JJG 449-2014 倍频程和分数倍频程滤波器-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G4 4 92 0 1 4倍频程和分数倍频程滤波器O c t a v e-B a n da n dF r a c t i o n a l-O c t a v e-B a n dF i l t e r s 2 0 1 4-0 8-2 5发布2 0 1 5-0 2-2 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局倍频程和分数倍频程滤波器检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fO c t a v e-B a n da n dF r a c t i o n a l-O c t a v e-B a n dF i l t e r sJ J G4 4 92 0 1 4代替J J G4 4 92 0 0 1 归 口 单 位:全国声学计量技术委员会 起 草 单 位:衡阳衡仪电气有限公司苏州赛宝校准技术服务有限公司广州计量检测技术研究院中国计量科学研究院湖北省质量技术监督局深圳市计量质量检测研究院 本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局本规程起草人:刘湘衡(衡阳衡仪电气有限公司)周伦彬(苏州赛宝校准技术服务有限公司)周长华(广州计量检测技术研究院)牛 锋(中国计量科学研究院)时根火(湖北省质量技术监督局)张国庆(深圳市计量质量检测研究院)罗 鹏(衡阳衡仪电气有限公司)J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语和定义(1)3.2 量和单位(2)4 概述(2)5 计量性能要求(3)5.1 中心频率处的相对衰减(3)5.2 相对衰减(4)5.3 级线性(5)6 通用技术要求(5)6.1 标志(5)6.2 外观和供电(6)7 计量器具控制(6)7.1 检定项目和使用中检查的项目(6)7.2 检定条件(6)7.3 检定方法(7)7.4 检定结果的处理(1 1)7.5 检定周期(1 1)7.6 使用中检查(1 2)附录A 分数倍频程滤波器的中心频率(1 3)附录B 分数倍频程滤波器在相对衰减限值转折点的归一化频率(1 4)附录C 检定证书和检定结果通知书内页的格式(1 5)附录D 测量不确定度的评定示例(1 9)J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局引 言本规程依据J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则所给出的规则编制,并按照J J F1 0 5 9.1-2 0 1 2 测量不确定度评定与表示的要求评定和表示测量不确定度。本规程参照采用国际标准I E C6 1 2 6 0-1 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器 第1部分:规范(E l e c t r o a c o u s t i c sO c t a v e-b a n da n df r a c t i o n a l-o c t a v e-b a n df i l t e r sP a r t1:S p e c i f i c a t i o n s)、I E C6 1 2 6 0-3 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器 第3部分:周期试验(E l e c t r o a c o u s t i c sO c t a v e-b a n da n df r a c t i o n a l-o c t a v e-b a n df i l t e r sP a r t3:P e r i o d i c t e s t s)和国际建议O I MLR 1 3 02 0 0 1(E)版 倍频程和1/3倍频程滤波器(O c t a v e-b a n da n do n e-t h i r d-o c t a v e-b a n df i l t e r s)。本规程代替J J G4 4 92 0 0 1 倍频程和1/3倍频程滤波器。