定义
为第A36.3条,定义如下概念:
A36.3.1.1 测量系统:用于测量声压级的设备的组合,包括声音校准器、防风罩、传声器系统、信号记录和调节装置、三分之一倍频程分析系统。
注:实际安装可能包括多个传声器系统,其输出通过信号调节器由多通道记录份析装置同时记录下来。就本节而言,每一个完整的测量通道都是一个测量系统。
A36.3.1.2 传声器系统:测量系统的组成部分,将输入的声压信号转换成电信号,一般包括传声器,前置放大器,延伸电缆和其他必要的装置。
A36.3.1.3声入射角:IEC61094-3和IEC61094-4(修订版)中定义的传声器主轴,与声源到传声器振动膜片中心连线的夹角,以度为单位。
注:当声入射角为O°时,声音“法向(垂直)入射”到传声器;当声入射角为900时,为“切向入射”。
A36.3.1.4 基准方向:以度为单位,由传声器生产厂规定的相对于O°声入射角的声入射方向,在该方向上传声器的自由炀灵敏度水平在指定的容差范围内。
A36.3.1.5 传声器系统的自由场灵敏度:是指定频率的正弦平面声波,按规定的声入射角入射时,传声器系统输出的均方根电压与没有传声器时该位置的均方根声压的比值,以伏特/帕斯卡为单位。
A36.3.1.6 传声器系统的自由场灵敏度级:是指20乘以以10为底的传声器系统自由场的灵敏度与1伏特,帕斯卡基准灵敏度比值的对数值,以dB为单位。
注:传声器系统的自由场灵敏度级可以这样确定,即从传声系统输出的电压级(dB,参考电压为1V)中减去入射到传声器上的声压级(dB,参考声压为20IPa),再加上93.98dB。
A36.3.1.7 时间平均频带声压级:以dB为单位,对指定的三分之一倍频程,在规定的时间间隔内,瞬时声压平方的时间平均与参考声压20yPa平方的比值取以10为底的对数,再乘以10。
A36.3.1.8 级程:以dB为单位,是测量系统在对声压信号进行记录和三分之一倍频程分析时,调节装置不同的设定所对应的工作范围,任何特定级程的上限必须四舍五入为最接近的分贝数。
A36.3.1.9 校准声压级:在基准环境条件下用于确定整个测量系统声灵敏度的声音校准器耦合腔中产生的声压级,以dB为单位。
A36.3.1.10 基准级程:以dB为单位,包含校准声压级,用于确定测量系统声学灵敏度的级程。
A36.3.1.11 校准检查频率:由声校准器产生的正弦声压信号的标称频率,以Hz为单位。
A36,3,1.12 缀差:以dB为单位,是指对于任一三分之一倍频程的中心频率,在某一级程上测得的输出信号级与相应的电输入信号级的差。
A36.3.1.13基准级差:以dB为单位,对于一个规定的频率,在某个级程上测得的相对于校准声压级电输入信号的级差,可根据级程做适当的调整.
A36.3.1.14级非线性:对于规定的三分之一倍频程中心频率,在任意级程上测定的级差减去相应的基准级差,所有的输入输出信号都与相同的基准量相关,以dB为单位。
A36.3.1.15线性工作范围:对于规定的级程和频翠,整个测量系统输入的稳定正弦电信号级的范围,不包括传声器,但包括传声器前置放大器和其他传声器系统的信号调节设备。在此范围内,级非线性在规定的容限内,以dB为单位。
注:确定线性工作范围时不必考虑传声器电缆。
A36.3.1.16防风罩插入损失:对规定的三分之一倍频程中心频率,按照规定的入射角,传声器加装防风罩前后所显示的声压级之差,以dB为单位。
A36.3.2 基准环境条件
A36.3.2.1 规定测量系统性能的基准环境条件如下:
(a)大气温度23℃(73.4F);
(b)静态气压101.325千帕:且
(c)相对湿度50%。
A36.3.3 概述
注:用符合本节规定的仪器测量出的航空器噪声可以得到作为时间函数的三分之一倍频程声压级,用以计算第A36.4条所述的有效感觉噪声级。
A36.3.3.1测量系统必须由经中国用航空总局批准的与下述等效的设备组成:
(a)防风罩(见A36.3.4);
(b)传声器系统(见A36.3,5);
(c)记录和重放系统,用于储存测得的航空器噪声信号以便进行分析(见A36.3.6);
(d)三分之一倍频程分析系统(见A36.3.7);且
(e)校准系统,确保上述系统的声学灵敏度在规定的容限内(见A36.3.8).
