聲級計知識

1、1聲級計知識聲級計知識一、概述一、概述（一）用途聲級計是一種按照一定頻率計權(quán)和時間計權(quán)測量聲音聲壓級和聲級的儀器。它是聲學(xué)測量中最常用的儀器，能把工業(yè)噪聲、交通噪聲、環(huán)境噪聲和生活噪聲等，按人耳聽覺特性近似地測定其噪聲級的儀器。聲級計可以應(yīng)用于環(huán)境噪聲、機(jī)電產(chǎn)品噪聲、交通噪聲、建筑聲學(xué)和電聲學(xué)等測量。有些聲級計通過更換接受部分，還可以用來測量振動。聲級計外部聯(lián)接或內(nèi)部設(shè)置倍頻程濾波器或13倍頻程濾波器，可以進(jìn)行噪聲的頻譜分析。隨著電子技

2、術(shù)尤其是大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，聲級計中的頻率計權(quán)、檢波器和濾波電路都通過數(shù)字信號處理技術(shù)代替模擬電路來實現(xiàn)。這不僅使得電路更加簡化，動態(tài)范圍更寬，而且功能和穩(wěn)定性也大大提高，尤其是可以實現(xiàn)實時頻譜分析，使聲級計的用途更加廣泛。（二）分類與特點聲級計按功能來分：分為測量指數(shù)時間計權(quán)聲級的常規(guī)聲級計，測量時間平均聲級的積分平均聲級計，測量聲暴露的積分聲級計（以前稱為噪聲暴露計）。另外有的具有噪聲統(tǒng)計分析功能的稱為噪聲統(tǒng)計分析儀，

3、具有頻譜分析功能的稱為頻譜分析儀，具有實時頻譜分析功能的稱為實時頻譜分析儀或?qū)崟r信號分析儀，具有多路測量功能的多通道聲學(xué)分析儀。按精度來分：根據(jù)最新國家標(biāo)準(zhǔn)GBT3785.12010（IEC616721：2002），聲級計分為1級和2級兩種，它們的性能具有相同的指標(biāo)中心值，只是允許誤差2級比1級大。在參考條件下，1級聲級計的準(zhǔn)確度0.7dB。2級聲級計的準(zhǔn)確度1.0dB。（不考慮測量不確定度）。?常規(guī)聲級計特點操作簡單、價格便宜，通常只

4、顯示瞬時聲級和最大聲級。以前用電表顯示測量值，現(xiàn)在都是用數(shù)字顯示。通常不帶數(shù)據(jù)儲存和打印功能，用于一般噪聲測量。?積分平均聲級計和積分聲級計特點積分平均聲級計是一種直接顯示某一測量時間內(nèi)被測噪聲的時間平均聲級即等效連續(xù)聲級（Leq）的儀器，通常由聲級計及內(nèi)置的單片計算器組成。單片機(jī)可以按照事先編制的程序?qū)y量值進(jìn)行運算、處理，再在顯示器上顯示。積分平均聲級計通常具有較寬的動態(tài)范圍和自動量程調(diào)節(jié)功能，使量程的動態(tài)范圍擴(kuò)大到80~100dB

5、，在測量過程中無需人工調(diào)節(jié)量程。積分平均聲級計可以預(yù)置測量時間，例如為10s、1min、5min、10min、……1h、4h、8h等，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)置時間時，測量會自動中斷。積分平均聲級計除顯示Leq外，還能顯示聲暴露級LAE和測量經(jīng)歷時間。聲暴露級LAE是在1s期間保持恒定的聲級，它與實際變化的噪聲在此期間內(nèi)具有相同的能量。聲暴露級用來評價單發(fā)噪聲事件，例如飛機(jī)飛越、轎車和卡車開過時的噪聲。知道了測量經(jīng)歷時間和此時間內(nèi)的等效連續(xù)聲級，就可以

6、計算出聲暴露級。積分平均聲級計還可以測出噪聲在空間分布不均勻的平均值，只要在需要測量的空間移動積分平均聲級計，就測量出隨地點變動的噪聲的空間平均值。積分平均聲級計主要用于環(huán)境噪聲的測量和工廠噪聲測量，尤其適宜作為環(huán)境噪聲超標(biāo)排污收費使用。積分聲級計又叫聲暴露計，其結(jié)構(gòu)功能和積分平均聲級計類似，用于測量聲暴3?數(shù)字信號處理技術(shù)和實時信號分析將會得到廣泛應(yīng)用。二、基本工作原理二、基本工作原理聲級計主要由：測試傳聲器、前置放大器、衰減器、頻率

7、計權(quán)和放大器、檢波器、AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、采集存儲、顯示、過載檢測和顯示、欠量程檢測和指示、電源和接口等部分構(gòu)成，為了分析頻譜，有的聲級計還內(nèi)置有濾波器。一般模擬聲級計的原理框圖如圖1所示。圖1常規(guī)聲級計原理方框圖測試電容傳聲器將被測聲信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)前置放大器阻抗變換后，經(jīng)過衰減和放大，再經(jīng)頻率計權(quán)和濾波，再由檢波電路（通常為對數(shù)有效值檢波電路）將交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理電路，一方面由數(shù)字顯示器顯示聲壓級測量結(jié)

8、果，另一方面將測量數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)存儲電路。數(shù)字化聲級計的原理方框圖如圖2所示：圖2數(shù)字化聲級計原理方框圖數(shù)字化聲級計由數(shù)據(jù)處理單元控制、AD變換器和軟件，將被測聲信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)學(xué)運算，實現(xiàn)聲信號的測量和分析，可以進(jìn)行頻域和時域?qū)崟r信號分析。對于多通道聲級計可以實現(xiàn)相關(guān)分析、聲強(qiáng)測量、聲功率測量、噪聲源定位、聲全息系統(tǒng)和建筑聲學(xué)測量。更換傳感器，還可以用于振動測量和分析。數(shù)據(jù)處理單元可以是高性能單片機(jī)（如ARM）