第11章噪聲測(cè)量《工程測(cè)試技術(shù)》教學(xué)課件

工程測(cè)試技術(shù)第11章噪聲測(cè)量工程測(cè)試技術(shù)第十一章噪聲測(cè)量聲音是在某種彈性介質(zhì)中的一種振動(dòng)過程。是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的波。介質(zhì)的基本類型有氣體、液體、固體三種。工程測(cè)試技術(shù)第十一章噪聲測(cè)量聲音是在某種彈性介質(zhì)中的一種振

第一節(jié)概述聲測(cè)量的主要參數(shù)

聲音可分為：次聲：頻率低于20Hz的聲音；可聽聲：人耳可聽到的聲音，頻率為20Hz到20KHz；超聲：聲波的頻率高到超過人耳聽覺范圍的頻率極限，人們覺察不到的聲波；特超聲：高于超聲頻率上限的超高頻聲波如300MHz、500MHz、1000MHz的聲波。噪聲的定義噪聲是聲波的一種，具有聲波的一切特性，不協(xié)調(diào)的聲音稱為噪聲。凡是人所不需要的以及對(duì)人體有害的聲音都稱為噪聲。

工程測(cè)試技術(shù)

第一節(jié)概述聲測(cè)量的主要參數(shù)聲音可分為：噪聲的定義工程測(cè)

聲壓聲壓是指有聲波時(shí)，媒質(zhì)的壓力對(duì)靜壓（沒有聲波時(shí)媒質(zhì)的壓力）的變化量，通常以其均方根值來表示。聲壓記為P，單位為牛/米2（N/m2）,即帕（Pa）。聽閥聲壓：正常人雙耳能聽到的1000Hz的純音的聲壓為2×10-5Pa；基準(zhǔn)聲壓:2×10-5Pa當(dāng)聲壓為20Pa時(shí)，能使人耳開始產(chǎn)生疼痛，稱之為痛閾聲壓。工程測(cè)試技術(shù)

當(dāng)聲壓為20Pa時(shí)，能使人耳開始產(chǎn)生疼痛，稱之為痛閾聲壓。

聲強(qiáng)聲場(chǎng)中某一點(diǎn)處的聲強(qiáng)定義為一個(gè)與指定方向（聲波由聲源該點(diǎn)的傳播方向）相垂直的單位面積上、每單位時(shí)間內(nèi)傳過的聲能。以I表示，其單位為瓦/米2（W/m2）

聽閾聲壓的聲強(qiáng)為10-12W/m2，以此值作為基準(zhǔn)聲強(qiáng)。聲功率聲功率是聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的總能量，通常用W表示，單位為瓦（W）。取10-12W作為基準(zhǔn)聲功率。工程測(cè)試技術(shù)

聲強(qiáng)聲場(chǎng)中某一點(diǎn)處的聲強(qiáng)定義為一個(gè)與指定方向（聲波由聲

聲音的強(qiáng)弱變化和人的聽覺范圍非常寬廣，用聲壓、聲強(qiáng)和聲功率的絕對(duì)值來衡量聲音的強(qiáng)弱是很不方便的。為此，對(duì)以上三中衡量法分別引用成倍比關(guān)系的對(duì)數(shù)量，它們以分貝為單位，是無量綱量。聲功率級(jí)（LW）

式中，W0為基準(zhǔn)聲功率（W0=10-12W）。工程測(cè)試技術(shù)

聲音的強(qiáng)弱變化和人的聽覺范圍非常寬廣，用聲6

聲級(jí)和分貝通常聲壓、聲強(qiáng)和聲功率以分貝表示，分貝表示的量與選定的基準(zhǔn)量有關(guān)。聲壓級(jí)（Lp）

p0為基準(zhǔn)聲壓（p0=2×10-5Pa）。聲強(qiáng)級(jí)（LI）

I0為基準(zhǔn)聲強(qiáng)（I0=10-12W/m2）。

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聲級(jí)和分貝工程測(cè)試技術(shù)7

響度及響度級(jí)

圖中縱坐標(biāo)是聲壓級(jí)，橫坐標(biāo)是頻率，二者是聲音的客觀物理量。同一條曲線上的各點(diǎn)雖然代表不同頻率和聲壓級(jí)，但其響度相同，故稱等響曲線。每條等響曲線所代表的響度級(jí)方的大小由該曲線在1000Hz時(shí)的聲級(jí)的分貝數(shù)而定，即選取1000Hz音作為基準(zhǔn)音，其噪聲聽起來與基準(zhǔn)音一樣響，則噪聲的響度級(jí)就等于這個(gè)純音的聲壓級(jí)（分貝數(shù)）。