A36.3.3.2对于测量系统中涉及将模拟信号转换为数字信号的设备,频率低于12.5kHz时,其在转换过程中可能产生混叠的水平至少要比该设备线性工作范圈的上限低50dB,其采样率不低于28kHz.信号在数字化过程之前,必须经过抗混叠滤波嚣处理.
A36.3.4 防风罩
A36.3.4.1在没有风的情况下,以规定的形式安装在传声器上的防风罩,对于切线A的正弦声音,在50Hz到10kHz(含)的范围内所有三分之-倍频程的中心频率上造成舶入损失都不得超过±1.5dB。
A36.3.5传声器系统
A36.3.5.1传声器系统必须符合A36.3.5.2到A36.3.5.4中的规定。中国民用航空总局根据总体相当的电声学性能可能批准不同的传声器系统。当使用两套或更多型号相同的传声器系统时,至少证实其中一套系统符合全部规范即足以证明整个系统的符合性。
注:申请人仍然必须按照A36.3.9的要求校准并检查每套传声器系统。
A36.3.5.2 传声器的安装必须使其敏感元件的中心高于当地地面1.2米(4英尺),并且必须按切线入射角设置其朝向,即使得敏感元件基本上位于卣预先制定的航空嚣基准飞行航迹和测量点所决定的平面里。传声器支架的放置必须使其对声音测量的干扰量小,图A36-1说明了传声器声的入射角。
A36.3.5.3 在基准方向上,传声器及其前置放大器在50Hz到5kHz(含)范围内三
分之一倍频程的中心频率上的自由场灵敏度级在校准检查频率灵敏度级的±1.0dB之
内,而在中心频率为6.3kHz、8kHz、10kHz上不超过±2.0dB。
A36.3.5.4对于正弦声波,在50Hz到1OkHz范围内每个三分之一倍频程的中心频率上,传声嚣系统的自由场灵敏度级在声入射角为30°、60°、90°、120°和150°时,与入射角为0°时(法向入射)相差不超过表A36-1给出数值。表A36-1中两相临声入射角的自由场灵敏度级差不得超过其中较大角的容限。
A36.3.6记录与重放系统
A36.3.6.1记录与重放系统,如数字或磁带记录器、计算机系统成其他永久性的数据储存装置,用于储存声压信号以便下一步进行分析。航空器发出的声音全部以声学信号的方式完整地记录下来。记录和重放系统在噪声合格审定试验中所用的记录速度和,或数据采样率必须满足A36362到A36369的规定,必须证明系统在试验所选的频带宽度和记录通道上的符合性.
A36.3.6.2记录和重放系统必须按A363.9所述进行校准。
(a) 随着频率的增高,航空器噪声信号的频谱衰减得很快,因此在测量系统中可以有适当的预矫网络和作为补偿的去矫网络,如果加了预矫网络,则在中心频率从800Hz到10kHz(含)的三分之一倍频程范围内.由预矫网络提供的电增益相对于在8OOHz的增益,不得大于ZOdB。
A36.3.6.3用于输入整个测量系统(包括除传声器外所有传声器系统设备)的稳定正弦电信号其信号水平不能超过相当于基准级程上校准声压级的水平5dB。自读出设备显示的,在50Hz到10kHz三分之一倍频程任意十心频率上的时间平均信号级,不能超过其在校准检查频率的±l.5dB的范围,测量系统(包括模一数转换设备)在10kHz到11.2kHz的频率响应,必须在10HZ频率响应的±0.3dB内。
注:频率响应测定不需包括传声器的延伸电缆。这并不排除A36.395中记录粉红噪声时,对传声器延伸电缆的要求。
A36.3.6.4 对于用模型磁带机录,所使用的磁带在记录不超过校准声压级5dB的1kHz正弦信号时,其幅值波动不超过±0.5dB,符合性用时间平均特性等效于谱分析仪的设备证明。
A36.3.6.5对于所有合适的级程和输入测量系统(包括除传声器外所有传声器系统设备)的稳定正弦电信号,在三分之一倍频程中心频率50Hz、 1kHz、10Hz及校准检查频率(如果频率不在其中)上,级程上界以下至少50dB的线性工作范围内非,级非线性不超过±0.5dB。
注l:测量系统部件的级线性可根据修订的IEC6i265所述的方法进行测试。
注2:级线性测定不需包括传声器的延伸电缆。
A36.3.6.6在基准教程上,相对于校准声压级的声级必须在级程上界之下至少5dB,但不应超过30dB。
A36.3.6.7相邻级程的线性工作范围必须有重叠,重叠量为50dB减去级程控制器的调节引起的衰减变化.