与J J G4 4 92 0 0 1相比,主要技术变化如下:增加了除1/3之外其他分数倍频程滤波器的内容(见第1章、附录A和附录B);删除了有关0级滤波器的内容(见2 0 0 1年版的第1章和第5章);删除有关定型鉴定和样机试验的内容(见2 0 0 1年版的第1章、7.3和附录C);删除了滤波器的带宽等1 0条术语及定义,补充定义了带通滤波器等5条术语(见第3章,2 0 0 1年版的第3章);增加了有关中心频率处相对衰减的内容(见5.1和7.3.2);修改了相对衰减的限值(见表2,2 0 0 1年版的表2);修改了级线性的要求(见5.3,2 0 0 1年版的5.4);删除了有关输出信号的和的内容(见2 0 0 1年版的5.7和7.2.2.5);删除了有关平坦频率响应的内容(见2 0 0 1年版的5.8和7.2.2.6);修改了检定项目和使用中检查的项目(见7.1.1,2 0 0 1年版的7.1);修改了 对 计 量 标 准 器 和 主 要 配 套 设 备 的 要 求(见7.2.1,2 0 0 1年 版 的7.2.1.1);修改了检定环境条件(见7.2.2,2 0 0 1年版的7.2.1.2);增加了测量不确定度要求(见7.2.4);修改了相对衰减的检定方法(见7.3.3,2 0 0 1年版的7.2.2.3);修改了级线性误差的检定方法(见7.3.4,2 0 0 1年版的7.2.2.4);修改了使用中检查的方法(见7.6.2,2 0 0 1年版的7.4.3)。J J G4 4 9的历次版本发布情况为:J J G4 4 92 0 0 1;J J G4 4 91 9 8 6。该文件目前尚处于F D I S阶段。该文件目前尚处于C D阶段。J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局倍频程和分数倍频程滤波器检定规程1 范围本规程适用于声频范围内的1级和2级倍频程滤波器和分数倍频程滤波器的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义J J F1 0 3 42 0 0 5 声学计量名词术语及定义G B3 1 0 2.5 电学和磁学的量和单位G B3 1 0 2.7 声学的量和单位G B/T3 2 4 12 0 1 0 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 术语和计量单位3.1 术语和定义J J F1 0 0 12 0 1 1、J J F1 0 3 42 0 0 5和J J F1 0 5 9.12 0 1 2界定的及以下术语和定义适用于本规程。3.1.1 带通滤波器 b a n dp a s s f i l t e r具有单一的传输频带(或具有小的相对衰减的通带)的滤波器,其传输频带从大于零的下限频率延伸到有限的上限频率。G B/T3 2 4 12 0 1 0,定义3.13.1.2 倍频程频率比 o c t a v e f r e q u e n c yr a t i o标称值为一个倍频程或为21的频率比。3.1.3 带宽指示值 b a n d w i d t hd e s i g n a t o r用于指示倍频程带宽的分数,包括1在内的正整数的倒数。注:带宽指示值用于指示一组滤波器中各滤波器的标称带宽,例如,1/b=1/1 2,说明这些滤波器为1/1 2倍频程带通滤波器。3.1.4 参考频率 r e f e r e n c e f r e q u e n c y用于归一化滤波器组中所有滤波器的衰减响应的单一频率。注:在本规程中,参考频率设定为1k H z。3.1.5 准确的 频带中心频率 e x a c tm i d b a n df r e q u e n c y与参考频率有规定关系的,使在某一规定带宽的滤波器组中,任何相邻两个带通滤波器的准确的中心频率之比相同的频率。3.1.6 标称 频带中心频率 n o m i n a lm i d b a n df r e q u e n c y为标识带通滤波器而修约的中心频率。G B/T3 2 4 12 0 1 0,定义3.61J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局3.1.7 归一化频率 n o r m a l i z e df r e q u e n c y对于带通滤波器,与相应的准确的中心频率的频率之比。3.1.8 倍频程滤波器 o c t a v e-b a n df i l t e r上限截止频率与下限截止频率之比为倍频程频率比的带通滤波器。3.1.9 分数倍频程滤波器 f r a c t i o n a l-o c t a v e-b a n df i l t e r上限频率与下限频率之比为倍频程频率比的某一分数幂次,该幂次等于相应的带宽指示值的带通滤波器。