響度及響度級(jí)圖中縱坐標(biāo)是聲壓級(jí)，橫坐標(biāo)是頻率，二者是聲音

響度級(jí)是一個(gè)相對(duì)量，有時(shí)需要用絕對(duì)值來表示，故引出響度單位宋的概念。響度級(jí)和響度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖方-宋關(guān)系。1宋為40方的響度級(jí)，即1宋是聲壓40dB、頻率為1000Hz的純音所產(chǎn)生的響度。響度與響度級(jí)的關(guān)系可由下式?jīng)Q定：S(N)響度(宋)LS響度級(jí)(方)響度由40方開始，每增加10方，響度增加一倍，即40方為1宋，50方為2宋，60方為4宋，70方為8宋。

響度級(jí)是一個(gè)相對(duì)量，有時(shí)需要用絕對(duì)值來表示，故引出響度單位

考慮噪聲對(duì)人們的危害程度，則除了要注意噪聲的強(qiáng)度和頻率之外，還要注意作用的時(shí)間。反映這三者作用效果的噪聲量度叫做等效連續(xù)聲級(jí)。計(jì)算等效連續(xù)聲級(jí)，即用等效連續(xù)聲級(jí)作為評(píng)定間斷的、脈動(dòng)的或隨時(shí)變化的不穩(wěn)定噪聲的大小。等效連續(xù)聲級(jí)可表示為：若不考慮低于78dB的聲級(jí)，則某時(shí)段的等效聲級(jí)可按下式近似計(jì)算TnR—第n段聲級(jí)的總暴露時(shí)間T—總暴露時(shí)間（分）噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

考慮噪聲對(duì)人們的危害程度，則除了要注意噪聲的強(qiáng)度和頻率之外

n(段)

12345678中心聲級(jí)Ln[dB(A)]80859095100105110115暴露時(shí)間Tn(分)T1T2T3T4T5T6T7T8根據(jù)測(cè)量數(shù)組，按聲級(jí)的大小及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行整理，將80～120dB聲級(jí)從小到大分成八段排列，每段相差5dB，每段用中心聲級(jí)表示，并統(tǒng)計(jì)出各段聲級(jí)的暴露時(shí)間，可得表，然后將已知數(shù)據(jù)代入式即可求出等效連續(xù)聲級(jí)。中心聲級(jí)與暴露時(shí)間

工程測(cè)試技術(shù)

n(段)1234567811

第二節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x器一、傳聲器傳聲器是將聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)的傳感器。由聲音造成的空氣壓力使傳感器的振動(dòng)膜振動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)變換器將此機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電參量的變化。根據(jù)變換器的形式不同有以下幾種傳聲器：電容式、壓電式、電動(dòng)式等。工程測(cè)試技術(shù)

第二節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x器工程測(cè)試技術(shù)

1、電容式最常用的一種傳聲器，其穩(wěn)定性、可靠性、耐震性，以及頻率特性均較好。其幅頻特性平直部分的頻率范圍約為10Hz～20kHz。張緊的膜片與其靠得很近的后極板組成一電容器。在聲壓的作用下膜片產(chǎn)生與聲波信號(hào)相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)，使膜片與不動(dòng)的后極板之間的極距改變，導(dǎo)致該電容器電容量的相應(yīng)變化。因此，電容式傳聲器是一極距變化型的電容傳感器。運(yùn)用直流極化電路輸出一交變電壓，此輸出電壓的大小和波形由作用膜片上的聲壓所決定。工程測(cè)試技術(shù)

1、電容式最常用的一種傳聲器，其穩(wěn)定性、可靠性、耐震性，以

2、壓電式靈敏度較高，頻響曲線平坦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，廣泛用于普通聲級(jí)計(jì)中。壓電式傳聲器主要由膜片和與其相聯(lián)的壓電晶體彎曲梁所組成在聲壓的作用下，膜片位移，同時(shí)壓電晶體彎曲梁產(chǎn)生彎曲變形，由于壓電材料的壓電效應(yīng)，使其兩表面生產(chǎn)相應(yīng)的電荷，得到一交變的電壓輸出。工程測(cè)試技術(shù)

