噪聲測量實驗

1、實驗1噪聲測量實驗目 的1 掌握聲壓級的測量方法。2 .掌握噪聲的測量方法。原 理聲音是大氣壓上的壓強波動，這個壓強波動的大小簡稱為聲壓，以p表示，其單位是 Pa(帕)。從剛剛可以聽到的聲音到人們不堪忍受的聲音，聲壓相差數百萬倍。顯然用聲壓表達各種不同大小的聲音實屬不太方便，同時考慮了人耳對聲音強弱反應的對數特性，用對數方 法將聲壓分為百十個等級，稱為聲壓級。聲壓級的定義是：聲壓與參考聲壓之比的常用對數乘以20，單位是dB (分貝)。其表達式為：Lp = 20lgPo式中，p為聲壓，po是參考聲壓，它是人耳剛剛可以聽到的聲音。值得注意的是兩個聲壓 級或多個聲壓級相加不是dB的簡單算術相加，是按

2、照對數的運算規(guī)律相加。聲壓級只反映聲音的強度對人耳的響度感覺的影響，而不能反映聲音頻率對響度感覺的 影響。利用具有一個頻率計權網絡的聲學測量儀器，對聲音進行聲壓級測量，所得到的讀數 稱為計權聲壓級，簡稱聲級，單位為dB。聲學測量儀器中，模擬人耳的響度感覺特性，一般設置A、B和C三種計權網絡。聲壓級經 A計權網絡后就得到 A聲級，用La表示，其單位計 作dB(A)。經大量實驗證明，用 A聲級來評價噪聲對語言的干擾，對人們的吵鬧程度以及聽 力損傷等方面都有很好的相關性。另外，A聲級測量簡單、快速，還可以與其它評價方法進行換算，所以是使用最廣泛的評價尺度之一。如金屬切削機床通用技術條件規(guī)定：高精度機

3、床 噪聲容許小于75dB(A);精密機床和普通機床噪聲容許小于85dB(A)。實際測量中，除了被測聲源產生噪聲外，還有其它噪聲存在，這種噪聲叫做背景噪聲。 背景噪聲會影響到測量的準確性，需要對結果進行修正。初略的修正方法是：先不開啟被測 聲源測量背景噪聲，然后再開啟聲源測量，若兩者之差為3dB,應在測量值中減去 3dB，才是被測聲源的聲壓級；若兩者之差為45dB，減去數應為2dB;若兩者之差為69dB，減去數應為1dB ;當兩者之差大于 10dB時，背景噪聲可以忽略。但如果兩者之差小于3dB，那么最好是采取措施降低背景噪聲后再測量，否則測量結果無效。測量環(huán)境中風、氣流、磁場、振動、溫度、濕度等

4、因素都會給測量結果帶來影響。特別 是風和氣流的影響。當存在這些影響時，應使用防風罩或鼻錐等測量附件來減少影響。聲級計一般都是由傳聲器單元、放大分析單元、顯示儀表單元三大部分組成。其工作原 理方框圖見圖00 1。佟聲器單兀H放大分析m元卜晝示儀崔單兀圖1-1聲級計原理方框圖1 .傳聲器單元。傳聲器單元由傳聲器和前置放大器組成。傳聲器是將聲信號轉換成電信 號的換能器，要求頻率范圍寬、頻率響應平直、失真小、動態(tài)范圍大、尤其是穩(wěn)定性要好。 前置放大器起阻抗變換作用，要求具有輸入阻抗高，輸出阻抗低，以便與長延伸電纜連接。2 .放大分析單元。放大分析單元應具有放大器和頻率計權網絡等。放大器電路將來自傳 聲