3.1.1 0 时间平均信号级 t i m e-a v e r a g e ds i g n a l l e v e l在任何频率,规定的时间方均信号与规定的参考值的平方之比的以1 0为底的对数的1 0倍。3.1.1 1 滤波器衰减 f i l t e ra t t e n u a t i o n在任何频率,带通滤波器的输入信号级与相应的输出信号级之差。3.1.1 2 参考衰减 r e f e r e n c ea t t e n u a t i o n为确定相对衰减,而对仪器中所有的滤波器规定的通带内的标称滤波器衰减。3.1.1 3 相对衰减 r e l a t i v ea t t e n u a t i o n滤波器衰减与参考衰减之差。3.1.1 4 参考级范围 r e f e r e n c e l e v e l r a n g e为测试滤波器组中带通滤波器的电性能特性而规定的某一适用的级范围。3.1.1 5 参考输入信号级 r e f e r e n c e i n p u t s i g n a l l e v e l在参考级范围内规定的输入信号的参考级。3.1.1 6 级线性误差 l e v e l l i n e a r i t yd e v i a t i o n在任何级范围,在中心频率处,指示的输出信号级与期望输出信号级之差。3.1.1 7 线性工作范围 l i n e a ro p e r a t i n gr a n g e对规定的滤波器和规定的级范围,级线性误差不超过规定的适用限值时的稳定正弦输入信号级的范围。3.1.1 8 级范围控制器 l e v e l r a n g ec o n t r o l为保持滤波器全部工作在线性工作范围内,而用于调节带通滤波器的灵敏度以响应于输入信号级变化的装置。3.2 量和单位本规程采用G B3 1 0 2.5和G B3 1 0 2.7规定的量和单位。具体如下:信号级的单位为分贝(d B);频率的单位为赫兹(H z);相对衰减的单位为分贝(d B);级线性误差的单位为分贝(d B)。4 概述4.1 倍频程滤波器和分数倍频程滤波器(以下简称滤波器)是一种能提供各种信号(例如时变的、间歇的或稳态的信号,宽带的或离散频率的信号,持续时间长的或短的2J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局信号)经频带滤波后获得谱信息的装置。滤波器可以是测量系统中的一个组件,也可以是一台单独的仪器,可工作于系统或仪器的整个频率范围内或是工作在整个频率范围中的某一段频率上,并可实时工作。4.2 滤波器分为1级和2级两个性能等级,其误差限随等级数字的增加而增加。4.3 滤波器可分为以1 0为底和以2为底的两种类型。但新设计的滤波器不推荐以2为底。在以1 0为底的滤波器中,倍频程频率比由式(1)给出:G1 0=1 03/1 0(1)由式(1)计算到6位有效数字的倍频程频率比G1 0为1.9 9 52 6,以1 0为底的滤波器一般是按此比值设计的。在以2为底的滤波器中,倍频程频率比由式(2)给出:G2=2(2)5 计量性能要求5.1 中心频率处的相对衰减5.1.1 滤波器组中每个滤波器在准确的中心频率处的相对衰减,对1级滤波器不应超过0.4d B,对2级滤波器不应超过0.6d B。5.1.2 声频范围内的倍频程和1/3倍频程滤波器的标称中心频率和准确的中心频率见表1,其他分数倍频程滤波器中心频率的计算方法见附录A。表1 倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器的中心频率标称中心频率/H z准确的中心频率/H z以1 0为底以2为底倍频程1/3倍频程2 52 5.1 1 92 4.8 0 3+3 1.53 1.6 2 33 1.2 5 0+4 03 9.8 1 13 9.3 7 3+5 05 0.1 1 94 9.6 0 6+6 36 3.0 9 66 2.5 0 0+8 07 9.4 0 07 8.7 4 5+1 0 01 0 0.0 09 9.2 1 3+1 2 51 2 5.8 91 2 5.0 0+1 6 01 5 8.4 91 5 7.4 9+2 0 01 9 9.5 31 9 8.4 3+2 5 02 5 1.1 92 5 0.0 0+3 1 53 1 6.2 33 1 4.9 8+3J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局表1(续)标称中心频率/H