注:测量系统的级程控制器可能会改变系统的衰减量,比如1OdB或1dB.在1OdB步级内,需要的最小重叠量为40dB;在1dB步级内,量小重叠量为49dB。
A36.3.6.8在记录和重放系统中必须包括过载指示器,可以在任何相关级程上出现过载
的情况下给出过载指示。
A36.3.6.9测量系统中允许范围变化的增益调节器必须按照己知的分贝步长进行操作。
A36.3.7分析系统
A36.3.7.1分析系统必须符合A36.3.7.2到A36.3.7.7中有关用于分析的频率带宽、通道配置和增益设定的规定。
A36.3.7.2分析系统的输出必须由作为时间函数的三分之一倍频程声压级组成,这些声压级是通过具有下列特性的分析系统对噪声信号(事先记录的)进行处理得到的。
(a)—套24个三分之一倍频程滤波器或等效装置,中心频率从50Hz到iOkHz(含);
(b)系统的响应与平均特性,原则上讲,就是对任意一个三分之一倍频程滤波器的输出进行平方、平均并且作为时间平均声压级显示或存储;
(c)用于谱分析的连续声压级采样间隔必须为500±5毫秒,无论有没有如A36.3.7.4中定义的“慢”时间加权;
(d)在读出数据或分析仪重置期间,分析系统不处理声压信号而丢失数据的持续时间不超过5ms;并且
(e)分析系统从50Hz到至少12kHz(含)必须进行实时操作。此要求用于多通道谱分析系统的所有工作通道。
A36.3.7.3在中心频率从50Hz到1OkHz(含)范围内,三分之一倍频程分析系统的最低标准是经修定的IEC 61260中2级电工性能要求。
注:IEC 61260中规定了三分之一倍频程分析系统的测试程序,包括系统的相对衰减、抗混叠滤波器、实时操作、级线性及滤波罂在有效带宽上积分响应等。
A36.3.7.4当三分之一倍频程分析仪在进行“慢”时间平均时,其在各个中心频率点对突然开始或中断的等幅正弦信号的响应必须在突然开始后0.5秒、1秒、l.5秒、2秒和突然中断后的0.5秒和1秒进行瞬时采样测量。上升响应相对于稳定状态的数值必须是:
05秒 -4±1dB
1秒 -1.75±0.75dB
1.5秒 -1±0.5dB
2秒 -0.5±0.5dB
在0.5秒和1秒的下降响应相对于初始稳定状态的输出信号级与相应的上升响应读数之和必须等于-6.5±1dB,之后的上升和下降响应之和应为-7.5dB或更低。这等同于标称1秒时间常数(即平均时间为2秒)的指数平均过程.
A36.3.7.5当三分之一倍频程声压级由没有采用“慢”时间加权的分析仪的输出确定时,必须在之后的处理中模拟“慢”时间加权,模拟的“慢”时间加权声压级可以通过下面的方程用连续指数平均过程得到:
A36.3.7.6表征“慢”时间加权声压级特征的瞬时时间必须比实际读出时间早0.75秒。
注:瞬时时间的定义要求将记录的噪声与噪声发出时航空罂的位置联系起来,并要考虑“慢”时间加权的平均周期。对于每个0 5秒的数据记录,可以认为瞬时时间为在相关的2秒平均周期开始后的1.25秒。
A36.3.7.7声压级的分辨率,无论显示还是存储,必须为O.1dB或更高。
A36.3.8校准系统
A36.3.8.1测量系统的声学灵敏度必须用声音柱准器在已知频率上产生一个已知的声压级来确定。声音校准器的最低标准是修订的IEC 60942中1L级的要求。
A36.3.9系统的校准与检查
A36.3.9.1中国民用航空总局要求,测量系统及其组成设备的校准与检查必须按照A36.3.9.2到A36.3.9.10规定的方法进行。对分析仪输出的三分之一倍频程声压级所做的校准调整,包括环境对声音柱准器输出级的影响,必须向中国民用航空总局报送。在有过载显示时采集的数据无效,并且不得使用。如果在记录过程中出现过载,则相关的测试数据无效,如果在分析过程中出现过载,则应降低灵敏度以消除过载,重新进行分析。