5、器單元的微弱信號進行放大以達到一定幅度，要求有一定的放大量、一定的動態(tài)范圍、頻 率范圍寬等等，并確保放大器在整個測量范圍內均不失真的反映輸入信號的大小變化，以保 證測量的準確性和可靠性。計權網絡是用有電網絡來模擬人耳的響度感覺特性。國家規(guī)定了三條曲線對應不同的響度級，其中 A計權是模擬人耳對 40方純音的響應，B計權是模擬人耳 對70方純音的響應，C計權是模擬人耳對100方純音的響應。由于 A計權網絡測量的噪聲聲 級值較為接近人耳對噪音的感覺，因此在噪聲測量中往往用A聲級來表示噪聲級的大小。有些聲級計中還有D計權，主要是用于航空噪聲的測量。3 顯示儀表單元。包括檢波電路，指示器電路等。檢波電路

6、是將來自交流放大器的對應 于交流信號進行檢波，使直流放大器輸出對應于被測聲級的線性變化的直流電壓。檢波電路 有峰值、平均值和有效值檢波電路，聲級測量中，用的最多的是有效值檢波電路。聲級計測 量的結果都是在指示器上指示出來，指示器有模擬指示器和數字指示器兩種。指示電路還應 具有快”和慢”時間計權特性。4.濾波器與頻譜分析。噪音是由許多頻率成分組成的。在很多場合，光知道它的總聲級是 不夠的，還需要知道它的頻率成分分布，也就是說要知道它的頻譜。一般的噪聲分析工作， 利用倍頻程濾波器已可獲得較滿意的結果，如果要更精細的對噪聲進行分析，可選用1/3倍頻程濾波器。將濾波器的輸入端接到聲級計的交流輸出端，就

7、可以進行聲音的頻譜分析。操作 濾波器選擇相應的中心頻率點，聲級計上顯示就是在此濾波器內通過的噪聲級。將每一個倍 頻程噪聲級讀數在相應的頻率坐標上畫出來，就可以得到所分析的噪聲的頻譜曲線儀 器本實驗所用儀器為 HS5618型積分聲級計，該儀器符合國際IEC651或GB3785-83 H型儀器的要求。能實現(xiàn)一般聲級測量并具有最大聲級保持功能，其主要技術指標如下：1 .測量范圍2 頻率特性3 檢波特性4 動態(tài)特性5.傳聲器：35130dBA計權、C計權真實有效值 快和慢1/2英寸駐極體電容傳聲器實驗內容和步驟1每兩人一組到實驗室領取聲級計，并進行儀器標定。用標準聲源標定時，顯示器應指 示94 0.5

8、dB，否則，調節(jié) CAL電位器使之達去到規(guī)定值。2 從下表中選擇合適的測量區(qū)域如各教學區(qū)、體育場、生活區(qū)等，確定測點位置，各區(qū)域測點數自由選擇，總測點數為1015。學校正門（東門）圖書館大廳圖書館閱覽室足球場籃球場教學樓走廊宿舍樓走廊停車場食堂校內馬路邊3 .每隔5秒讀一瞬時A聲級，每次每個測點應連續(xù)讀取30個數據。將數據填入表格。測量區(qū)域： 測量點編號： 測量時間： （其余表格自擬）按照下式計算各測點的等效連續(xù)聲級LAeq,T。LAeq,T= 10lg10.1也-10lgni 1其中n為每個測點的數據個數。LFAi為瞬時A聲級。4 根據城市區(qū)域噪聲標準GB3096-93 （見下表）進行噪聲評

9、定類別晝間夜間05040155P451260503655547055各類標準的適用區(qū)域0類標準，晝間50dB，夜間60dB，適用于療養(yǎng)院、高級別墅區(qū)、高級賓館等特別需要安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類標準5dB執(zhí)行。 1類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準。 2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 3類標準適用于工業(yè)區(qū)。 4類標準適用城市中的道路交通干線兩側區(qū)域，穿越城區(qū)的內河航道兩側區(qū)域。注意事項1 .選擇測量區(qū)域時要充分考慮測量時的安全性，不能離開校區(qū)。若中心點的位置不便于測量（如房頂、污溝、禁區(qū)等），可移到旁邊能測量的地方進行測量。2 測量要求傳聲器離地面高 1.2m，并遠離其他反射機構。3 使用儀器時要安全可靠，不可掉在地上。如因使用不當造成儀器損壞，按學校有關規(guī)定賠償。數據記錄完畢，立即將儀器