噪声测量仪器noise measuring instrument将噪声信号检拾、放大并以电信号进行模拟或量化输出的测量仪器。其主体部分与振动测量仪器基本相同,只是增加了一个滤波器(或称计权网络)。最常用的噪声测量仪器是声级计。 声级计系指一种测量声压级的便携式仪器。它与专用滤波器和电平记录仪配套进行现场实时处理,也可用磁带机将信号记录下来,然后利用快速傅里叶变换(FFT)随机数据处理机进行数据处理,或声级计直接与FFT机相连进行在线实时处理。 声级计分类 通常分为普通型和精密型两种(表1)。按精度等级又可分为0级、1级、2级和3级四种(表2)。 声级计结构原理 基本原理如图所示。由传声器、电压放大器(或衰减器)、滤波器(或计权网络)、记录指示器等组成。传声器主要任务是把声信号变成电信号。工作时要求它具有动态范围宽,频率响应平直,灵敏度高,稳定性好,电噪声低以及无明显的方向性等特点。通常采用电容式传声器。放大器是一般的电压放大器,它有一衰减器,既可测量微弱噪声,也可测量较强的噪声。滤波器是由电阻与电容组成的网络。由于声源不同,其声谱种类有连续谱、线性谱、复合谱等,根据测量要求选用不同的滤波器(或计权网络)。声级计一般不内附滤波器,但可外接1/3倍频程或各种倍频程滤波器,以构成灵活的分析系统。记录指示器通常用表头指示,表头读数一般有平均值、峰值、有效值(均方根值)三种,其中有效值使用最广泛。为此,内部附有检波电路。一般指示器的读数无法保存或进一步作数据处理,需要时可采用记录信号包络线的电平记录仪,它具有将交流声信号作对数、整流、平均后记录在纸带上的功能,便于与FFT联机作实时处理。并有由数字显示逐渐代替表头指示的趋势,给数据处理带来方便。 
声级计基本原理方框图 表1 精密声级计与普通声级计的主要性能及其区别 | 精密声级计 | 普通声级计 | 检定公差(分贝) | ±1 | ±2 | 使用频率范围(赫) | 20~12 500 | 31.5~8000 | 主要频率范围(赫) | 响应的容许偏 差±1分贝的频 率100~4 000 | 响应的容许 偏差±2分贝 的频率125~ 1 250 | 刻度的误差范围(分贝) | ±0.2 | ±0.5 | 方向特性的容许范围 | 8 000~12 500赫 1~10分贝 | 4 000~8 000赫 ±15分贝 |
表2 不同精度等级声级计的精度和用途 精度等级 | 准确度(分贝) | 用 途 | 0级 1级 | ±0.4 ±0.7 | 实验室标准 实验室或声学环境可以严 格控制的现场 | 2级 3级 | ±1 ±1.5 | 一般现场测量 现场噪声普查 |
声级计噪声测量 测量时应注意: ❶声级计在测量前要用活塞发声器或声级校准器进行校正。 ❷注意背景噪声的影响。关闭待测声源在同一位置所测得的噪声为此测点的背景噪声。当在各频段(用倍频程分析时)测量值与背景噪声之差大于10分贝时,其影响可忽略不计;当小于10分贝时,可按表3进行修正。表3 背景噪声对测量噪声的修正值(单位:分贝) 测量值与背 景噪声之差 | 8~10 | 6~8 | 4.5~6 | 4~4.5 | 3.5 | 3 | 修正值 | -0.5 | -1.0 | -1.5 | -2.0 | -2.5 | -3.0 |
❸为防止由噪声引起测量仪器壳体振动所产生的颤噪声,可将测量仪器与噪声场隔离。 ❹为减少风声的影响,在室外风力小于3级时,可使用防风罩罩住传声器,若待测噪声强度不高,而风力超过3级时,不宜进行测量。 声级计可对农业机械进行噪声测量,通过信号分析确定噪声源,为降低机器噪声提供依据。也用于对机具进行评定,以确保农机产品符合规定的噪声标准。声级计也可非常方便地改用来测量振动参数。 |