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声级计

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定义与概述编辑本段

声级计是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器,是声学测量中最基本而又最常用的仪器。随着国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高,噪声普查和环境保护工作全面开展,机器制造行业已把噪声作为产品的重要质量指标之一,礼堂和体育馆等建筑物不仅仅要求造型美观,也追求音响效果,这些都使得声级计的应用越来越广泛。现在它不仅应用在声学和电声学测量中,而且已经广泛应用于机器制造、建筑设计、交通运输、环境保护、医疗卫生以及国防工程等各个领域,成为几乎所有部门都必须具备的声学测量仪器。

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工作原理与组成编辑本段

声级计的接收部件是传声器。它把声信号转换为电信号,经放大、滤波、衰减、计权和经一定程度的电路阻尼之后,能按照“快”、“慢”、“脉冲”和“保持”等四个标准分档规定给出被测噪声的定量示值。

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传声器早期采用晶体或动圈式接收元件,晶体不耐高温高湿,而动圈结构一般体积较大,使用时容易干扰声场,其本身又易受磁场影响,因此声级计已很少采用这两种传声器。后来普遍采用电容式传声器。它的灵敏度较高,频率响应特性较平直,性能较稳定,又有良好的抗高温性能,已有标准系列产品用于各类声级计。为了提高电容式传声器的灵敏度,又研制出驻极体传声器。

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计权特性编辑本段

人耳听觉的频率特性表现为对中频范围的声音反应最灵敏,而对高、低频,尤其是对低频的声音反应较为迟钝。虽然听力正常的人可以听到频率为20~20000 Hz的声音,但是在低频100 Hz处的灵敏度只有中频1000 Hz处的1/10左右,即相差20 dB左右。因此,一般声级计除具有衡量噪声客观量值“线性档”以外,还具有以模拟人耳频率特性来衡量噪声的“计权档”。此外,人耳的频率特性在听不同强度的声音时也各有差异。对于微弱的声音,频率特性最显著;声音增大,频率特性逐渐平淡;声音增大到100 dB以上时,频率特性趋于消失。

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自20世纪50年代开始,国际上就采用A、B、C三种计权特性曲线,以指定声级计的不同强度的测量范围。其中A计权测量55 dB以下的声音;B计权测量55~85 dB的声音;C计权测量85 dB以上的声音。考虑到A计权模拟人耳的主观特性最为显著,因此70年代以来一般工业噪声均用A计权测量;而在测量声音极大的飞机噪声时,则又引入新的D计权。声级计通过计权特性测得的分贝读数,称计权声压级或声级,记为dBA、dBD;而不通过计权特性测得的分贝读数称为线性声压级或声压级,记为dB(线性)。

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分类与性能指标编辑本段

声级计分为普通声级计和精密声级计两类,前者的精确度为±2 dB;后者的精确度为±1 dB。声级计对噪声的测量范围可以低到20 dB以下,高达100 dB以上,并可借助更换不同灵敏度的传声器以扩展测量范围。声级计测量噪声的频率范围可以低到20 Hz,高达10000 Hz以上。

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应用与测量方法编辑本段

在用声级计测量机械噪声或振动时,除可测量总的噪声级以外,还可测量噪声的频谱特性。声级计使用正确与否,直接影响到测量结果的准确性。因此,有必要介绍一下声级计的使用方法: ADSFAEQWER353423413434

  • 使用环境的选择:选择有代表性的测试地点,声级计要离开地面,离开墙壁,以减少地面和墙壁的反射声的附加影响。
  • 天气条件:要求在无雨无雪的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风噪声干扰),五级以上大风应停止测量。
  • 操作步骤:打开声级计携带箱,取出声级计,套上传感器。将声级计置于A状态,检测电池,然后校准声级计。对照表(一般常见的环境声级大小参考),调节测量的量程。
  • 功能使用:可以使用快(测量声压级变化较大的环境的瞬时值)、慢(测量声压级变化不大的环境中的平均值)、脉冲(测量脉冲声源)、滤波器(测量指定频段的声级)各种功能进行测量。
  • 数据记录:根据需要记录数据,同时也可以连接打印机或其它电脑终端进行自动采集。整理器材并放回指定地方。

参考资料编辑本段

  • Bies, D. A., & Hansen, C. H. (2009). Engineering Noise Control: Theory and Practice (4th ed.). CRC Press.
  • ISO 1996-1:2016. Acoustics — Description, measurement and assessment of environmental noise — Part 1: Basic quantities and assessment procedures.
  • GB/T 3785-2010. 电声学 声级计 第1部分: 规范.
  • Beranek, L. L., & Mellow, T. J. (2012). Acoustics: Sound Fields and Transducers. Academic Press.
  • Harris, C. M. (1991). Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control. McGraw-Hill.
  • 马大猷. (2004). 声学手册. 科学出版社.

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