Question

声音的物理计量中采用：“级”有什么实用意义？

Answer 1

声级计（SLM）是一种仪器（通常为手持式），用于以标准化方式测量声级。它对声音的响应方式与人耳大致相同，并且可以客观地测量声压级。

此系列文章将带您深入了解声级计及其原理，内容包括：

声级计有什么用处
声级计的工作原理
时间计权
频率计权
频率分析
显示屏
校准
国际标准

声级计有何用处

声级计可用于测量和管理各种来源的噪声，包括工厂、道路和铁路交通以及建筑工程的噪声。除体育活动、户外音乐会、休闲公园以及住宅和商业街区等典型的城市环境外，还有许多不同的声音来源，每种声音源都有不同的特征，这给评估它们的专业人员带来了特定的问题。

声级计的工作原理是什么？

声级计由传声器、前置放大器、信号处理器和显示屏组成。传声器将声音信号转换为等效的电信号。最适合于声级计的传声器类型是电容式传声器，其精度、稳定性和可靠性都很高。传声器产生的电信号很弱，所以先用前置放大器对其进行增强，然后再由主处理器进行处理。

信号处理包括按照国际标准（例如IEC 61672-1，声级计符合该标准）对信号进行频率计权和时间计权。

时间计权

时间计权指声级计对声压变化的反应方式。它是波动信号的指数平均值，提供了易于读取的值。该分析仪采用快速、慢速和脉冲（或“ F”、“ S”和“ I”）时间计权，它们是根据大多数国际和国家标准所要求的计权。环境评估标准通常会规定使用哪种时间计权。

信号通过计权滤波器处理，在分析仪屏幕上显示声压级，以分贝(dB)表示，参考值为20μPa。声压级值至少每秒更新一次。

简而言之，评估变化的噪声级就意味着得到一个平均声级值。在全世界范围内，“等效连续声级”Leq被称为基本平均参数。Leq表示被测的波动声压级中能量的多少，它在测量期间保持稳定。它测量的是在变化的声级下的平均能量。

尽管大量研究表明Leq与烦扰度关系很大，但这并不是烦扰度的直接衡量指标。

可以使用最专业的声级计（有时称为积分声级计）直接测量Leq。如果使用A计权滤波器，则将其表示为LAeq，即通过A计权滤波器对等效连续声级的测量。

频率计权

频率计权可调整声级计响应不同声音频率的方式。这是必要的，因为人耳对声音的敏感度会因声音的频率而异。IEC 61672-1定义了频率计权A、C和Z，但在专门应用中偶尔也会使用其他频率计权。

A计权 - dBA/dB(A)

A计权调整信号的方式类似于人耳在中等声级下的响应。它基于40dB等响度曲线。噪声参数的符号通常包含字母“A”（例如LAeq），表示测量中已包含该频率计权。

几乎所有环境和工作场所噪声测量都需要A计权，这在国际和国家标准和指南中都有规定。A计权滤波覆盖了10Hz至20kHz的整个音频范围。

C计权 - dBC/dB(C)

人耳的响应随声级而变化。C频率计权对应于100dB等响度曲线，也就是说，人耳在相当高的声级下的响应。C计权主要用于评估高声压级的峰值。也可以用于测量娱乐噪声，但低音噪声的传输可能会有问题。

Z计权 - dBZ/dB(Z)

“零”频率计权是10Hz到20 kHz±1.5dB之间的平坦频率响应，不包括传声器的响应。

如今，A计权网络是使用最广泛的频率计权。C计权与主观测试并无多大的关联性，因为等响曲线是基于使用纯音的实验得出的——大多数普通的声音并非纯音，而是由许多不同的音组成的非常复杂的信号。

未完待续......

频率分析
显示屏
校准
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文章转载自BK声学与振动

Answer 2

声音的物理计量，入声功率、声强、声压，通常使用的数值都较小，不方便使用。而且近似的与他们的对数值成正比，因而引入“级”的概念，方便了使用和计量。

Answer 3

用来衡量声响强度的单位