2、壓電式靈敏度較高，頻響曲線平坦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，廣

3、動(dòng)圈式精度、靈敏度較低，體積大。其突出特點(diǎn)是輸出阻抗小，所以接較長(zhǎng)的電纜也不降低其靈敏度。溫度和濕度的變化對(duì)其靈敏度也無大的影響。動(dòng)圈式傳聲器在膜片的中間附有一線圈（動(dòng)圈），此線圈處于永久磁場(chǎng)的氣隙中，在聲壓的作用下，線圈隨膜片一起移動(dòng)，使線圈切割磁力線而產(chǎn)生一相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。工程測(cè)試技術(shù)

3、動(dòng)圈式精度、靈敏度較低，體積大。其突出特點(diǎn)是輸出阻抗小

傳聲器的參數(shù)

1）靈敏度

S=電量輸出/機(jī)械量輸入，習(xí)慣上常把傳聲器的靈敏度級(jí)LS簡(jiǎn)稱為“靈敏度”，靈敏度LS由下式確定：

u為傳聲器的輸出電壓（V）；p為作用在傳聲器上的有效聲壓（Pa）；u0、p0為分別為基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)聲壓。（常取u0/p0=1V/Pa）。靈敏度又分聲場(chǎng)靈敏度和聲壓靈敏度兩種。聲壓靈敏度是輸出電壓與傳聲器放入聲場(chǎng)后實(shí)際作用于膜片上的聲壓之比；聲場(chǎng)靈敏度是指輸出電壓與傳聲器放入聲場(chǎng)前所在位置的聲壓之比。工程測(cè)試技術(shù)

傳聲器的參數(shù)工程測(cè)試技術(shù)16

2）頻率響應(yīng)特性傳聲器的頻率響應(yīng)特性是指?jìng)髀暺黛`敏度對(duì)被測(cè)噪聲的頻率響應(yīng)。傳聲器的理想頻響特性是在20Hz-20kHz聲頻范圍內(nèi)保持恒定。

3）動(dòng)態(tài)范圍傳聲器的過載聲壓級(jí)與等效噪聲聲壓級(jí)之間的范圍稱為動(dòng)態(tài)范圍。

4）指向性傳聲器的響應(yīng)隨聲波入射方向變化的特性稱為傳聲器的指向性。工程測(cè)試技術(shù)

2）頻率響應(yīng)特性工程測(cè)試技術(shù)

5）非線性失真

當(dāng)被測(cè)聲壓超出傳聲器正常使用的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，輸出特性將呈非線性，產(chǎn)生非線性失真。

6）輸出阻抗傳聲器種類不同，其輸出阻抗也不同，這就要求后接電路有相應(yīng)的處理方式。如電容式傳聲器輸出阻抗很高，應(yīng)經(jīng)阻抗變換或用高輸入阻抗的前置放大電路來匹配；而電動(dòng)式傳聲器的輸出阻抗較低，可直接與一般電壓放大器連用。工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

二、聲級(jí)計(jì)

聲級(jí)計(jì)積分聲級(jí)計(jì)一般聲級(jí)計(jì)脈沖聲級(jí)計(jì)噪聲暴露計(jì)聲級(jí)計(jì)的分類按其精度可分為四種類型：

0型聲級(jí)計(jì)作為實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)聲級(jí)計(jì)；

1型相當(dāng)于精密聲級(jí)計(jì)；

2型作為一般用途聲級(jí)計(jì)；

3型作為普級(jí)型聲級(jí)計(jì)。

二、聲級(jí)計(jì)積分聲級(jí)計(jì)一般聲級(jí)計(jì)脈沖聲級(jí)計(jì)噪聲暴露計(jì)聲級(jí)計(jì)的

聲級(jí)計(jì)的工作原理聲級(jí)計(jì)主要由傳聲器、輸入級(jí)、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，檢波電路和電源等部分組成。聲信號(hào)通過傳聲器轉(zhuǎn)換成交變的電壓信號(hào)，經(jīng)輸入衰減器、輸入放大器的適當(dāng)處理進(jìn)入計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，以模擬人耳對(duì)聲音的響應(yīng)，而后進(jìn)入輸出衰減器和輸出放大器，最后通過均方根值檢波器檢波輸出一直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)指示表頭，由此顯示出聲級(jí)的分貝值。工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的使用

