声级计是根据国际标准和国家标准按照一定频率计权和时间计权测量声压级的仪器,它是声学测量中最常用的仪器,适用于室内噪声、环境噪声、建筑噪声等各种噪声测量。随着科学技术的发展及计算机技术的广泛应用,声级计的功能、性能和操作方式上已发生了重大变化,一些指针式模拟声级计在国际上已退出历史舞台,各种全新的智能化数字式声级计或数字显示声级计正逐渐替代以往一些传统的声级计。依据IEC61672-1:2002国际标准,我国完成了对声级计检定规程的修订,正式出版了JJG188-2002《声级计》检定规程。本文将结合新旧规程,着重介绍频率计权,时间计权、猝发音响应的理论计算和测量方法。
1频率计权声级计的频率计权通常分为A、B、C计权。其中A计权网络是模拟人耳对40方纯音的响度,当声频信号通过时,其低、中频段(1000Hz以下)有较大的衰减。B计权网络是模拟人耳70方纯音的响度,它对信号的低频段有一定衰减。而C计权网络是模拟人耳对100方纯音的响度,在整个频率范围内有近乎平直的响应。在实际的测量中,用户最多用的是那一种计权网络呢?
近来一些研究表明,不论噪声强度多少,利用A计权声级都能较好的反应噪声对人吵闹的主观感觉和人耳听力损伤的影响。现在基本上都用A计权声级来做为噪声评价的基本量。所以,在检测过程中,对A计权的检定就显得十分重要。在旧规程未修订之前,几乎都是用等效电阻抗代替传声器,用电信号检测声级计整机的频率响应,而且一般并不对传声器的频响进行检定。其实传声器声级计最关键的部件,即使出厂时符合要求,但当使用一段时间后,它的膜片可能会出现松弛,尤其是当它受到机械损伤出现针孔时、膜片上积满灰尘时都会影响传声器频响。
因此,新规程规定,对500Hz及其以上频率,声信号检定应在自由声场中进行,对500Hz以下频率,声信号检定可在一个封闭耦合腔中进行,500Hz虽然是临界点,有些计量机构为了方便,可能会将其并到耦合腔中进行检测,但经过实验室大量的对比之后,发现仍然会有±1dB左右的误差,所以建议检定过程中,应把500Hz频率的声信号放入自由声场中进行检测。另外,由于消声室的空间很大,声级计的放置显得尤为关键。如何用一些辅助措施进行准确的定位来提高效率呢?
对声级计定位,其实就是对传声器位置的定位,垂直位置一开始便可以确定,水平位置由于各种声级计的长短不一,可用重垂拉一根细线,以表示此位置为距离声源1m处,检定时,将传声器对准细线后,再将其收起,既方便,又不影响声源的传播。在检定过程中,20Hz这个点对大多数计量机构的检测来说应该是个较难解决的问题,衰减大概在50dB左右,再加上周围环境噪声的影响,很难准确的测量到其真实的衰减值。为了提高信噪比,可以将声压级提高10dB-20dB,这里建议将检定声压级设定成120dB。根据近年来本人对声级计检测过程中的一些体会,泛谈了一些关于声级计检测过程中应该注意的问题。