恒奧德聲計的作原理和分類

作原理

由傳聲器將聲音轉(zhuǎn)換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計網(wǎng)絡(luò)，對信號行頻率計(或外接濾波器) ，然后再經(jīng)衰減器及放大器將信號放大到定的幅值，送到有效值檢波器 (或外按電平記錄儀) ，在示表頭上給出噪聲聲的數(shù)值。

傳聲器

傳聲器是把聲壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕难b置，也稱之為話筒，它是聲計的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐體式、動圈式和電容式數(shù)種。

1. 動圈式傳聲器由振動膜片、可動線圈、*磁鐵和變壓器等組成聲計。振動膜片受到聲波壓力以后開始振動，并帶動著和它裝在起的可動線圈在磁場內(nèi)振動以產(chǎn)生感應(yīng)電。該電根據(jù)振動膜片受到聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產(chǎn)生的電就越大，聲壓越小，產(chǎn)生的電也越小。

2.電容式傳聲器主要由金屬膜片和靠得很近的金屬電組成，實質(zhì)上是個平板電容。金屬膜片與金屬電構(gòu)成了平板電容的兩個板，當(dāng)膜片受到聲壓作用時，膜片便發(fā)生變形，使兩個板之間的距離發(fā)生了變化，于是改變了電容量，位測量電路中的電壓也發(fā)生了變化，實現(xiàn)了將聲壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕淖饔?。電容式傳聲器是聲學(xué)測量中理想的傳聲器，具有動態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)平直、靈敏度和在般測量環(huán)境下穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。由于電容式傳聲器輸出阻抗很，因而需要通過前置放大器行阻抗變換，前置放大器裝在聲計內(nèi)靠近安裝電容式傳聲器的位。

放大器

般采用兩放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸入信號的衰減量和輸出信號衰減量的，以便使表頭針在適當(dāng)?shù)奈恢?。輸入放大器使用的哀減器調(diào)節(jié)范圍為測量低端，輸出放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測量。許多聲計的低端以 70dB 為界限。

計網(wǎng)絡(luò)

為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性，在聲計內(nèi)設(shè)有種能夠模擬人耳的聽覺性，把電信號修正為與聽感近似值的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)叫作計網(wǎng)絡(luò)。通過計網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓，已不再是客觀物理量的聲壓(叫線性聲壓)，而是經(jīng)過聽感修正的聲壓，叫作計聲或噪聲。

計(又叫加)參數(shù)是在對頻響曲線行了些加處理后測得的參數(shù)，以區(qū)別于平直頻響狀態(tài)下的不計參數(shù)。例如信噪比，按照定義，我們在額定的信號電平下測出噪聲電平(可以是率，也可以是電壓、電)，額定電平與噪聲電平之比就是信噪比，如果是分貝值，則計算二者之差。這是不計信噪比。不過，由于人耳對各頻段噪聲的感知能力是不樣的，對 3kHz 左右的中頻zui靈敏，對低頻和頻則差些，因此不計信噪比未與人耳對噪聲大小的主觀感覺能很好的吻合。

如何將測量值與主觀聽感統(tǒng)起來呢?于是就有了均衡網(wǎng)絡(luò)，或者叫加網(wǎng)絡(luò)，對低頻和頻都加以適度的衰減，這樣中頻便更突出。把這種加網(wǎng)絡(luò)接在被測器材和測量儀器之間，于是器材中頻噪聲的影響就會被該網(wǎng)絡(luò)"放大"，換言之，對聽感影響zui大的中頻噪聲被賦予了更的重，此時測得的信噪比就叫計信噪比，它可以更真實地反映人的主觀聽感。

根據(jù)所使用的計網(wǎng)不同，分別稱為 A 聲、 B 聲和 C 聲，聲計單位記作 dB(A) 、 dB(B) 和 dB(C)。A 計聲是模擬人耳對 55dB 以下低強(qiáng)度噪聲的頻率性， B 計聲是模擬 55dB 到 85dB 的中等強(qiáng)度噪聲的頻率性， C 計聲是模擬強(qiáng)度噪聲的頻率性。三者的主要差別是對噪聲低頻成分的衰減程度， A 衰減zui多， B 次之， C zui少。A 計聲由于其性曲線接近于人耳的聽感性，因此是目前界上噪聲測量中應(yīng)用zui廣泛的種，許多與噪聲有關(guān)的家規(guī)范都是按 A 聲作為標(biāo)的，但由于A計所依據(jù)的等響曲線經(jīng)過多次修正后發(fā)生了很大的變化，A計的地位也正逐漸下降，目前的計標(biāo)準(zhǔn)包括NR，NC燈標(biāo)準(zhǔn)。