?聲級(jí)計(jì)的校準(zhǔn)：一般聲級(jí)計(jì)自身能產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)用于校準(zhǔn)放大器等電路的增益。在測(cè)量前，對(duì)傳聲器或聲級(jí)計(jì)整機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，必要時(shí)測(cè)量完成后再校準(zhǔn)一次。電容傳聲器常用的校準(zhǔn)器有活塞發(fā)聲器、落球發(fā)聲器等。如國(guó)產(chǎn)NX6型活塞發(fā)聲器，其校準(zhǔn)不確定在±0.2dB以內(nèi)。

工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的使用工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的指示表頭一般有“快”、“慢”兩檔，根據(jù)測(cè)試聲壓隨時(shí)間波動(dòng)的幅度大小來作相應(yīng)選擇。輸入級(jí)是一阻抗變換器，用來使高內(nèi)阻抗的電容傳聲器與后級(jí)放大器匹配。要求輸入級(jí)的輸入電容小和輸入電阻高。但當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí)，又需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減，使電表指針得到適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)。為了插入濾波器和計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，故衰減器和放大器分成兩級(jí)，即輸入衰減器、輸入放大器和輸出衰減器、輸出放大器等。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對(duì)不同聲音的反應(yīng)而設(shè)計(jì)的濾波線路。當(dāng)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)開關(guān)放在“線性”時(shí)，聲級(jí)計(jì)是線性頻率響應(yīng)，測(cè)得的是聲壓級(jí)。當(dāng)放在A、B或C位置時(shí)，計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)插入在輸入放大器與輸出放大器之間，測(cè)得相應(yīng)的計(jì)數(shù)聲級(jí)。工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的指示表頭一般有“快”、“慢”

聲級(jí)計(jì)的讀數(shù)均為分貝值。顯然，選用C檔計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量時(shí)，聲壓級(jí)未經(jīng)任何修正（衰減），讀數(shù)仍為聲壓級(jí)的分貝值。而A檔和B檔的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)聲壓級(jí)已有修正，故它們的讀數(shù)不應(yīng)是聲壓級(jí)，但也不是響度級(jí)，其讀數(shù)應(yīng)稱聲級(jí)的分貝值。上圖所示為A、B、C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的衰減曲線。工程測(cè)試技術(shù)聲級(jí)計(jì)的讀數(shù)均為分貝值。顯然，選用C檔計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)

第三節(jié)噪聲測(cè)量1.測(cè)量部位的選取傳聲器與被測(cè)機(jī)械噪聲源的相對(duì)位置對(duì)測(cè)量結(jié)果有顯著影響，因而，在進(jìn)行數(shù)據(jù)比較時(shí)，必須標(biāo)明傳聲器離開噪聲源的距離。選取測(cè)點(diǎn)的原則根據(jù)我國(guó)噪聲測(cè)量規(guī)范，一般測(cè)點(diǎn)選在距機(jī)械表面1.5m，并離地面1.5m的位置。若機(jī)械本身尺寸很小(如小于0.25m)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)距所測(cè)機(jī)械表面較近，如0.5m，但應(yīng)注意測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)周圍反射面相距在2～3m以上；機(jī)械噪聲大，測(cè)點(diǎn)宜取在相距5～10m處，對(duì)于行駛的機(jī)動(dòng)車輛，測(cè)點(diǎn)應(yīng)在距車體7.5m，并高出地面1.2m處；相鄰很近的兩個(gè)噪聲源，測(cè)點(diǎn)宜距噪聲源很近，如0.2m或0.1m。如果研究噪聲對(duì)操作人員的影響，可把測(cè)點(diǎn)選在工作人員經(jīng)常所在的位置，以人耳的高度為準(zhǔn)選擇若干個(gè)測(cè)點(diǎn)。做為一般噪聲源，測(cè)點(diǎn)應(yīng)在所測(cè)機(jī)械規(guī)定表面的四周均布，且不少于4點(diǎn)。

第三節(jié)噪聲測(cè)量1.測(cè)量部位的選取傳聲器與被測(cè)

2.測(cè)量時(shí)間的選取測(cè)量各種動(dòng)態(tài)設(shè)備的噪聲，當(dāng)測(cè)量最大值時(shí)，應(yīng)取起動(dòng)時(shí)或工作條件變動(dòng)時(shí)的噪聲，當(dāng)測(cè)量平均正常噪聲時(shí)，應(yīng)取平穩(wěn)工作時(shí)的噪聲，當(dāng)周圍環(huán)境的噪聲很大時(shí)，應(yīng)選擇環(huán)境噪聲最小時(shí)(比如深夜)測(cè)量。工程測(cè)試技術(shù)