A36.3.9.2传声器系统的自由场频率响应可用电子静态激励器,结合制造商提供的数据确定,或通过在有消声设备的自由场内进行的试验来确定。频率响应的修正必须在每个系列试验的90天内确定。对分析仪输出的三分之一倍频程声压级所做的传声系统的非均匀频率响应修正,必须向中国民用航空总局报告。
A36.3.9.3当航空器发出的噪声在传声器切线入射的±30°范围内入射(见图A36-1)时,仅用切线入射角的自由场修正就可以考虑其方向的影响。面对于其他情况,每0.5秒的噪声采样都必须要确定其入射角,并进行入射方向的修正。
A36.3.9.4对于模拟磁带记录仪,每卷磁带在开头与结束处至少要有30秒的粉红噪声或伪随机噪声。只有当磁带开头和结尾处记录下的信号在1OkHz的三分之一倍频程上的级差不超过0.75dB时,从该磁带记录的模拟信号获得的数据才被认为是可靠的。
A36.3.9.5试验系列中使用的整个测量系统(不包括传声嚣)的频率响应,必须用粉红噪声或伪随机噪声来确定,所用的噪声级在不超过试验所使用的级程上,中心频率从50Hz到I0kHz(含)的每个三分之一倍频程对应的校准声压级5dB。噪声发生器的输出必须在每个试验系列开始前的6个月内,由中国民用航空总局认可的机构进行标定·并且每个三分之一倍频程上的输出相对于上一次标定值的变化不允许大于0.2dB。对分析仪输出的三分之一倍频程声压级所做的频率响应修正,必须报送中国民用航空总局。
A36.3.9.6用于噪声合格审定测量与校准的设备,其开关式增益调节器的性能必须在每个试验系列前的6个月内进行检查,以确保最大误差不超过O.1dB。
A36.3.9.7声音校准器耦合腔中产生的声压级必须根据试验环境条件,利用制造商提供的有关大气气压和温度影喃的信息进行计算.该声压级将用于建立测量系统的声学灵敏度。声音校准器的输出必须在每个试验系列开始前的6个月内,由中国民用航空总局认可的机构进行标定,且相对于上一次标定值的变化不大于0.2dB。
A36.3.9.8在每个试验日当中,必须进行充分的声压级校准,以确保在每个试验系列的主要环境条件下,测量系统的声学灵敏度是已知的。每天每个试验系列前后即刻记录的声学灵敏度级差不大于0.5dB。在校准器输出级的大气压力修正确定之后,使用0.5dB的限制。测量前后的算术平均值作为测量系统进行试验对的声灵敏度级。对分析仪输出的三分之一倍频程声压级所做的校准修正,必须向中国民用航空总局报送。
A36.3.9.9每个记录介质,如磁带卷盘、盒式磁带、磁盘等在其开始与结束处至少记录10秒的声压级校准信号。
A36.3.9.10在中心频率从50Hz到1OkHz(含)的每一个三分之一倍频程上,防风罩的自由场插入损失必须用具有合适入射角的正弦声音信号确定。根据A36.3.9.3节入射方向的修正,该入射方向与切线入射的夹角不得超过30°。对于没有污损的防风罩,其插入损失可根据制造商提供的数据得出。另外,防风罩的插入损失必须在每个试验系列开始前的6个月内,由中国民用航空总局认可的机构进行标定·且在每个三分之一倍频程上相对于上一次标定值的变化不大于04dB。对分析仪输出的三分之—倍频程声压级所做的防风罩自由场插入损失修正,必须报送中国民用航空总局。
A36.3.10环境噪声的调节
A36.3.10.1环境噪声,包括声学背景噪声和测量系统的电噪声,必须在测量点记录至少10秒钟,系统增益应设定在航空器噪声测量时的水平,环境嗓声必须能够代表飞越试验时的背景噪声·当以同样的方法分析且用PNL表示时(见A36.4.1.3(a))只有环境噪声至少比航空器的最大PNL值低20dB时,所记录的航空器噪声数据才是可接受的。
A36.3.10.2 1OdB降(见A36.4.5.1)之内各点的航空器声压级,在每十三分之一倍频程上,必须比按A36.3.10.1条确定的平均环境噪声级至少高出3dB,或必须按照中国民用航空总局批准的方法进行调整。本规定现行有效的咨询通告中给出了一种方法。
【声明】以上内容来自中国民航局官方网站:
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