檢波器和示表頭

檢波器作用是把迅速變化的電壓信號轉(zhuǎn)變成變化較慢的直電壓信號。這個直電壓的大小要正比于輸入信號的大小。根據(jù)測量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器和均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出定時間間隔中的zui大值，平均值檢波器能在定時間間隔中測量其平均值。脈沖聲需要測量它的峰值外，在多數(shù)的噪聲測量中均是采用均方根值檢波器。

均方根值檢波器能對交信號行平方、平均和開方，得出電壓的均方根值，zui后將均方根電壓信號輸送到示表頭。目前，測量噪聲用的聲計，表頭響應(yīng)按靈敏度可分為四種:

⑴ "慢"。表頭時間常數(shù)為 1000 ms ，-般用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲，測得的數(shù)值為有效值。

⑵ "快"。表頭時間常數(shù)為 125ms ，般用于測量波動較大的不穩(wěn)態(tài)噪聲和交通運(yùn)輸噪聲等?？鞕n接近人耳對聲音的反應(yīng)。

⑶ "脈沖或脈沖保持"。表針上升時間為 35ms ，用于測量持續(xù)時間較長的脈沖噪聲，如沖床、按錘等，測得的數(shù)值為zui大有效值。

⑷ "峰值保持"。表針上升時間小于 20ms .用于測量持續(xù)時間很短的脈沖聲，如槍、和炸聲，測得的數(shù)值是峰值.即zui大值。

聲計的分類

根據(jù)聲計整機(jī)靈敏度區(qū)分，聲計分類有兩類方法:類是普通聲計，它對傳聲器要求不太。動態(tài)范圍和頻響平直范圍較狹，般不配置帶通濾波器相聯(lián)用;另類是聲計，其傳聲器要求頻響寬，靈敏度，長期穩(wěn)定性好，且能與各種帶通濾波器配合使用，放大器輸出可直接和電平記錄器、錄音機(jī)相聯(lián)接，可將噪聲訊號顯示或貯存起來。如將聲計的傳聲器取下，換以輸入轉(zhuǎn)換器并接加速度計就成為振動計可作振動測量。

按照家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3785.1-2010、IEC 61672-1:2013，聲計按照度，分為1聲計和2聲計，1和2聲計的標(biāo)有相同的目標(biāo)，主要是zui大允許誤差、作溫度范圍和頻率范圍不同，2要求的zui大允差大于1。2聲計的作溫度范圍0 ℃ ~ 40 ℃，1為-10 ℃ ~ 50 ℃。2的頻率范圍般為20 Hz~8kHz，1的頻率范圍為10 Hz~20kHz。

聲計是噪聲測量中zui基本的儀器。聲計般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計網(wǎng)絡(luò)以及有效值示表頭等組成。聲計的作原理是:由傳聲器將聲音轉(zhuǎn)換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計網(wǎng)絡(luò)，對信號行頻率計(或外接濾波器)，然后再經(jīng)衰減器及放大器將信號放大到定的幅值，送到有效值檢波器(或外按電平記錄儀)，在示表頭上給出噪聲聲的數(shù)值。

聲計中的頻率計網(wǎng)絡(luò)有A、B、C三種標(biāo)準(zhǔn)計網(wǎng)絡(luò)。A網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對等響曲線中40方純音的響應(yīng)，它的曲線形狀與340方的等響曲線相反，從而使電信號的中、低頻段有較大的衰減。B網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對70方純音的響應(yīng)，它使電信號的低頻段有定的衰減。C網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對100方純音的響應(yīng)，在整個聲頻范圍內(nèi)有近乎平直的響應(yīng)。聲計經(jīng)過頻率計網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓稱為聲，根據(jù)所使用的計網(wǎng)不同，分別稱為A聲、B聲和C聲，單位記作dB(A)、dB(B)和dB(C)。

目前，測量噪聲用的聲計，表頭響應(yīng)按靈敏度可分為四種:

⑴"慢"。表頭時間常數(shù)為1000 ms，-般用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲，測 得的數(shù)值為有效值。