2.測(cè)量時(shí)間的選取測(cè)量各種動(dòng)態(tài)設(shè)備的噪聲，當(dāng)測(cè)量最大值時(shí)

3.本底噪聲的修正所謂本底噪聲，是指被測(cè)定的噪聲源停止發(fā)聲時(shí)，其周圍環(huán)境的噪聲。測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免本底噪聲對(duì)測(cè)量的影響。消除本底噪聲的影響對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行噪聲測(cè)量，所測(cè)得的總噪聲級(jí)是被測(cè)對(duì)象噪聲和本底噪聲的合成。在存在本底噪聲的環(huán)境里，被測(cè)對(duì)象的噪聲無法直接測(cè)出，可由測(cè)到的合成噪聲內(nèi)減去本底噪聲得到。本底噪聲應(yīng)低于所測(cè)機(jī)器噪聲10分貝以上，否則應(yīng)在所測(cè)機(jī)器噪聲中扣除環(huán)境噪聲修正值△L。工程測(cè)試技術(shù)

3.本底噪聲的修正所謂本底噪聲，是指被測(cè)定的噪聲源停止發(fā)

4.干擾的排除電壓不穩(wěn)、氣流、反射和傳聲器方向不同等因素都會(huì)影響的噪聲測(cè)量的結(jié)果。噪聲測(cè)量所用電子儀器的靈敏度，與供電電壓有直接關(guān)系，電源電壓如達(dá)不到規(guī)定范圍，或者工作不穩(wěn)定，將直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)使用穩(wěn)壓器或者更換電源。進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)，要避免氣流的影響，若在室外測(cè)量，最好選擇無風(fēng)天氣，風(fēng)速超過四級(jí)以上時(shí)，可在傳聲器上戴上防風(fēng)罩或包上一層綢布，在管道里測(cè)量時(shí)，在氣流大的部位，如管壁口，也應(yīng)如此，在空氣動(dòng)力設(shè)備排氣口測(cè)量時(shí)，應(yīng)避開風(fēng)口和氣流。測(cè)量時(shí)，還應(yīng)注意反射所造成的影響，應(yīng)盡可能地減少或排除噪聲源周圍的障礙物，在不能排除時(shí)要注意選擇點(diǎn)的位置。排除噪聲測(cè)量中的干擾工程測(cè)試技術(shù)

4.干擾的排除電壓不穩(wěn)、氣流、反射和傳聲器方向不同等因素工程測(cè)試技術(shù)第11章噪聲測(cè)量工程測(cè)試技術(shù)第十一章噪聲測(cè)量聲音是在某種彈性介質(zhì)中的一種振動(dòng)過程。是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的波。介質(zhì)的基本類型有氣體、液體、固體三種。工程測(cè)試技術(shù)第十一章噪聲測(cè)量聲音是在某種彈性介質(zhì)中的一種振

第一節(jié)概述聲測(cè)量的主要參數(shù)

聲音可分為：次聲：頻率低于20Hz的聲音；可聽聲：人耳可聽到的聲音，頻率為20Hz到20KHz；超聲：聲波的頻率高到超過人耳聽覺范圍的頻率極限，人們覺察不到的聲波；特超聲：高于超聲頻率上限的超高頻聲波如300MHz、500MHz、1000MHz的聲波。噪聲的定義噪聲是聲波的一種，具有聲波的一切特性，不協(xié)調(diào)的聲音稱為噪聲。凡是人所不需要的以及對(duì)人體有害的聲音都稱為噪聲。

工程測(cè)試技術(shù)

第一節(jié)概述聲測(cè)量的主要參數(shù)聲音可分為：噪聲的定義工程測(cè)

聲壓聲壓是指有聲波時(shí)，媒質(zhì)的壓力對(duì)靜壓（沒有聲波時(shí)媒質(zhì)的壓力）的變化量，通常以其均方根值來表示。聲壓記為P，單位為牛/米2（N/m2）,即帕（Pa）。聽閥聲壓：正常人雙耳能聽到的1000Hz的純音的聲壓為2×10-5Pa；基準(zhǔn)聲壓:2×10-5Pa當(dāng)聲壓為20Pa時(shí)，能使人耳開始產(chǎn)生疼痛，稱之為痛閾聲壓。工程測(cè)試技術(shù)

