聲測量的方法及應(yīng)用

1、壓強定義：被施加在單位面積上的力的大小。用帕斯卡（Pa）表示。聲波一般用微帕（Pa）表示。1 Pa = 106 Pa人耳能聽到的最小聲壓約為20Pa。使人耳產(chǎn)生不舒適感的聲壓大約為2000 0000Pa。聲壓差難以描述，所以引入分貝這個單位。在電話普及的過程中，人們?yōu)榱藭鴮戇\算且又符合人耳對聲級的響度感知，于是引入了對數(shù)刻度。聲壓1：聲壓2轉(zhuǎn)換成以10為底的對數(shù)2從20Pa到2000 0000Pa即12的對數(shù)刻度單位為貝爾。1/10貝爾就是分貝的計量單位。12貝爾的聲壓跨度120 dB20000Pa：200Pa=100:1Alg100=log10 （10）2=2B聲壓值的差值：202=40dB

2、C一個聲音比另一個聲音大40dB。D分貝運算舉例1.聲壓級定義：規(guī)定了作為基準(zhǔn)的聲壓數(shù)值，才能表達聲壓的絕對值。稱為聲壓級（SPL），記為Lp。數(shù)值以分貝表示。后綴SPL。0 dB SPL代表：20 Pa 的聲壓40 dB SPL代表：20 Pa 的聲壓+40 dB輕聲聲壓級為40 dB SPL2.聲強級公式：LI=10 lg（I/IO）LI聲強級I聲強IO基準(zhǔn)聲強I=P2/cI0=P02/c =(20*10-6)2/415=(400*10-12)/41510-12 W/m2LI=10 lg（I/IO）= 10 lg (P2/c)/ (P02/c) = 10 lg (P2 /P02 )=20

3、lg (P /P0)=LP1.倍頻程刻度對頻率的描述很少采用線性刻度，多采用對數(shù)刻度。頻率每增加一倍，稱為一個倍頻程，音樂上稱為一個八度。法國數(shù)學(xué)家Jean Baptiste Joseph Fourier發(fā)現(xiàn)，任何一個復(fù)合聲音都可以看作多個純音的集合。同時J發(fā)明了傅里葉變換，又稱頻譜分析。復(fù)合聲周期性復(fù)合聲信號非周期性復(fù)合聲信號1.周期性復(fù)合聲信號定義：總有一個固定波長的波形樣式在不斷重復(fù)著。復(fù)合聲的波形樣式更加沒有規(guī)則，且邊緣不整齊。頻率間隔為f0=1/T，稱為基頻。純音信號的頻譜為一根譜線。樂音信號的頻譜為若干根譜線。除了基頻f0譜線外，2 f0等成倍數(shù)的頻率被稱為泛音或諧波。例如：音調(diào)A

4、的基頻是440Hz諧波的頻率則是440*2Hz=880Hz等。人們可以分辨小號和雙簧管的樂音，因為諧波組分具有不同的聲級配比，即音色。特點：頻譜不再是離散的譜線，而是連續(xù)的頻帶。即為白噪聲，無規(guī)則、隨機性。噪聲能量均相等。即通過不同的濾波器對聲波信號進行頻譜修飾，將不需要的頻率成分濾除，將需要突出的頻率成分抬升。分為：高通濾波器、低通濾波器和帶通濾波器等。高通濾波器：只允許某一頻率以上的高頻信號無衰高通濾波器：只允許某一頻率以上的高頻信號無衰減地通過。減地通過。低通濾波器：只允許某一頻率以下的低頻信號無衰減地通過。臨界處的頻率稱為截止頻率。帶通濾波器：只允許特定頻帶的信號通過。fc2=fufL

5、中心頻率fc下限截止頻率fL上限截止頻率fu1.聲級計的功能聲級計是測量聲音強度的電子儀器。聲信號電信號AMETAMETAMETAMETAMET傳聲器衰減器計權(quán)網(wǎng)絡(luò)放大器檢波網(wǎng)絡(luò)和指示器0101020203030404主機前置放大器檢波顯示讀數(shù)傳聲器（聲能轉(zhuǎn)化為電能）衰減器及計權(quán)網(wǎng)絡(luò)響度定義：人耳判別聲音由弱到響的強度等級觀念。等響曲線：將各頻率上響度相等的純音或噪聲的聲壓級數(shù)值繪制成曲線。40方、70方、100方三條等響曲線對應(yīng)A、B、C三種計權(quán)。MAF為正常人最小聽閾數(shù)值。計權(quán)網(wǎng)絡(luò)：為了模擬人耳的特性，不少噪聲測量儀都設(shè)計了一種特殊的濾波器。常見的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)近似地模擬了40方、70方、100方三條等響曲線，稱為A、B、C計權(quán)。A A計權(quán)聲級計權(quán)聲級模擬人耳對模擬人耳對55 dB SPL85 dB SPL高強度噪聲的響度感受。衰減最少線性計權(quán)A計權(quán)C計權(quán)線性表示未使用計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，聲級數(shù)值線性表示未使用計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，聲級數(shù)值dB SPLdB SPLA、C計權(quán)測得數(shù)值標(biāo)記為dB A、 dB C0101選取配套傳聲器0202安裝在聲級計的傳聲桿上0303在戶外有風(fēng)的情況罩上防風(fēng)球0404測試前使用活塞對傳聲器進行校準(zhǔn)確定聲級計的時間響度。聲級計有三種時間計權(quán)：慢速慢速快速快速脈沖脈沖1000ms125ms35ms穩(wěn)態(tài)信號（如純音）瞬態(tài)信號（如言語