什么是声级计

1、声级计概述

声级计是一种最基本的噪声测量仪器，由测量麦克风、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成。其工作原理是由测量麦克风将采集到的声音信号转换为电信号后经由前置放大器输入至仪器主机进行频率计权运算处理，再经由衰减器和经一定电路阻尼后，根据不同标准分档给出被测噪声得定量示值。

SM 102手持式声级计

1.1、主机

声级计的主机主要功能有结果显示、提供交互界面、信号处理、数据传输和存储等。同时主机主板的电路设计、结构设计、软件设计等都是影响测量精度的因素。麦克风输入主机的信号是不断变化的交流信号，通过均方根电压（RMS）转换为直流电平后再经对数电路处理并输出到屏幕，成为可读的dB值。

1.2、测量麦克风

作为高精度声级计组成的重要部件之一，测量麦克风的选择通常为预极化驻极体麦克风。它通过使用驻极体材料，让电荷保存在驻极体中，广泛运用于声压的分析和记录。它的工作原理是咪头中的两块平行的金属板构成了电容器，当外层金属膜片受声波冲击时，其与背板之间的距离就会变化，电容也随之产生变化，在电路中产生一个交流电，实现了声电转换。

M 663自由场麦克风

1.3、计权网络

声级计中的计权可分为频率计权与时间计权。

频率计权：

为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫做频率计权。

频率计权有A、C、Z，表示应用的计权或滤波的频点值。当声压级单位显示为dB（A）时则表示当前结果采用了A计权。

A计权是模拟人耳对声音的响应，是基于40dB等响度的曲线。它会使电信号的中、低频段有较大的衰减，并且A计权滤波覆盖了10Hz至20kHz的整个音频范围。在使用A计权的测量通常标注dB(A)，表示测量结果已使用该频率计权。

C计权是人耳在相当高的声级下的响应。对应于100dB等响度曲线，主要用于评估高声压级的峰值。

Z计权是10Hz到20 kHz±1.5dB之间的平坦频率响应。

在当下，A计权是应用最为广泛的频率计权。

时间计权：

时间计权指声级计对声压变化的反应方式。它的目的是波动信号的指数平均值，使得快速变化的数值变得稳定易读取。根据大多数国际和国家标准，时间计权采用F：快速、S：慢速、I：脉冲三种。

根据标准JJF 1681—2017中定义，时间计权F（快）的设计目标指数时间常数为0.125s，时间计权S（慢）为1s。在突然终止稳态4kHz正弦输入电信号后，时间计权声级相应的衰减速率的设计目标，对时间计权F为34. 7 dB/ s,对时间计权S为4.3dB/s。

1.4、声压级

声压级（Sound Pressure Level，简称 SPL）是用来衡量声音强度的一种物理量。通常我们用分贝（dB）作为单位来表示声压级，它与声音的压力成正比，也就是说，声音越响，其声压级就越高。

在声级计中，声压级的计算应用到了各个频点的分量，单位是dBSPL。

审核编辑黄宇