當(dāng)聲壓為20Pa時(shí)，能使人耳開始產(chǎn)生疼痛，稱之為痛閾聲壓。

聲強(qiáng)聲場(chǎng)中某一點(diǎn)處的聲強(qiáng)定義為一個(gè)與指定方向（聲波由聲源該點(diǎn)的傳播方向）相垂直的單位面積上、每單位時(shí)間內(nèi)傳過的聲能。以I表示，其單位為瓦/米2（W/m2）

聽閾聲壓的聲強(qiáng)為10-12W/m2，以此值作為基準(zhǔn)聲強(qiáng)。聲功率聲功率是聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的總能量，通常用W表示，單位為瓦（W）。取10-12W作為基準(zhǔn)聲功率。工程測(cè)試技術(shù)

聲強(qiáng)聲場(chǎng)中某一點(diǎn)處的聲強(qiáng)定義為一個(gè)與指定方向（聲波由聲

聲音的強(qiáng)弱變化和人的聽覺范圍非常寬廣，用聲壓、聲強(qiáng)和聲功率的絕對(duì)值來衡量聲音的強(qiáng)弱是很不方便的。為此，對(duì)以上三中衡量法分別引用成倍比關(guān)系的對(duì)數(shù)量，它們以分貝為單位，是無量綱量。聲功率級(jí)（LW）

式中，W0為基準(zhǔn)聲功率（W0=10-12W）。工程測(cè)試技術(shù)

聲音的強(qiáng)弱變化和人的聽覺范圍非常寬廣，用聲34

聲級(jí)和分貝通常聲壓、聲強(qiáng)和聲功率以分貝表示，分貝表示的量與選定的基準(zhǔn)量有關(guān)。聲壓級(jí)（Lp）

p0為基準(zhǔn)聲壓（p0=2×10-5Pa）。聲強(qiáng)級(jí)（LI）

I0為基準(zhǔn)聲強(qiáng)（I0=10-12W/m2）。

工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)和分貝工程測(cè)試技術(shù)35

響度及響度級(jí)

圖中縱坐標(biāo)是聲壓級(jí)，橫坐標(biāo)是頻率，二者是聲音的客觀物理量。同一條曲線上的各點(diǎn)雖然代表不同頻率和聲壓級(jí)，但其響度相同，故稱等響曲線。每條等響曲線所代表的響度級(jí)方的大小由該曲線在1000Hz時(shí)的聲級(jí)的分貝數(shù)而定，即選取1000Hz音作為基準(zhǔn)音，其噪聲聽起來與基準(zhǔn)音一樣響，則噪聲的響度級(jí)就等于這個(gè)純音的聲壓級(jí)（分貝數(shù)）。

響度及響度級(jí)圖中縱坐標(biāo)是聲壓級(jí)，橫坐標(biāo)是頻率，二者是聲音

響度級(jí)是一個(gè)相對(duì)量，有時(shí)需要用絕對(duì)值來表示，故引出響度單位宋的概念。響度級(jí)和響度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖方-宋關(guān)系。1宋為40方的響度級(jí)，即1宋是聲壓40dB、頻率為1000Hz的純音所產(chǎn)生的響度。響度與響度級(jí)的關(guān)系可由下式?jīng)Q定：S(N)響度(宋)LS響度級(jí)(方)響度由40方開始，每增加10方，響度增加一倍，即40方為1宋，50方為2宋，60方為4宋，70方為8宋。

響度級(jí)是一個(gè)相對(duì)量，有時(shí)需要用絕對(duì)值來表示，故引出響度單位

考慮噪聲對(duì)人們的危害程度，則除了要注意噪聲的強(qiáng)度和頻率之外，還要注意作用的時(shí)間。反映這三者作用效果的噪聲量度叫做等效連續(xù)聲級(jí)。計(jì)算等效連續(xù)聲級(jí)，即用等效連續(xù)聲級(jí)作為評(píng)定間斷的、脈動(dòng)的或隨時(shí)變化的不穩(wěn)定噪聲的大小。等效連續(xù)聲級(jí)可表示為：若不考慮低于78dB的聲級(jí)，則某時(shí)段的等效聲級(jí)可按下式近似計(jì)算TnR—第n段聲級(jí)的總暴露時(shí)間T—總暴露時(shí)間（分）噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

考慮噪聲對(duì)人們的危害程度，則除了要注意噪聲的強(qiáng)度和頻率之外

n(段)

