【正文】 在實(shí)際的聲強(qiáng)測(cè)量中，測(cè)取的是每一測(cè)量單元的聲強(qiáng)級(jí) Li(i=1， 2， … ， n)。為了進(jìn)行聲功率計(jì)算，需要先將聲強(qiáng)級(jí) Li換算成聲強(qiáng)值 Ii，由式 (1215)可得：? (1241)? 式中： I0=l012W/mm2，為基準(zhǔn)聲強(qiáng)。? 2)聲功率計(jì)算? 由聲強(qiáng)的定義可得，每一測(cè)量單元的聲功率 Wi為：? (1242)? 式中： Si為測(cè)量單元的表面積。? 由此可得被測(cè)聲源的總聲功率級(jí) Lw為：? ? (1243)? 式中： N為測(cè)點(diǎn)數(shù)目； W0=l012W。? 噪聲測(cè)量?jī)x器? 測(cè)量噪聲的儀器很多，以下介紹的是其中幾種基本而常用的測(cè)量?jī)x器。? 1．聲級(jí)計(jì)．聲級(jí)計(jì)? 聲級(jí)計(jì)是噪聲測(cè)量中最常用的儀器，它不僅可以單獨(dú)用于噪聲聲壓級(jí)測(cè)量，而且還可以和相應(yīng)的儀器設(shè)備配套，用于頻譜分析和振動(dòng)測(cè)量等。根據(jù)不同的測(cè)量精度，聲級(jí)計(jì)有普通聲級(jí)計(jì)和精密聲級(jí)計(jì)兩類。? 如圖 ，聲級(jí)計(jì)通常由 傳聲器 、 放大器 、 衰減器 、 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 、 檢波電路 以及 指示表頭 等部分組成，其工作原理是將被測(cè)聲波的聲壓信號(hào)通過傳聲器轉(zhuǎn)換成為電壓信號(hào)，經(jīng)放大器進(jìn)行放大，并由衰減器調(diào)整量程后，再經(jīng)過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)修正、檢波，最后由表頭顯示相應(yīng)的噪聲級(jí)數(shù)值。? 1)傳聲器傳聲器? 如前所述，傳聲器是一種聲 電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，有動(dòng)圈式、壓電式和電容式等種類。通常，動(dòng)圈式和壓電式傳聲器用于普通聲級(jí)計(jì)，電容式傳聲器用于精密聲級(jí)計(jì)。 2)放大器和衰減器放大器和衰減器? 聲級(jí)計(jì)中的放大器用來放大傳聲器的輸出信號(hào)，其基本要求是 高增益 ，在聲頻范圍 (20～ 20220Hz)內(nèi)線性好，固有噪聲低，工作 性能穩(wěn)定。? 聲級(jí)計(jì)中的衰減器用來控制指示表頭的顯示量程，通常每一擋的衰減量為 10dB。? 3)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)? 在精密聲級(jí)計(jì)中，一般裝有 A、 B、 C共 3種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)旋鈕指向計(jì)權(quán)位置時(shí)，計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)便被接入輸入放大器和輸出放大器之間，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)權(quán)聲級(jí)測(cè)量。由于各計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同頻段聲音的衰減情況不同，因而同一噪聲用不同計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的結(jié)果可能不同。利用計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的這種特性，在噪聲測(cè)量中，只要測(cè)出同一噪聲的 LA、 LB和 LC這 3種計(jì)權(quán)噪聲級(jí)，就可以對(duì)該噪聲的頻率特性做出粗略的估計(jì)。? 例如，當(dāng) LALBLC時(shí)，被測(cè)噪聲具有低頻特性；? 當(dāng) LA=LBLC時(shí)，被測(cè)噪聲具有中頻特性；? 當(dāng) LA≈LB≈LC時(shí)，被測(cè)噪聲具有中、高頻特性。 使用聲級(jí)計(jì)時(shí)應(yīng)注意定期標(biāo)定，以保證測(cè)量精度。標(biāo)定用的標(biāo)準(zhǔn)聲源以活塞式發(fā)聲器為主，其工作方式是用一恒速微型電動(dòng)機(jī)通過凸輪推動(dòng)兩個(gè)對(duì)稱活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮空腔容積，從而產(chǎn)生正弦聲波，該聲波的聲壓級(jí)恒定，等于 l24dB。? ? 4) 指示表頭指示表頭? 聲級(jí)計(jì)的指示表頭上有 “快 ”、 “慢 ”兩擋，它們表示表頭的阻尼特性，有時(shí)也稱為動(dòng)特性。 “快 ”擋用來測(cè)量隨時(shí)間起伏變化小的噪聲。在 “快 ”擋上的指示讀數(shù)波動(dòng)大于 4dB時(shí)，應(yīng)該換用 “慢 ”擋。? 2．聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x．聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x? 聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x主要由兩大部分構(gòu)成： 聲強(qiáng)探頭 和 信號(hào)處理系統(tǒng) ，其中信號(hào)處理系統(tǒng)的硬件構(gòu)成因信號(hào)處理方式的不同而異。圖，其中的信號(hào)處理部分由信號(hào)數(shù)字化儀和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成。 1)聲強(qiáng)探頭聲強(qiáng)探頭 如前所述，聲強(qiáng)探頭主要有兩類：雙傳聲器聲強(qiáng)探頭和超聲波聲強(qiáng)探頭，分別應(yīng)用 pp法和 pμ法測(cè)量聲強(qiáng)。目前工程上應(yīng)用較多的是雙傳聲器聲強(qiáng)探頭，圖 構(gòu)示意圖。 1)聲 強(qiáng) 探 頭 如前所述，聲 強(qiáng) 探 頭 主要有兩 類 ：雙 傳 聲器聲 強(qiáng) 探 頭 和超聲波聲 強(qiáng) 探 頭 ，分 別應(yīng) 用 pp法和 pμ 法 測(cè) 量聲 強(qiáng) 。目前工程上 應(yīng) 用 較 多的是雙 傳 聲器聲 強(qiáng) 探 頭 ， 圖 這 種探 頭 的 結(jié) 構(gòu)示意 圖 。聲 強(qiáng) 探 頭如前所述，聲 強(qiáng) 探 頭 主要有兩 類 ：雙 傳 聲器聲 強(qiáng) 探 頭 和超聲波聲 強(qiáng) 探 頭 ，分 別應(yīng) 用 法和 法 測(cè) 量聲 強(qiáng) 。目前工程上 應(yīng) 用 較 多的是雙 傳 聲器聲 強(qiáng) 探 頭 ， 圖 是 這 種探 頭 的 結(jié) 構(gòu)示意 圖 。? 2)信號(hào)數(shù)字化儀信號(hào)數(shù)字化儀? 信號(hào)數(shù)字化儀由 程控放大器 、 程控抗混濾波器 以及 A/D轉(zhuǎn)換器 等組成。程控放大器的增益能自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證來自聲強(qiáng)探頭的前置放大器的信號(hào)大小能夠滿足 A/D的輸入要求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。加在放大器與 A/D之間的低通濾波器是為了防止 A/D采樣時(shí)的頻率混淆；選用程控模式是為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量的需要。? 3)聲強(qiáng)分析模塊? 目前市場(chǎng)上銷售的雙傳聲器式聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x的聲強(qiáng)信號(hào)分析處理方式主要有兩類：? A. 采用模擬電路直接處理；? FFT間接計(jì)算。? 直接處理方法利用雙傳聲器探頭輸出的信號(hào)，按照 pp法原理，采用加、減、積分以及乘法電路，結(jié)合模擬或數(shù)字濾波器，獲取聲強(qiáng)信號(hào)。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)處理實(shí)時(shí)性好，但全套儀器的價(jià)格比較昂貴。丹麥 Bamp。K公司的 Bamp。K4433型和 Bamp。K3360型聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x上都采用了這種直接處理的方法。? 間接處理方法中的 FFT算法有兩種實(shí)現(xiàn)途徑：一是采用專門的 FFT分析儀，如日本小野測(cè)器的 CF6400聲強(qiáng)測(cè)試分析系統(tǒng)；另一種是在微機(jī)上采用專用軟件。但在微機(jī)上進(jìn)行 FFT運(yùn)算的速度不及專門儀器快，更比不上直接法，測(cè)量的實(shí)時(shí)性受到影響，僅適用于測(cè)量相對(duì)平穩(wěn)的聲場(chǎng)。? 3．頻率分析儀．頻率分析儀? 頻率分析儀是用來分析噪聲頻譜的儀器，主要由帶通濾波器和放大器組成，其工作方式是先利用一組帶通濾波器將被測(cè)噪聲中所含的不同頻率分量逐一分離，再經(jīng)內(nèi)部放大器放大后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果可從指示表頭讀出，也可從外接信號(hào)記錄儀直接獲取頻譜圖。 ? 頻率分析儀中的濾波器有 1倍頻程或 l/3倍頻程的帶通濾波器和恒定窄帶寬帶通濾波器。減窄頻帶就可以更詳細(xì)地測(cè)定噪聲的頻率分布，有利于觀察頻譜的峰值。圖 3種不同的帶通濾波器在同一測(cè)點(diǎn)上對(duì)同一聲源進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。? 上述結(jié)果表明：采用不同的帶通濾波器測(cè)量同一噪聲時(shí)，即使測(cè)量頻率或中心頻率相同，但各自測(cè)得的聲壓級(jí)也是不同的。由于能量疊加的結(jié)果，寬頻帶聲壓級(jí)一般總是大于窄頻帶聲壓級(jí)。? 由此可以獲得提示：即對(duì)兩個(gè)以上噪聲源的頻譜圖進(jìn)行比較分析時(shí)，如果它們之間的測(cè)量頻程或帶寬不同，那么就應(yīng)該先將它們換算成同一頻程或帶寬下的聲壓級(jí) (通常是按能量疊加原理將窄頻帶聲壓級(jí)換算為寬頻帶聲壓級(jí) )，然后再進(jìn)行比較。? 在噪聲頻譜分析中還經(jīng)常將聲級(jí)計(jì)或傳聲放大器與濾波器加以組合構(gòu)成頻譜儀，這樣既可用于噪聲級(jí)測(cè)量，也可用于頻譜分析。