z准确的中心频率/H z以1 0为底以2为底倍频程1/3倍频程4 0 03 9 8.1 13 9 6.8 5+5 0 05 0 1.1 95 0 0.0 0+6 3 06 3 0.9 66 2 9.9 6+8 0 07 9 4.0 07 9 3.8 0+10 0 010 0 0.010 0 0.0+12 5 012 5 8.912 5 9.9+16 0 015 8 4.915 8 7.4+20 0 019 9 5.320 0 0.0+25 0 025 1 1.925 1 9.8+31 5 031 6 2.331 7 4.8+40 0 039 8 1.140 0 0.0+50 0 050 1 1.950 3 9.7+63 0 063 0 9.663 4 9.6+80 0 079 4 0.080 0 0.0+1 00 0 01 00 0 01 00 7 9+1 25 0 01 25 8 91 26 9 9+1 60 0 01 58 4 91 60 0 0+2 00 0 01 99 5 32 01 5 9+注:“+”表示具有该挡位,“”表示没有该挡位。5.2 相对衰减5.2.1 滤波器在特征频率处的相对衰减都应在表2给出最小衰减和最大衰减之间。表2还给出了倍频程和1/3倍频程滤波器在相对衰减限值转折处的归一化频率。表2 倍频程和1/3倍频程滤波器相对衰减的限值归一化频率最小衰减和最大衰减/d B频率参数倍频程滤波器1/3倍频程滤波器以1 0为底以2为底以1 0为底以2为底1级滤波器2级滤波器G-40.0 6 30 9 60.0 6 25 0 00.1 8 54 60.1 8 40 0+7 0;+6 0;+G-30.1 2 58 90.1 2 50 00.3 2 74 80.3 2 57 8+6 0;+5 4;+G-20.2 5 11 90.2 5 00 00.5 3 14 30.5 2 99 6+4 0.5;+3 9.5;+4J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局表2(续)归一化频率最小衰减和最大衰减/d B频率参数倍频程滤波器1/3倍频程滤波器以1 0为底以2为底以1 0为底以2为底1级滤波器2级滤波器G-10.5 0 11 90.5 0 00 00.7 7 25 70.7 7 18 1+1 6.6;+1 5.6;+G-3/80.7 7 17 90.7 7 11 10.9 1 95 80.9 1 93 2-0.4;+1.4-0.6;+1.7G-1/40.8 4 14 00.8 4 09 00.9 4 71 90.9 4 70 2-0.4;+0.7-0.6;+0.9G-1/80.9 1 72 80.9 1 70 00.9 7 40 20.9 7 39 4-0.4;+0.5-0.6;+0.7G0=11.0 0 00 01.0 0 00 01.0 0 00 01.0 0 00 0-0.4;+0.4-0.6;+0.6G+1/81.0 9 01 81.0 9 05 11.0 2 66 71.0 2 67 6-0.4;+0.5-0.6;+0.7G+1/41.1 8 85 01.1 8 92 11.0 5 57 51.0 5 59 4-0.4;+0.7-0.6;+0.9G+3/81.2 9 56 91.2 9 68 41.0 8 74 61.0 8 77 6-0.4;+1.4-0.6;+1.7G+11.9 9 52 62.0 0 00 01.2 9 43 71.2 9 56 5+1 6.6;+1 5.6;+G+23.9 8 10 74.0 0 00 01.8 8 17 31.8 8 69 5+4 0.5;+3 9.5;+G+37.9 4 32 88.0 0 00 03.0 5 36 53.0 6 95 5+6 0;+5 4;+G+41 5.8 4 891 6.0 0 005.3 9 19 55.4 3 47 4+7 0;+6 0;+注:G 倍频程频率比,见4.3。5.2.2 其他分数倍频程滤波器在相对衰减限值转折处的归一化频率的计算方法见附录B。5.3 级线性5.3.1 在滤波器准确的中心频率处的线性工作范围,1级滤波器至少应为6 0d B,2级滤波器至少应为5 0d B,但对具有多个级范围的滤波器,不是参考级范围的最灵敏的级范围除外。5.3.2 对参考级范围上的参考输入信号级,其级线性误差为零。5.3.3 对于从线性工作范围的上边界至低于上边界4 0d B的输入信号级,1级滤波器的级线性误差不应超过0.5d B,2级滤波器不应超过0.6d B。