什么是声级计？

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

时间计权指定SLM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。

Time weighting

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SLM（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。

声级计剖析
2250型声级计幕后一瞥

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40 dB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10 Hz至20 kHz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100 dB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10 Hz到20 kHz±1.5 dB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加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。

频率分析

当需要有关复杂声音的更多详细信息时，可以将频率范围划分为多个部分或多个频段。这是通过电子或数字滤波器来实现的，它们会滤除选定频段之外的所有声音。这些频带的带宽通常为1/1倍频程或1/3倍频程。

倍频程是最高频率为最低频率两倍的一个频带。例如，中心频率为1 kHz的倍频程滤波器允许707至1414 Hz之间的频率通过，滤除所有其他频率。（倍频程这个名称源于一个八度音涵盖了全音阶的八个音符这一事实）。1/3倍频程覆盖了最高频率为最低频率1.26倍的频段。

Frequency analysis

这种划分复杂声音的过程称为频率分析，其结果显示频谱图上。在对信号进行计权和/或划分为频带之后，将所得信号放大，并在均方根检波器中确定均方根（RMS）值。均方根是一种特殊的数学平均值。这在声音测量中非常重要，因为均方根值与被测声音中的能量有直接关系。

从简单到进阶
声级计和测振仪

显示屏

显示屏以分贝为单位显示声级，通常带有一个描述符，以显示所选的时间和频率计权的组合（例如LAeq或LCpeak）。信号也可以从交流或直流输出端口上获得，连接到外部仪器，例如数据采集系统，以提供记录和/或进行进一步处理。

校准

校准是指对SLM的调整，以便测量和显示正确的值。传感器的灵敏度以及电路的响应会随时间而略有变化，或者会受到温度和湿度等环境因素的影响。尽管使用SLM不太可能出现较大的漂移或灵敏度变化，但在每组测量之前和之后都定期检查SLM的校准情况却是一种很好的做法。最好通过将便携式声音校准器直接放在传声器上方来完成此操作。这将提供精确定义的声压级，可以将声级计调节到该声压级。

除了在测量之前和之后检查校准情况外，许多管理声级测量的法规和标准通常还要求您的SLM每12或24个月在实验室中进行一次校准。

国际标准

国际标准之所以重要，是因为它们不仅可以直接使用，还可以为国家标准提供灵感或参考。主要有两个与标准化有关的国际机构。其一是国际标准化组织（ISO），其工作主要涉及方法论的确立，确保制定各种规程，以进行结果比对。另一个是国际电工委员会（IEC），其主要进行仪器标准的制定，以确保仪器兼容并且可以互换，而不会严重影响准确性或造成数据丢失。

IEC 61672

声级计应满足“IEC 61672 - 电声学 - 声级计”标准，从而符合当前最新的国际法规。它指定了“三种声音测量仪器”-“常规”声级计、积分平均声级计和积分声级计。该标准包括三个部分：