12345678中心聲級(jí)Ln[dB(A)]80859095100105110115暴露時(shí)間Tn(分)T1T2T3T4T5T6T7T8根據(jù)測(cè)量數(shù)組，按聲級(jí)的大小及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行整理，將80～120dB聲級(jí)從小到大分成八段排列，每段相差5dB，每段用中心聲級(jí)表示，并統(tǒng)計(jì)出各段聲級(jí)的暴露時(shí)間，可得表，然后將已知數(shù)據(jù)代入式即可求出等效連續(xù)聲級(jí)。中心聲級(jí)與暴露時(shí)間

工程測(cè)試技術(shù)

n(段)1234567839

第二節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x器一、傳聲器傳聲器是將聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)的傳感器。由聲音造成的空氣壓力使傳感器的振動(dòng)膜振動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)變換器將此機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電參量的變化。根據(jù)變換器的形式不同有以下幾種傳聲器：電容式、壓電式、電動(dòng)式等。工程測(cè)試技術(shù)

第二節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x器工程測(cè)試技術(shù)

1、電容式最常用的一種傳聲器，其穩(wěn)定性、可靠性、耐震性，以及頻率特性均較好。其幅頻特性平直部分的頻率范圍約為10Hz～20kHz。張緊的膜片與其靠得很近的后極板組成一電容器。在聲壓的作用下膜片產(chǎn)生與聲波信號(hào)相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)，使膜片與不動(dòng)的后極板之間的極距改變，導(dǎo)致該電容器電容量的相應(yīng)變化。因此，電容式傳聲器是一極距變化型的電容傳感器。運(yùn)用直流極化電路輸出一交變電壓，此輸出電壓的大小和波形由作用膜片上的聲壓所決定。工程測(cè)試技術(shù)

1、電容式最常用的一種傳聲器，其穩(wěn)定性、可靠性、耐震性，以

2、壓電式靈敏度較高，頻響曲線平坦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，廣泛用于普通聲級(jí)計(jì)中。壓電式傳聲器主要由膜片和與其相聯(lián)的壓電晶體彎曲梁所組成在聲壓的作用下，膜片位移，同時(shí)壓電晶體彎曲梁產(chǎn)生彎曲變形，由于壓電材料的壓電效應(yīng)，使其兩表面生產(chǎn)相應(yīng)的電荷，得到一交變的電壓輸出。工程測(cè)試技術(shù)

2、壓電式靈敏度較高，頻響曲線平坦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，廣

3、動(dòng)圈式精度、靈敏度較低，體積大。其突出特點(diǎn)是輸出阻抗小，所以接較長(zhǎng)的電纜也不降低其靈敏度。溫度和濕度的變化對(duì)其靈敏度也無大的影響。動(dòng)圈式傳聲器在膜片的中間附有一線圈（動(dòng)圈），此線圈處于永久磁場(chǎng)的氣隙中，在聲壓的作用下，線圈隨膜片一起移動(dòng)，使線圈切割磁力線而產(chǎn)生一相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。工程測(cè)試技術(shù)

3、動(dòng)圈式精度、靈敏度較低，體積大。其突出特點(diǎn)是輸出阻抗小

傳聲器的參數(shù)

1）靈敏度

S=電量輸出/機(jī)械量輸入，習(xí)慣上常把傳聲器的靈敏度級(jí)LS簡(jiǎn)稱為“靈敏度”，靈敏度LS由下式確定：

u為傳聲器的輸出電壓（V）；p為作用在傳聲器上的有效聲壓（Pa）；u0、p0為分別為基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)聲壓。（常取u0/p0=1V/Pa）。靈敏度又分聲場(chǎng)靈敏度和聲壓靈敏度兩種。聲壓靈敏度是輸出電壓與傳聲器放入聲場(chǎng)后實(shí)際作用于膜片上的聲壓之比；聲場(chǎng)靈敏度是指輸出電壓與傳聲器放入聲場(chǎng)前所在位置的聲壓之比。工程測(cè)試技術(shù)

傳聲器的參數(shù)工程測(cè)試技術(shù)44

2）頻率響應(yīng)特性傳聲器的頻率響應(yīng)特性是指?jìng)髀暺黛`敏度對(duì)被測(cè)噪聲的頻率響應(yīng)。傳聲器的理想頻響特性是在20Hz-20kHz聲頻范圍內(nèi)保持恒定。

3）動(dòng)態(tài)范圍傳聲器的過載聲壓級(jí)與等效噪聲聲壓級(jí)之間的范圍稱為動(dòng)態(tài)范圍。

4）指向性傳聲器的響應(yīng)隨聲波入射方向變化的特性稱為傳聲器的指向性。工程測(cè)試技術(shù)

