【正文】 (1232)? 上述即為雙傳聲器法 (pp法 )測(cè)量聲強(qiáng)的基本原理。? 2) pμ法? pμ法聲強(qiáng)測(cè)量原理如圖 ，這種聲強(qiáng)，探頭由一對(duì)超聲波發(fā)射器 一對(duì)超聲波接收器 2和一個(gè)傳聲器 3組成。傳聲器布置在探頭中間，用來測(cè)量聲壓。當(dāng)被測(cè)聲場(chǎng)中沒有其他聲波存在時(shí)，兩列超聲波由發(fā)射器到接收器所經(jīng)歷的時(shí)間均為 t0=d/c；當(dāng)聲場(chǎng)中存在其他聲波且其傳播的質(zhì)點(diǎn)速度為 μ時(shí)，則兩列超聲波由發(fā)射器到接收器所經(jīng)歷的時(shí)間各自為 tl=d/(c+μ)和 t2=d/(cμ)，相位差為：? (1233) ? 當(dāng) μ≤c時(shí)，有：? (1234)? 可見，通過測(cè)量?jī)沙暡▊鞑サ南辔徊罹涂梢郧蟪鲑|(zhì)點(diǎn)速度μ，同時(shí)利用布置在探頭中央的傳聲器可以測(cè)取聲壓 P，將聲壓 P與質(zhì)點(diǎn)速度 μ相乘，即可獲得待測(cè)聲強(qiáng)。? 在實(shí)際應(yīng)用中，直接面臨的問題是選擇聲壓法還是聲強(qiáng)法，進(jìn)而在其中選擇精密測(cè)量還是工程測(cè)量等，對(duì)此需要根據(jù)測(cè)量的目的、噪聲源的特性以及測(cè)試的環(huán)境條件等因素來確定，同時(shí)還必須以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。? 本節(jié)主要介紹聲壓和聲強(qiáng)測(cè)量在噪聲源的聲功率測(cè)定中的具體應(yīng)用，重點(diǎn)說明測(cè)量結(jié)果的處理方法。測(cè)量表面的形狀取決于被測(cè)對(duì)象的外形、測(cè)點(diǎn)的位置和數(shù)目。? 在工程實(shí)際中，對(duì)于外形變化不大的被測(cè)對(duì)象，通常都采用半球面 、 圓柱體表面 或 長方體表面 等作為 包絡(luò)面包絡(luò)面 ，在上面布置測(cè)點(diǎn)，形成測(cè)量表面。? ? 圖 聲壓法測(cè)量 推薦的 半球面測(cè)量表面 ，適合的測(cè)試環(huán)境是半消聲室或具有近似聲學(xué)特性的大房間 。? 圖 聲強(qiáng)法測(cè)量 推薦的半球面測(cè)量表面，適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境 。為了保證測(cè)量精度，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速不得超過 2m/s，探頭距離高溫物體 20mm以上。因此，假設(shè)聲級(jí)計(jì)的直接讀數(shù)為總噪聲，則被測(cè)噪聲的測(cè)量結(jié)果應(yīng)從總噪聲中剔除背景噪聲之后才能得到。? 背景噪聲通常在被測(cè)對(duì)象開始運(yùn)行之前和停止運(yùn)行之后，按相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。? ? ? ? 3)噪聲聲功率級(jí)的換算? 當(dāng)聲壓級(jí)測(cè)量是在專門的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室或具有同等聲學(xué)特性的空間環(huán)境中進(jìn)行，而且被測(cè)聲源的尺寸相對(duì)于測(cè)試的環(huán)境空間足夠小時(shí)，可以根據(jù)表 l27所列的公式計(jì)算被測(cè)噪聲的聲功率級(jí)。? (1)環(huán)境修正法 。? 修正值 K2可按式 (1238)計(jì)算，也可從圖 ，即：? (1238)? 式中： A為實(shí)驗(yàn)室房間的吸聲量， m2； S為測(cè)量表面面積， m2； V為房間體積， m3； t為房間的頻帶混響時(shí)間， S。? ? 應(yīng)該注意的是，工程法和簡(jiǎn)易法對(duì)測(cè)量環(huán)境的要求是不同的。? (2)標(biāo)準(zhǔn)聲源法? 標(biāo)準(zhǔn)聲源法是指預(yù)先在聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)聲源的聲功率級(jí)Lw0，然后將該標(biāo)準(zhǔn)聲源帶到被測(cè)聲源的工作現(xiàn)場(chǎng)，先后測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)聲源和被測(cè)聲源在同一位置、相同測(cè)量表面上的平均聲壓級(jí)，最后按下式計(jì)算被測(cè)噪聲的聲功率級(jí) Lw，即：? (1240)? 式中： Lw為被測(cè)噪聲的聲功率級(jí)； Lw0為標(biāo)準(zhǔn)聲源的聲功率級(jí)，通常在聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行測(cè)量； Lp0m、 Lpm分別為標(biāo)準(zhǔn)聲源和被測(cè)聲源在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的平均聲壓級(jí)。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)。? 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。? 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。? 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。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)。? 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。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。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)。 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。? ? 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。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。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。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。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 。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 。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。? 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。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。K公司的 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。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)。 ? 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。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。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)。? 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