【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 音一樣響。? 利用上述與基準(zhǔn)聲進(jìn)行比較的方法，可以得到如圖 的整個(gè)聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的等響曲線。等響曲線已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)所采用，也稱為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等響曲線。? 圖 的各個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著不同的聲壓級(jí)和頻率，但具有同一響度級(jí)。等響曲線反映了人耳對(duì)高頻聲音較為敏感的聽(tīng)覺(jué)特性，如對(duì)于聲壓級(jí)同樣為60dB，而頻率分別為 100Hz和1000Hz的聲音，前者的響度級(jí)是 50phon，而后者的響度級(jí)為 60phon。? 2． 計(jì)權(quán)聲級(jí)? 噪聲通過(guò)一種專門(mén)設(shè)計(jì)的頻率修正 (聽(tīng)覺(jué)特性修正 )電路后，某些頻率成分將被衰減。在噪聲測(cè)量中，這種電路叫 頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) ， 用帶有頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的儀器測(cè)得的噪聲值為計(jì)權(quán)聲級(jí) ，統(tǒng)稱噪聲級(jí) 。常用的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)有 A、 B、 C3種，它們的衰減特性曲線如圖 ，相應(yīng)的計(jì)權(quán)聲級(jí)分別記為 LA、 LB和 LC，單位為dB。? A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) ： 模擬人耳 40phon等響曲線設(shè)計(jì)，主要衰減人耳不敏感的低頻段聲音，對(duì)中頻段聲音有一定的衰減。? B計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) ： 模擬人耳 70phon等響曲線設(shè)計(jì)，僅對(duì)低頻段聲音有一定的衰減。? C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) ： 模擬人耳 l00phon等響曲線設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)的聲音基本上無(wú)衰減，有時(shí)把 C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果叫做總聲壓級(jí)。? 可見(jiàn)，在上述 3種計(jì)權(quán)聲級(jí)中， A聲級(jí)能夠最好地反映人耳的聽(tīng)覺(jué)特性 ，是目前最常用的噪聲表示值，廣泛用于各種噪聲規(guī)定值和基準(zhǔn)值的表示。對(duì)于強(qiáng)度不隨時(shí)間變化的穩(wěn)定噪聲，可以直接用 A聲級(jí)評(píng)定，但是對(duì)于不穩(wěn)定的噪聲需要用 統(tǒng)計(jì)聲級(jí)評(píng)定。? 統(tǒng)計(jì)聲級(jí) 是一種在一定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)不穩(wěn)定噪聲的各個(gè)測(cè)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分級(jí)評(píng)定的表示值，記做 LAn，單位為 dB。? 實(shí)際測(cè)量時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，以均勻的時(shí)間間隔測(cè)量噪聲的A計(jì)權(quán)聲級(jí)，然后從大到小依次排列，其中有 10％的時(shí)間所超過(guò)的聲級(jí)叫做 峰值噪聲級(jí)峰值噪聲級(jí) ，用 LA10表示； 50％的時(shí)間所超過(guò)的聲級(jí)叫做 中間噪聲級(jí)中間噪聲級(jí) ，相當(dāng)于平均噪聲級(jí)，用 LA50表示； 90％的時(shí)間所超過(guò)的聲級(jí)叫做 環(huán)境背景噪聲級(jí)環(huán)境背景噪聲級(jí) ，用 LA90表示。? 4．等效聲級(jí)? 等效聲級(jí)評(píng)價(jià)值的提出是基于 能量等效原則 ，它是 指用能量相等的穩(wěn)定聲級(jí)評(píng)定某固定點(diǎn)連續(xù)變化的 A聲級(jí) 。? 假設(shè)在一定時(shí)間內(nèi)，對(duì)某連續(xù)變化聲源的噪聲級(jí)進(jìn)行測(cè)量，共得數(shù)據(jù)幾個(gè)，記為 Li(i=1， 2， … ， n)，則該聲源的等效聲級(jí) Lep可表示為：? (1227)? 聲壓和聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理? 熱能與動(dòng)力工程中經(jīng)常通過(guò)比較同類熱力設(shè)備輻射的聲功率來(lái)判斷相應(yīng)的設(shè)計(jì)與制造水平，對(duì)于多種動(dòng)力機(jī)械還有強(qiáng)制的噪聲限制要求，為此需要將設(shè)備作為一個(gè) 噪聲源進(jìn)行聲功率噪聲源進(jìn)行聲功率 測(cè)定。但實(shí)際上，聲功率級(jí)的數(shù)值并非直接測(cè)量得到，而是通過(guò)測(cè)量相應(yīng)條件下的 聲壓或聲強(qiáng) 換算而來(lái)。