⑵"快"。表頭時間常數(shù)為125ms，般用于測量波動較大的不穩(wěn)態(tài)噪聲和交通運(yùn)輸噪聲等?？鞕n接近人耳對聲音的反應(yīng)。

⑶"脈沖或脈沖保持"。表針上升時間為35ms，用于測量持續(xù)時間較長的脈沖噪聲，如沖床、按錘等，測得的數(shù)值為zui大有效值。

⑷"峰值保持"。表針上升時間小于20ms.用于測量持續(xù)時間很短的脈沖聲，如槍、pao和炸聲，測得的數(shù)值是峰值.即zui大值。

聲計可以外接濾波器和記錄儀，對噪聲做頻譜分析。產(chǎn)的ND2型聲計內(nèi)裝了個倍頻頁程濾波器，便于攜帶到現(xiàn)場和作頻譜分析。

聲計按度可分為聲計和普通聲計。聲計的測量誤差約為土1dB，普通聲計約為土3dB。聲計按用途可分為兩類:類用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲，類則用于測量不穩(wěn)態(tài)噪聲和脈沖噪聲。

積分式聲計是用來測量段時間內(nèi)不穩(wěn)態(tài)噪聲的等效聲的。噪聲計聲劑量計也是種積分式聲計，主要用來測量噪聲暴露量。

脈沖式聲計是用于測量脈沖噪聲的，這種聲計符合人耳對脈沖聲的響應(yīng)及人耳對脈沖聲反應(yīng)的平均時間。

聲計又叫噪聲計，是種用于測量聲音的聲壓或聲的儀器，是聲學(xué)測量中zui基本而又zui常用的儀器，隨著民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平的提，噪聲普查和環(huán)境保護(hù)作面開展，機(jī)器制行業(yè)已把噪聲作為產(chǎn)品的重要質(zhì)量標(biāo)之，禮堂和體育館等建筑物不僅僅要求型美觀，也追求音響效果，這些都使得聲計的應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)在它不僅應(yīng)用在聲學(xué)和電聲學(xué)測量中，而且已經(jīng)廣 泛應(yīng)用于機(jī)器制、建筑、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、療 衛(wèi)生以及防程等各個域，成為幾乎所有都具備的聲學(xué)測量儀器。

聲計使用正確與否，直接影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，有介紹下聲計的使用。

1、聲計使用環(huán)境的選擇:選擇有代表性的測試地點(diǎn)，聲計要離開地面，離開墻壁，以減少地面和墻壁的反射聲的附加影響。

2、天氣條件要求在無雨無雪的時間，聲計應(yīng)保持傳聲器膜片清潔，風(fēng)力在三以上加風(fēng)罩(以避免風(fēng)噪聲干擾)，五以上大風(fēng)應(yīng)停止測量。

3、打開聲計攜帶箱，取出聲計，套上傳感器。

4、將聲計置于A狀態(tài)，檢測電池，然后校準(zhǔn)聲計。

5、對照表(般常見的環(huán)境聲大小參考)，調(diào)節(jié)測量的量程。

6、下面就可以使用快(測量聲壓變化較大的環(huán)境的瞬時值)、慢(測量聲壓變化不大的環(huán)境中的平均值)、脈沖(測量脈沖聲源)、濾波器(測量頻段的聲)各種能行測量。

7、根據(jù)需要記錄數(shù)據(jù)，同時也可以連接打印機(jī)或者其它電腦終端行自動采集。整理器材并放回地方

分類介紹

聲計是測量噪聲中zui基本的儀器，它屬于種電子儀器， 聲計般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計網(wǎng)絡(luò)以及有效值示表頭等組成。按照聲計靈敏度可將之分為兩大類，類是普通聲計;另類是聲計，按照聲計的用途也可分為兩類:類用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲;類則用于測量不穩(wěn)態(tài)噪聲和脈沖噪聲。

聲計采用了的數(shù)字檢波，使得儀器的穩(wěn)定性、可靠性大大提。聲計具有操作簡單、使用方便的優(yōu)點(diǎn);具有量程動態(tài)范圍大、大屏幕液晶數(shù)顯、自動測量存儲各種數(shù)據(jù)等點(diǎn)。

聲計可廣泛用于各種機(jī)器、車輛、船舶、電器等業(yè)噪聲測量和環(huán)境噪聲測量，適用于廠企業(yè)、建筑、環(huán)境保護(hù)、勞動衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、教學(xué)、療衛(wèi)生、科研等的聲測試域。