第二章 噪声测量.ppt

1、,第十章 噪声测量 A声级和倍频程声压级； 测量窄带噪声频谱; 测量指向性; 测量振动。 测量的主要对象-声音的主要特征为声压、频率、质点振速和声功率等。其中声压和频率是两个主要参数，所以也是测量的主要对象。,为了精确地测量声源辐射的声压，必须要有精密的传声器、放大器和记录仪器。 由于电容传声器的输出阻抗很高，所以加前置放大器，进行阻抗变换。 在两放大器之间通常还插入带通滤波器和计权网络。前者能够截取某频带信号，对噪声信号进行频谱分析；后者则可直读声级，以获得不同的计权声级。,10.1 噪声测量仪器 传声器 直接测量声场的声压。 灵敏度是传声器最重要的技术指标。传声器的灵敏度由下式表示： 电量

2、输出机械量输入,传声器有压电式、电动式和电容式三种。 电容式传声器是目前较为理想的一种换能器，它主要由构成电容两个极板的振膜和背极组成。这种传声器灵敏度高，在很宽的频率范围内频率响应平直，输出性能稳定，一般在500C到1500C的温度范围内和100的相对湿度范围内几乎不变,声级计 声级计是噪声测量中最常用的便携式仪器，可测量总声压级和各种计权声级。,放大器和衰减器 声音通过传声器后，输出的电压是很微弱的，故声级计内必须有放大系统，包括输入放大器和输出方大器。 计权网络 根据人耳对声音的响应特性，声级计中常用的频率计权网络有、C三种，其显示读数通常称之为声级。,指示表头 快挡用于测量随时间起伏小

3、的噪声，当快挡测量的噪声起伏大于dB时应换用慢挡。、 脉冲和脉冲保持挡测量的是声压最大有效值。峰值保持挡测量的是声压峰值，即声压最大值。 利用声级计进行噪声测量前，一般应进行校正。 调节衰减器旋钮时，应使dB量程由大到小的方向调节。,滤波器 在模拟信号分析中，带通滤波器是必不可少的仪器。它的作用是只让滤波器所确定的频率范围内的信号通过，而阻止其他分量的信号通过。 （t）Sch（t）称为滤波器的振幅频率响应。 即在通带内没有衰减，在通带外没有输出。,频谱分析仪 频谱分析仪是用来测量噪声频谱的仪器。它主要由两大部分组成，一部分是测量放大器，另一部分是滤波器。按滤波器频带宽度分为： 恒定带宽频谱分析

4、仪 其通频带宽度始终等于中心频率的某一百分数。故通过的频带宽度是随中心频率的增大而增大的。 等对数频宽式频度分析仪 即倍频程或1/3倍频程分析仪。,实时分析仪 实时分析仪是可即时完成频谱分析的仪器。 磁带记录仪 记录与重放。 信号处理仪 进行幅值域内的统计分析，时差哉内的相关分析和频率域内的频谱分析等。,10.2 噪声测量环境与测量方法 声场与声学环境 许多噪声标准中，规定用测量声级来作为评判机器噪声的依据。事实上，声级的大小不仅取决于声源声能的大小，而且还取决于观测点与声源之间的距离以及声源所在的声学环境。 所谓声场，就是指介质中存在声波的区域。声场的特征取决于它边界的声学性质。,有两种最基

5、本的也是理想条件下的声场：即自由声场和混响声场。 在均匀的、各向同性的、无边界的介质中，声源辐射的声波，能“自由”地传播，既无障碍物的反射，也无环境噪声的干扰，这样的声场称为自由声场。这里所指的边界影响，主要是声波的反射。换言之，自由声场是边界不存在反射的声场。 目前较广泛地采用半消声室，即所谓半自由声场。,在均匀的、各向同性的介质中，存在强烈的边界反射的声场，称为混响声场。 声波按不同方式在许多方向来回反射地传播，在先的声波逐渐衰减，在后的声波不断补充，达到动态平衡。室内声场有可能达到如下状态：各点的平均能量密度相等；各点从各方向来的平均能量流相等；到达某点的各波束之间的相位是无规则的。混响

6、声场都具有强反射的边界，一般只有在室内才能达到这种声学特征。 而是介于这两种声场之间，被称为半混响声场。,测量内容 噪声级和总声压级的测量 噪声级和声压级的概念是不同的。前者是经过频率计权后的声压级，它不是客观量，需采用“计权”测量。后者没有经过计权，是线性声级。 总声压级需采用宽带测量。即测量仪器的频率响应，在20至20000Hz的声频范围内都具有均匀的响应。用宽带即“线性”测得的数值称为总声压级。 由于计权网络具有近乎平直的响应，常将挡读数看作总声压级。,2）声功率级测量方法 自由声场法 放置一声源，以球面波辐射，声功率为：4r，或I201gr+11 在消声室中进行声功率测量时，以机器为中

7、心以r为半径的球面上，均匀分布若干测点，测得声压级Lp1、Lp2、Lp3、Lpn,然后进行平均，求得Lp，于是该机器噪声的声功率级为： p201gr+11, 半自由声场法 人工模拟半自由声场的声学实验室。 p201gr+8, 混响声场法 在混响室中，声源发出稳态噪声后，如果不考虑空气中的能量吸收，则同一时间间隔内，表面吸收的能量等于声源供给的能量。, 半混响声场法 半混响声场中，房间既非全吸收，又非全反射，介于自由场和混响场之间，声源声功率级的计算式为： 标准声源法,声强测量 I=W/S 根据声强的定义，它还可以用单位时间内、单位面积的声波对前时方向毗邻媒质所做的功来表示。因此，它也可以写成：,声强是一矢量，它的指向就是声的传播方向。声场中某点声强矢量的时间平均等于该点上某一时刻声压和同一时刻质点速度的乘积，因此声强矢