為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織分別頒布了有關(guān)聲源聲功率級(jí)測(cè)定方法的標(biāo)準(zhǔn) IS0 37413748和 IS0 96141。? IS0 37413748標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量聲功率必須在消聲室、半消聲室或滿足要求的混響室內(nèi)進(jìn)行，用傳聲器在不同位置測(cè)量聲壓，然后按規(guī)定的公式進(jìn)行聲功率換算。對(duì)此，我國(guó)也制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 68816882。表 l210列出了規(guī)定的噪聲測(cè)量方法及其適用的測(cè)試環(huán)境、聲源體積和可以獲取的測(cè)量結(jié)果。? 表 12l0聲壓法測(cè)量聲功率級(jí)的相關(guān)條件測(cè)量方法 測(cè)試環(huán)境 噪聲特性 聲源體積 獲取的聲功率級(jí)精密法消聲室或半消聲室任意 小于測(cè)試室的 ％A計(jì)權(quán)及 1/3倍或 1倍頻程混響室穩(wěn)定、寬帶、窄帶或離散頻率 小于測(cè)試室的 1％1/3倍或 1倍頻程工程法專用測(cè)試室 A計(jì)權(quán)及 1倍頻程戶外或大房間 任意體積不限，只受測(cè)試環(huán)境限制A計(jì)權(quán)及 1/3倍或 1倍頻程簡(jiǎn)測(cè)法 無(wú)專用測(cè)試室 穩(wěn)定、寬帶、窄帶或離散頻率A計(jì)權(quán)? 在實(shí)際工程中，有些設(shè)備因體積大或質(zhì)量重而無(wú)法安裝到消聲室或?qū)Ｓ脺y(cè)試室中，也有些設(shè)備是大系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，無(wú)法單獨(dú)運(yùn)行，為此，可以用聲強(qiáng)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。用聲強(qiáng)法測(cè)量聲源聲功率有兩種方式：分布測(cè)點(diǎn)法和掃描法。 IS0 96141是一部關(guān)于聲強(qiáng)分布測(cè)點(diǎn)法的標(biāo)準(zhǔn)。? 由上可見(jiàn)，噪聲測(cè)量中最為基本的是聲壓和聲強(qiáng)的測(cè)量。本節(jié)主要介紹聲壓和聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理。? 1．聲壓測(cè)量的基本原理? 噪聲測(cè)量中通常利用聲一電效應(yīng)進(jìn)行聲壓測(cè)定。感應(yīng)聲壓變化并實(shí)現(xiàn)電信號(hào)轉(zhuǎn)換的元件稱為傳聲器。根據(jù)不同的工作原理，傳聲器分為動(dòng)圈式、壓電式和電容式等類型。? 1)動(dòng)圈式傳聲器? 動(dòng)圈式傳聲器的工作原理是使位于磁場(chǎng)中的線圈在聲壓的作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，完成聲一電信號(hào)轉(zhuǎn)換。這種傳聲器的缺點(diǎn)是靈敏度較低，體積較大，易受電磁干擾，頻率響應(yīng)特性也不平直，而且對(duì)低頻段聲音衰減大，故已不常采用；優(yōu)點(diǎn)是固有噪聲小，能在高溫下工作。? 2)壓電式傳聲器? 壓電式傳聲器利用壓電晶體受聲壓作用后產(chǎn)生的正壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)聲一電轉(zhuǎn)換，其靈敏度高，頻率特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但工作性能受溫度的影響較大。? 3)電容式傳聲器? 電容式傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 ，它由膜片 (振膜 )4和后極板 3組成電容的兩個(gè)電極，兩電極間預(yù)先加一恒定的直流電壓，使之處于不變的充電狀態(tài)。當(dāng)膜片在聲壓作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，電極間距離發(fā)生變化，即電容發(fā)生變化，從而引起極板間電壓的變化。這種傳聲器的靈敏度高，頻帶寬，輸出性能穩(wěn)定，但成本較高，且需要配備十分穩(wěn)定的直流偏壓和前置放大器。? 2．聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理? 聲強(qiáng)測(cè)量方法分為兩類：一類是雙傳聲器法，簡(jiǎn)稱 pp法；另一類是將傳聲器和直接測(cè)量質(zhì)點(diǎn)速度的傳感器結(jié)合，簡(jiǎn)稱 pμ法。? 1) pp法? 圖 pp法聲強(qiáng)測(cè)量原理中的對(duì)置式雙傳聲器探頭，傳聲器 A、 B的聲學(xué)中心距離為 d。設(shè)兩傳聲器聲學(xué)中心的連線方向?yàn)?x，當(dāng)聲波沿 x方向傳播時(shí)，聲場(chǎng)中介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方程為：? (1228)? 則? (1229)? 式中： ρ0、 p和 μ分別為 t時(shí)刻 x處質(zhì)點(diǎn)的密度、聲壓和振動(dòng)速度。? 當(dāng) d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲波波長(zhǎng) λ時(shí)，式 (1223)可以近似表達(dá)為：? (1230)? 用兩傳聲器測(cè)量值 pA(t)和 PB(t)的平均值代表 p(t)，即：? (1231)? 由此可得 x方向上的瞬時(shí)聲強(qiáng)為：? (1232)? 上述即為雙