对于从低于线性工作范围的上边界4 0d B至下边界的输入信号级,1级滤波器的级线性误差不应超过0.7d B,2级滤波器不应超过0.9d B。5.3.4 对具有级范围控制器的滤波器,级范围控制器可能引入的误差,应包括在级线性的误差限之内。6 通用技术要求6.1 标志滤波器应具有以下清晰而耐久的标志:5J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局a)制造者的名称或商标;b)型号和序列号;c)采用国家标准或国际标准的编号;d)滤波器的级别;e)制造(或销售)计量器具许可证。6.2 外观和供电6.2.1 滤波器中非供操作者使用的部件应采用密封或标记的方法加以保护。6.2.2 滤波器应无机械性损伤或变形,开关等控制器件应操纵灵活、定位准确,无接触不良的现象。6.2.3 滤波器的供电电压应在使用说明书规定的可用电压范围之内。7 计量器具控制7.1 检定项目和使用中检查的项目7.1.1 滤波器的检定项目和使用中检查的项目见表3。表3 滤波器检定项目和使用中检查项目一览表项目名称首次检定和后续检定使用中检查外观及工作正常性检查+中心频率处的相对衰减+相对衰减+级线性+注:需检定或检查的项目用“+”表示,不需检定或检查的项目用“”表示。7.1.2 对于滤波器组,相对衰减和级线性应在标称中心频率等于或最接近于3 1.5H z、1k H z和1 6k H z三个滤波器中检定。7.1.3 如果滤波器具有多个信号处理通道,应对采用独特信号处理技术的每个通道进行检定。对所有通道功能都相同的多通道系统,被检的通道数可以小于总的通道数。7.2 检定条件7.2.1 计量标准器和主要配套设备a)正弦信号发生器正弦信号发生器的频率范围应大于1 0H z 4 0k H z,以1k H z为参考,幅频特性应优于0.2d B。输出信号的总失真(包括噪声)不应大于0.0 3%;检定期间的幅值漂移不应大于0.0 2d B。b)交流电压表交流电压表在频率为1 0H z 4 0k H z范围内的测量误差不应超过0.2%。c)数字频率计数字频 率 计 在1 0 H z4 0k H z频 率 范 围 内,频 率 或 周 期 测 量 误 差 不 应 超过0.0 1%。6J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局d)精密衰减器精密衰减器在检定频率范围内,总衰减量不应小于8 0d B,最小衰减步值不应大于0.1d B;3 0d B改 变 量 的 误 差 不 应 超 过0.1 0d B,6 0d B改 变 量 的 误 差 不 应 超过0.2 0d B。7.2.2 检定环境条件滤波器应在以下环境条件下检定:空气温度为2 02 6;相对湿度为2 57 0%。7.2.3 其他要求7.2.3.1 对于按照声级计要求设计的、用于测量装置的滤波器,该装置的显示指示器应用于测量滤波器的输出信号级。7.2.3.2 对于具有数字读出装置的滤波器或具有厂家规定的数字格式(例如数字接口)的滤波器,输出信号级应通过数字读出或经数字输出到合适的记录装置上来确定。7.2.3.3 如果使用说明书规定了调整滤波器的程序,例如灵敏度调节,则应在检定之前执行该程序。7.2.4 测量不确定度检定被检滤波器的最大允许扩展测量不确定度不应超过表4所列的数值,包含因子取为2。表4 最大允许扩展测量不确定度项目名称章条号最大允许扩展测量不确定度相对衰减5.1,5.2A2d B:0.2 0d B2d B4 0d B:0.5 0d B级线性误差5.3(LuL)4 0d B:0.2 0d B*(LuL)4 0d B:0.3 5d B*Lu相当于所用级范围的线性工作范围上边界时的输入或输出信号级(如适用),L为测试用的输入信号级。7.3 检定方法7.3.1 外观和工作正常性检查目视或手动操作检查,滤波器应符合第6章的要求。7.3.2 中心频率处的相对衰减7.3.2.1 应检定滤波器组中所有滤波器在准确的中心频率处的相对衰减。对具有多个级范围的滤波器,中心频率处的相对衰减的检定应在参考级范围进行,试验所用的信号级应相当于参考输入信号级。7.3.2.2 中心频率处相对衰减的检定装置如图1所示。7J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局图1 相对衰减检定装置示意图7.3.2.3 滤波器中心频率处的相对衰减的检定步骤如下:a)对具有多个级范围的滤波器,应置于参考级范围,对滤波器组应置于标称中心频率最低挡;b)调节正弦信号发生器输出信号频率为滤波器所置挡位准确的中心频率。注:倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器准确的中心频率可由表1中查得,其他的分数倍频程滤波器准确的中心频率可按A.1或A.2给出的方法计算。c)将开关K置于“1”,调节正弦信号发生器的输出信号幅值,使其为参考输入信号级,测量并记录滤波器的输入信号级Li n或输入电压Ui n。注:参考输入信号级通常由制造者给出,如制造者未给出,则选为9 4d B。d)保持正弦信号发生器的输出不变,将开关K置于“2”,测量并记录滤波器的输出信号级Lo u t或输出电压Uo u t。注:对于测量仪器(例如声级计)中的滤波器,应利用被检的测量仪器自身的显示器读取输出信号级。e)按式(3)计算滤波器在该中心频率处的相对衰减A:A=Li n-Lo u t-Ar e f(3)式中:A 相对衰减,d B;Li n 输入信号级,d B;Lo u t 输出信号级,d B;Ar e f 参考衰减,d B。注:参考衰减通常由制造者给出。如交流电压表读出的是电压值,则应按式(4)计算滤波器的相对衰减A:A=2 0 l gUi nUo u t-Ar e f(4)式中:A 相对衰减,d B;Ui n 输入信号电压,V;Uo u t 输出信号电压,V;Ar e f 参考衰减,d B。f)依次改变滤波器的标称中心频率,重复步骤b)e),直至标称中心频率最高挡,得到各滤波器中心频率处的相对衰减。8J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局7.3.2.4 滤波器中心频率处的相对衰减应符合5.1.1的要求。7.3.3 相对衰减7.3.3.1 对具有多个级范围的滤波器,应在参考级范围检定滤波器的相对衰减。对于滤波器组,应检定7.1.2规定的三个滤波器的相对衰减。每个滤波器的相对衰减都应在表2规定的1 5个归一化频率进行测试,但测试频率应高于滤波器组中最低标称中心频率滤波器的准确中心频率的0.5倍,且应低于滤波器组中最高标称中心频率滤波器的准确中心频率的2倍。7.3.3.2 滤波器相对衰减的检定装置如图1所示。7.3.3.3 滤波器相对衰减的检定步骤如下:a)对具有多个级范围的滤波器,应置于参考级范围。并将滤波器置于标称中心频率等于或最接近于1k H z的挡位;b)调节正弦信号发生器输出信号频率为滤波器所置挡位的准确的中心频率。注:倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器准确的中心频率可由表1中查得,其他的分数倍频程滤波器的准确中心频率可按A.1或A.2规定的方法计算。c)将开关K置于“2”,调节正弦信号发生器的输出信号幅值,使其为滤波器线性工作范围上边界以下(1 0.1)d B,测量并记录滤波器的输出信号级Lo u t或输出电压Uo u t。注:对于测量仪器(例如声级计)中的滤波器,应利用被检的测量仪器自身的显示器读取输出信号级。d)保持正弦信号发生器的输出不变,将开关K置于“1”,测量并记录滤波器的输入信号级Li n或输入电压Ui n。e)按式(3)计算滤波器在该测试频率的相对衰减A。f)根据表2给出的归一化频率和滤波器所在挡位准确的中心频率,按式(5)计算测试信号的频率fi:fi=fm(5)式中:fi 测试频率,H z;归一化频率;fm 准确的中心频率,H z。g)保持正弦信号发生器输出信号级不变,依次调节其输出信号的频率为各个测试频率,重复步骤c)e),得到滤波器在该标称中心频率挡上各测试频率时的相对衰减。h)对滤波器组,分别将滤波器标称中心频率置于等于或最接近于3 1.5 H z和1 6k H z的挡位,重复步骤b)g)。7.3.3.4 测得的滤波器的相对衰减应符合5.2.1的要求。7.3.4 级线性7.3.4.1 对具有多个级范围的滤波器,级线性的检定应在所有的级范围中进行。但对参考级范围之外的其他级范围,仅检定线性工作范围上边界以下3 0d B处的级线性。应在准确的中心频率检定级线性。对滤波器组,应在7.1.2规定的三个滤波器中进9J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局行检定。7.3.4.2 滤波器级线性的检定装置如图2所示。图2 级线性检定装置示意图7.3.4.3 滤波器级线性的检定步骤如下:a)对滤波器组,将滤波器置于标称中心频率为等于或最接近于1k H z的挡位。b)调节正弦信号发生器输出信号频率为滤波器所置挡位的准确的中心频率。注:倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器准确的中心频率可由表1中查得,其他的分数倍频程滤波器的准确中心频率可按A.1或A.2规定的方法计算。