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聲級計的工作原理
日期：2024-09-23 09:35
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摘要：
測量噪聲（見機械噪聲）的儀器，又稱噪聲計。由于它以分貝(dB)作為計量噪聲強弱的示值單位，聲級計又俗稱分貝儀。聲級計已成為各類工業(yè)和交通噪聲的主要測量工具。
聲級計的接收部件是傳聲器。它把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、濾波、衰減、計權(quán)和經(jīng)一定程度的電路阻尼之后,能按照"快"、"慢"、"脈沖"和"保持"等4個標(biāo)準(zhǔn)分檔規(guī)定給出被測噪聲的定量示值。傳聲器早期采用晶體或動圈式接收元件，晶體不耐高溫高濕，而動圈結(jié)構(gòu)一般體積較大，使用時容易干擾聲場，其本身又易受磁場影響，因此聲級計已很少采用這兩種傳聲器。后來普遍采用電容式傳聲器。它的靈敏度較高，頻率響應(yīng)特性較平直，性能較穩(wěn)定，又有良好的抗高溫性能，已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品用于各類聲級計。為了提高電容式傳聲器的靈敏度，又研制出駐極體傳聲器。
人耳聽覺的頻率特性表現(xiàn)為對中頻范圍的聲音反應(yīng)*靈敏,而對高、低頻,尤其是對低頻的聲音反應(yīng)較為遲鈍。 雖然聽力正常的人可以聽到頻率為20～20000赫的聲音,但是在低頻100赫處的靈敏度只有中頻1000赫處的1/10左右，即相差20分貝左右。因此，一般聲級計除具有衡量噪聲客觀量值"線性檔"以外，還具有以模擬人耳頻率特性來衡量噪聲的"計權(quán)檔"。此外，人耳的頻率特性在聽不同強度的聲音時也各有差異。對于微弱的聲音，頻率特性*顯著；聲音增大，頻率特性逐漸平淡；聲音增大到100分貝以上時,頻率特性趨于消失。
為此，自20世紀(jì)50年代開始，國際上就采用A、B、C3種計權(quán)特性曲線,以指定聲級計的不同強度的測量范圍。其中A計權(quán)測量55分貝以下的聲音;B計權(quán)測量55～85分貝的聲音；C計權(quán)測量85分貝以上的聲音。考慮到A計權(quán)模擬人耳的主觀特性*為顯著，因此70年代以來一般工業(yè)噪聲均用A計權(quán)測量；而在測量聲音極大的飛機噪聲時,則又引入新的D計權(quán)。聲級計通過計權(quán)特性測得的分貝讀數(shù),稱計權(quán)聲壓級或聲級，記為dBA、dBD；而不通過計權(quán)特性測得的分貝讀數(shù)稱為線性聲壓級或聲壓級，記為dB(線性)。圖3為聲級計所用頻率特性曲線。
聲級計對噪聲的測量范圍可以低到20分貝以下，高達100分貝以上,并可借助更換不同靈敏度的傳聲器以擴展測量范圍。聲級計測量噪聲的頻率范圍可以低到20赫，高達10000赫以上。
聲級計分為普通聲級計和精密聲級計兩類，前者的**度為±2分貝；后者的**度為±1分貝。
聲級計的接收部件是傳聲器。它把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、濾波、衰減、計權(quán)和經(jīng)一定程度的電路阻尼之后,能按照"快"、"慢"、"脈沖"和"保持"等4個標(biāo)準(zhǔn)分檔規(guī)定給出被測噪聲的定量示值。傳聲器早期采用晶體或動圈式接收元件，晶體不耐高溫高濕，而動圈結(jié)構(gòu)一般體積較大，使用時容易干擾聲場，其本身又易受磁場影響，因此聲級計已很少采用這兩種傳聲器。后來普遍采用電容式傳聲器。它的靈敏度較高，頻率響應(yīng)特性較平直，性能較穩(wěn)定，又有良好的抗高溫性能，已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品用于各類聲級計。為了提高電容式傳聲器的靈敏度，又研制出駐極體傳聲器。
人耳聽覺的頻率特性表現(xiàn)為對中頻范圍的聲音反應(yīng)*靈敏,而對高、低頻,尤其是對低頻的聲音反應(yīng)較為遲鈍。 雖然聽力正常的人可以聽到頻率為20～20000赫的聲音,但是在低頻100赫處的靈敏度只有中頻1000赫處的1/10左右，即相差20分貝左右。因此，一般聲級計除具有衡量噪聲客觀量值"線性檔"以外，還具有以模擬人耳頻率特性來衡量噪聲的"計權(quán)檔"。此外，人耳的頻率特性在聽不同強度的聲音時也各有差異。對于微弱的聲音，頻率特性*顯著；聲音增大，頻率特性逐漸平淡；聲音增大到100分貝以上時,頻率特性趨于消失。
為此，自20世紀(jì)50年代開始，國際上就采用A、B、C3種計權(quán)特性曲線,以指定聲級計的不同強度的測量范圍。其中A計權(quán)測量55分貝以下的聲音;B計權(quán)測量55～85分貝的聲音；C計權(quán)測量85分貝以上的聲音。考慮到A計權(quán)模擬人耳的主觀特性*為顯著，因此70年代以來一般工業(yè)噪聲均用A計權(quán)測量；而在測量聲音極大的飛機噪聲時,則又引入新的D計權(quán)。聲級計通過計權(quán)特性測得的分貝讀數(shù),稱計權(quán)聲壓級或聲級，記為dBA、dBD；而不通過計權(quán)特性測得的分貝讀數(shù)稱為線性聲壓級或聲壓級，記為dB(線性)。圖3為聲級計所用頻率特性曲線。
聲級計對噪聲的測量范圍可以低到20分貝以下，高達100分貝以上,并可借助更換不同靈敏度的傳聲器以擴展測量范圍。聲級計測量噪聲的頻率范圍可以低到20赫，高達10000赫以上。
聲級計分為普通聲級計和精密聲級計兩類，前者的**度為±2分貝；后者的**度為±1分貝。
在用聲級計測量機械噪聲或振動時，除可測量總的噪聲級以外，還可測量噪聲的頻譜特性。