2）頻率響應(yīng)特性工程測(cè)試技術(shù)

5）非線性失真

當(dāng)被測(cè)聲壓超出傳聲器正常使用的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，輸出特性將呈非線性，產(chǎn)生非線性失真。

6）輸出阻抗傳聲器種類不同，其輸出阻抗也不同，這就要求后接電路有相應(yīng)的處理方式。如電容式傳聲器輸出阻抗很高，應(yīng)經(jīng)阻抗變換或用高輸入阻抗的前置放大電路來匹配；而電動(dòng)式傳聲器的輸出阻抗較低，可直接與一般電壓放大器連用。工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

二、聲級(jí)計(jì)

聲級(jí)計(jì)積分聲級(jí)計(jì)一般聲級(jí)計(jì)脈沖聲級(jí)計(jì)噪聲暴露計(jì)聲級(jí)計(jì)的分類按其精度可分為四種類型：

0型聲級(jí)計(jì)作為實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)聲級(jí)計(jì)；

1型相當(dāng)于精密聲級(jí)計(jì)；

2型作為一般用途聲級(jí)計(jì)；

3型作為普級(jí)型聲級(jí)計(jì)。

二、聲級(jí)計(jì)積分聲級(jí)計(jì)一般聲級(jí)計(jì)脈沖聲級(jí)計(jì)噪聲暴露計(jì)聲級(jí)計(jì)的

聲級(jí)計(jì)的工作原理聲級(jí)計(jì)主要由傳聲器、輸入級(jí)、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，檢波電路和電源等部分組成。聲信號(hào)通過傳聲器轉(zhuǎn)換成交變的電壓信號(hào)，經(jīng)輸入衰減器、輸入放大器的適當(dāng)處理進(jìn)入計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，以模擬人耳對(duì)聲音的響應(yīng)，而后進(jìn)入輸出衰減器和輸出放大器，最后通過均方根值檢波器檢波輸出一直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)指示表頭，由此顯示出聲級(jí)的分貝值。工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的使用

?聲級(jí)計(jì)的校準(zhǔn)：一般聲級(jí)計(jì)自身能產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)用于校準(zhǔn)放大器等電路的增益。在測(cè)量前，對(duì)傳聲器或聲級(jí)計(jì)整機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，必要時(shí)測(cè)量完成后再校準(zhǔn)一次。電容傳聲器常用的校準(zhǔn)器有活塞發(fā)聲器、落球發(fā)聲器等。如國(guó)產(chǎn)NX6型活塞發(fā)聲器，其校準(zhǔn)不確定在±0.2dB以內(nèi)。

工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的使用工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的指示表頭一般有“快”、“慢”兩檔，根據(jù)測(cè)試聲壓隨時(shí)間波動(dòng)的幅度大小來作相應(yīng)選擇。輸入級(jí)是一阻抗變換器，用來使高內(nèi)阻抗的電容傳聲器與后級(jí)放大器匹配。要求輸入級(jí)的輸入電容小和輸入電阻高。但當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí)，又需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減，使電表指針得到適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)。為了插入濾波器和計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，故衰減器和放大器分成兩級(jí)，即輸入衰減器、輸入放大器和輸出衰減器、輸出放大器等。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對(duì)不同聲音的反應(yīng)而設(shè)計(jì)的濾波線路。當(dāng)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)開關(guān)放在“線性”時(shí)，聲級(jí)計(jì)是線性頻率響應(yīng)，測(cè)得的是聲壓級(jí)。當(dāng)放在A、B或C位置時(shí)，計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)插入在輸入放大器與輸出放大器之間，測(cè)得相應(yīng)的計(jì)數(shù)聲級(jí)。工程測(cè)試技術(shù)

聲級(jí)計(jì)的指示表頭一般有“快”、“慢”

聲級(jí)計(jì)的讀數(shù)均為分貝值。顯然，選用C檔計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量時(shí)，聲壓級(jí)未經(jīng)任何修正（衰減），讀數(shù)仍為聲壓級(jí)的分貝值。而A檔和B檔的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)聲壓級(jí)已有修正，故它們的讀數(shù)不應(yīng)是聲壓級(jí)，但也不是響度級(jí)，其讀數(shù)應(yīng)稱聲級(jí)的分貝值。上圖所示