c)将滤波器置于参考级范围,开关K置于“1”,调节正弦信号发生器的输出信号级,使滤波器的输入信号 级 为参 考 输 入 信 号级Li n,r,记 录 该 信号 级(或信 号 电 压Ui n,r)。注:参考输入信号级通常由制造者给出,如制造者未给出,则选为9 4d B。d)保持正弦信号发生器的输出信号级不变,将开关K置于“2”,测量并记录滤波器对应于参考输入信号级的输出信号级Lo u t,r(或对应于参考输入信号级的输出信号电压Uo u t,r)。注:对于测量仪器(例如声级计)中的滤波器,应利用被检的测量仪器自身的显示器读取输出信号级。e)保持正弦信号发生器的输出信号级不变,增加精密衰减器的衰减量使期望输出信号级等于滤波器线性工作范围的下边界,记录精密衰减器的改变量A和滤波器输出信号级Lo u t,m(或输出信号电压Uo u t,m)。注:精密衰减器的衰减改变量可按式(6)计算。f)以1d B的步级减小精密衰减器的衰减量;至下边界以上5d B时,改用5d B的步级减小衰减量;至线性工作范围上边界以下5d B时,再改用1d B的步级增加衰减量,直至滤波器线性工作范围的上边界。测量并记录每一步级时滤波器输出信号级Lo u t,m(或输出信号电压Uo u t,m)。g)按式(6)计算各步级的期望输出信号级:Lo u t,c=Lo u t,r-A(6)式中:Lo u t,c 期望输出信号级,d B;Lo u t,r 对应于参考输入信号级时的输出信号级,d B;A 相对于步骤e)时精密衰减器的衰减改变量,d B。h)按式(7)计算各步级的级线性误差:01J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局 Ll=Lo u t,m-Lo u t,c(7)式中:Ll 级线性误差,d B;Lo u t,m 输出信号级的测得值,d B;Lo u t,c 期望输出信号级,d B。如交流电压表测得的是电压值,则应按式(8)计算各步级的级线性误差:Ll=2 0 l gUo u t,mUo u t,r+A(8)式中:Ll 级线性误差,d B;Uo u t,m 输出电压测得值,V;Uo u t,r 对应于参考输入信号级时的输出电压,V;A 相对于步骤c)时精密衰减器的衰减改变量的标称值,d B。i)对于具有多个级范围的滤波器,保持正弦信号发生器的输出信号级不变,将精密衰减器的位置调回到步骤c)时的位置。j)将滤波器置于参考级范围之外的其他级范围,改变精密衰减器的衰减量,使输出信号级为选定的级范围的线性工作范围上边界以下3 0d B,测量并记录滤波器的输出信号级Lo u t,m和精密衰减器的衰减改变量A。k)按式(6)计算选定的级范围的期望输出信号级Lo u t,c。l)按式(7)计算选定的级范围的级线性误差Ll。如交流电压表测得的是电压值,则应按式(8)计算级线性误差Ll。m)在所有的其他级范围重复步骤j)l)。n)对于滤波器组,将滤波器标称中心频率分别置于等于或最接近于3 1.5H z和1 6k H z两个挡位上,重复步骤b)m)。7.3.4.4 滤波器线性工作范围内的级线性误差应符合5.3.3的要求。对参考级范围,应分别报告线性工作范围上边界至低于上边界4 0d B和低于线性工作范围上边界4 0d B至下边界范围内绝对值最大的级线性误差。7.4 检定结果的处理7.4.1 所有的数据应先计算,后修约,出具检定结果的数值应修约至十分之一分贝。7.4.2 应对被检滤波器作出合格与否的结论。对检定合格的滤波器发给检定证书。对检定不合格的滤波器发给检定结果通知书,并注明不合格项目。7.4.3 检定证书和检定结果通知书的内页应包括检定条件、检定项目、检定结果、性能等级、最大允许误差等内容。检定证书的内页格式见C.1,检定结果通知书的内页格式见C.2。7.4.4 滤波器检定中的测量不确定度应按J J F1 0 5 9.12 0 1 2的要求评定,不确定度评定的示例见附录D。7.5 检定周期滤波器的检定周期一般不超过1年。11J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局7.6 使用中检查7.6.1 检查项目使用中检查的项目见7.1。7.6.2 检查方法7.6.2.1 目视或手操检查滤波器的外观和工作正常性,应符合第6章的要求。7.6.2.2 滤波器中心频率处的相对衰减的检查方法参照7.3.2。对滤波器组,可仅检查标称中心频率等于或最接近于1k H z、3 1.5H z和1 6k H z三个滤波器准确中心频率处的相对衰减。