聲級(jí)計(jì)知識(shí)

1、1聲級(jí)計(jì)知識(shí)聲級(jí)計(jì)知識(shí)一、概述一、概述（一）用途聲級(jí)計(jì)是一種按照一定頻率計(jì)權(quán)和時(shí)間計(jì)權(quán)測(cè)量聲音聲壓級(jí)和聲級(jí)的儀器。它是聲學(xué)測(cè)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(tīng)覺(jué)特性近似地測(cè)定其噪聲級(jí)的儀器。聲級(jí)計(jì)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(cè)量。有些聲級(jí)計(jì)通過(guò)更換接受部分，還可以用來(lái)測(cè)量振動(dòng)。聲級(jí)計(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，聲級(jí)計(jì)中的頻率計(jì)權(quán)、檢波器和濾波電路都通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)代替模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。這不僅使得電路更加簡(jiǎn)化，動(dòng)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)頻譜分析，使聲級(jí)計(jì)的用途更加廣泛。（二）分類(lèi)與特點(diǎn)聲級(jí)計(jì)按功能來(lái)分：分為測(cè)量指數(shù)時(shí)間計(jì)權(quán)聲級(jí)的常規(guī)聲級(jí)計(jì)，測(cè)量時(shí)間平均聲級(jí)的積分平均聲級(jí)計(jì)，測(cè)量聲暴露的積分聲級(jí)計(jì)（以前稱為噪聲暴露計(jì)）。另外有的具有噪聲統(tǒng)計(jì)分析功能的稱為噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀，

3、具有頻譜分析功能的稱為頻譜分析儀，具有實(shí)時(shí)頻譜分析功能的稱為實(shí)時(shí)頻譜分析儀或?qū)崟r(shí)信號(hào)分析儀，具有多路測(cè)量功能的多通道聲學(xué)分析儀。按精度來(lái)分：根據(jù)最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT3785.12010（IEC616721：2002），聲級(jí)計(jì)分為1級(jí)和2級(jí)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(jí)比1級(jí)大。在參考條件下，1級(jí)聲級(jí)計(jì)的準(zhǔn)確度0.7dB。2級(jí)聲級(jí)計(jì)的準(zhǔn)確度1.0dB。（不考慮測(cè)量不確定度）。?常規(guī)聲級(jí)計(jì)特點(diǎn)操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，通常只

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

5、，在測(cè)量過(guò)程中無(wú)需人工調(diào)節(jié)量程。積分平均聲級(jí)計(jì)可以預(yù)置測(cè)量時(shí)間，例如為10s、1min、5min、10min、……1h、4h、8h等，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)置時(shí)間時(shí)，測(cè)量會(huì)自動(dòng)中斷。積分平均聲級(jí)計(jì)除顯示Leq外，還能顯示聲暴露級(jí)LAE和測(cè)量經(jīng)歷時(shí)間。聲暴露級(jí)LAE是在1s期間保持恒定的聲級(jí)，它與實(shí)際變化的噪聲在此期間內(nèi)具有相同的能量。聲暴露級(jí)用來(lái)評(píng)價(jià)單發(fā)噪聲事件，例如飛機(jī)飛越、轎車(chē)和卡車(chē)開(kāi)過(guò)時(shí)的噪聲。知道了測(cè)量經(jīng)歷時(shí)間和此時(shí)間內(nèi)的等效連續(xù)聲級(jí)，就可以

6、計(jì)算出聲暴露級(jí)。積分平均聲級(jí)計(jì)還可以測(cè)出噪聲在空間分布不均勻的平均值，只要在需要測(cè)量的空間移動(dòng)積分平均聲級(jí)計(jì)，就測(cè)量出隨地點(diǎn)變動(dòng)的噪聲的空間平均值。積分平均聲級(jí)計(jì)主要用于環(huán)境噪聲的測(cè)量和工廠噪聲測(cè)量，尤其適宜作為環(huán)境噪聲超標(biāo)排污收費(fèi)使用。積分聲級(jí)計(jì)又叫聲暴露計(jì)，其結(jié)構(gòu)功能和積分平均聲級(jí)計(jì)類(lèi)似，用于測(cè)量聲暴3?數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和實(shí)時(shí)信號(hào)分析將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。二、基本工作原理二、基本工作原理聲級(jí)計(jì)主要由：測(cè)試傳聲器、前置放大器、衰減器、頻率

7、計(jì)權(quán)和放大器、檢波器、AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、采集存儲(chǔ)、顯示、過(guò)載檢測(cè)和顯示、欠量程檢測(cè)和指示、電源和接口等部分構(gòu)成，為了分析頻譜，有的聲級(jí)計(jì)還內(nèi)置有濾波器。一般模擬聲級(jí)計(jì)的原理框圖如圖1所示。圖1常規(guī)聲級(jí)計(jì)原理方框圖測(cè)試電容傳聲器將被測(cè)聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)前置放大器阻抗變換后，經(jīng)過(guò)衰減和放大，再經(jīng)頻率計(jì)權(quán)和濾波，再由檢波電路（通常為對(duì)數(shù)有效值檢波電路）將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，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(jí)測(cè)量結(jié)

8、果，另一方面將測(cè)量數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。數(shù)字化聲級(jí)計(jì)的原理方框圖如圖2所示：圖2數(shù)字化聲級(jí)計(jì)原理方框圖數(shù)字化聲級(jí)計(jì)由數(shù)據(jù)處理單元控制、AD變換器和軟件，將被測(cè)聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再由數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)的測(cè)量和分析，可以進(jìn)行頻域和時(shí)域?qū)崟r(shí)信號(hào)分析。對(duì)于多通道聲級(jí)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)分析、聲強(qiáng)測(cè)量、聲功率測(cè)量、噪聲源定位、聲全息系統(tǒng)和建筑聲學(xué)測(cè)量。更換傳感器，還可以用于振動(dòng)測(cè)量和分析。數(shù)據(jù)處理單元可以是高性能單片機(jī)（如ARM）