7.6.2.3 滤波器中心频率处的相对衰减应在5.3.1规定限值的1.2 5倍之内。7.6.3 检查结果的报告7.6.3.1 应记录并报告使用中检查的结果。报告的检查结果的数值应修约至十分之一分贝。7.6.3.2 使用中检查结果的报告可参照检定证书的格式编制。21J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录A分数倍频程滤波器的中心频率A.1 1/2倍频程滤波器的中心频率A.1.1 1/2倍频程滤波器准确的中心频率fm按式(A.1)计算,取5位有效数字:fm=frG(2x-1)/(2b)(A.1)式中:fm 准确的中心频率,H z;fr 参考频率,fr=10 0 0H z;G 倍频程频率比,见4.3;x 正整数、负整数或零;b 带宽指示值的分母,见3.1.3。A.1.2 1/2倍频程滤波器的标称中心频率通过对其准确的中心频率修约至前3位有效数字而获得。A.2 其他分数倍频程滤波器的中心频率A.2.1 对其他分数倍频程滤波器,当带宽指示值为偶数时,准确的中心频率按式(A.1)计算,取5位有效数字;当带宽指示值为奇数时,准确的中心频率fm按式(A.2)计算,取5位有效数字:fm=frGx/b(A.2)式中:fm 准确的中心频率,H z;fr 参考频率,fr=10 0 0H z;G 倍频程频率比;x 正整数、负整数或零;b 带宽指示值的分母。A.2.2 对带宽指示值1/41/2 4的滤波器,当准确的中心频率数值的最高位为14时,标称中心频率应修约至前3位有效的数字,为59时应修约至前2位有效的数字。例如:对带 宽 指 示 值为1/2 4的 滤 波器,当x=-1 1 1时,准 确 的 中心 频 率 为4 1.5 6 7H z,相应的标称中心频率应为4 1.6H z;当x=+7 5时,准确的中心频率为87 8 5.2H z,相应的标称中心频率应为88 0 0H z。A.2.3 当带宽指示值的分母大于2 4时,应增加有效数字的位数,以保证在任何的1 01的频率范围内,每个滤波器的标称中心频率都是唯一的。31J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录B分数倍频程滤波器在相对衰减限值转折点的归一化频率B.1 归一化频率的计算公式B.1.1 对带宽指示值为1/b的分数倍频程滤波器,当归一化频率1时,按式(B.1)计算高频转折点的归一化频率h(1/b):h(1/b)=1+G1/(2b)-1G1/2-1(-1)(B.1)式中:h(1/b)高频转折点的归一化频率;G 倍频程频率比;b 带宽指示值的分母;归一化频率。B.1.2 对带宽指示值为1/b的分数倍频程滤波器,当归一化频率1时,按式(B.2)计算低频转折点的归一化频率l(1/b):l(1/b)=1h(1/b)(B.2)式中:l(1/b)低频转折点的归一化频率;h(1/b)高频转折点的归一化频率。B.2 归一化频率的计算示例B.2.1 对1/2倍频程滤波器,令=G1/2,按式(B.1)计算高频转折点的归一化频率:h(1/2)=1+G1/(22)-1G1/2-1(G1/2-1)对以1 0为底的滤波器,即G=1 03/1 0,上式可简化为:h(1/2)=1+1 03/4 0-11 03/2 0-1(1 03/2 0-1)计算可得h(1/2)1.1 8 85。B.2.2 按式(B.2)计算相应的低频转折点的归一化频率:l(1/2)=1h(1/2)计算可得l(1/2)0.8 4 14 0。41J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录C检定证书和检定结果通知书内页的格式C.1 检定证书内页的格式滤波器检定证书内页的格式见表C.1。表C.1 检定证书内页的格式证书编号-检定机构授权说明检定的技术依据J J G4 4 92 0 1 4 倍频程和分数倍频程滤波器检定环境条件及地点温度地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第页 共页51J J G4 4 92 0 1 4市场监管总局市场监管总局表C.1(续)证书编号-检 定 结 果1 外观和电源2 中心频率处的相对衰减参考衰减:d B参考级范围:从d B至d B标称中心频率/H z测试频率/H z相对衰减/d B最大允许误差/d B测量不确定度/d B结论 3 相对衰减参考衰减:d B参考级范围:从d B至d B标称中心频率:H z归一化频率=f/fm测