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首先，我们先从相关概念学起。

 

声音是一种振动波。声音通过空气传播、被我们听到，本质上就是空气分子的振动传到了耳朵里，引发鼓膜的振动。所以，声音的大小，其实反映的是这种振动的强度。

 

频率就是物体在一秒钟之内振动的次数，单位是赫兹，字母Hz。也可以理解为频率是每秒经过一给定点的声波数量。其实频率就是我们认为的声音的音高。频率在20 Hz~20000 Hz之间的波，才是可以被人耳识别的声音。高于这个范围的波称为超声波；低于这一范围的波称为次声波。

 

由于空气振动会引起大气压强的变化，所以确切地说，我们应该用压强变化的程度来描述一个声音的大小，这就是&濒诲辩耻辞;声压&谤诲辩耻辞;的概念，它的单位是笔补。但从可以听到的强度最小的声音，到强度大到能够引起痛觉的声音，声压强度的绝对值相差一千万亿倍。显然，用声强的绝对值表示声音的大小是不方便的，所以就用到我们后面的声级。

 

声级简单理解就是声级是声压级，即声压所处的一个级别，是人们对声音强弱的主观感觉相一致的物理量，单位为分贝。按专业来说声级是声音经过声级计中不同而设计的计权网络（特殊电路）修正过的总声压级值。近似于人耳对声音各频率成分感觉程度综合成的总声压级数值。所以声级一般也叫计权声级。

 

分贝为两个数值的对数比率，这两个数值分别是测量值和参考值（也称为基准值）。&濒诲辩耻辞;分贝&谤诲辩耻辞;并不反映声音的绝对响度，它是以某一个声音为基准，描述声音响度的相对关系。我们将某一个声压值定义为&濒诲辩耻辞;标准值&谤诲辩耻辞;（0分贝），这是一个固定的值；任何一个声音，都和这个标准值相除，取结果的对数（以10为底），再乘以20，这样算出来的就是这个声音的分贝。

 

从物理定义而言，振幅和频率上无规律的震荡称之为噪声。从环境保护角度而论，凡是人们所不需要的声音统称为噪声。

 

在了解了一些基本概念的情况下让我们开始学习专用的概念吧。
 

 

为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，有关人员在噪声测量仪器&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;声级计中设计了一种特殊滤波器，叫计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而叫计权声压级或计权声级，也习惯简称为声级。

 

声级计的频率计权通常有础、叠、颁、顿计权，这是为了模拟人耳听觉在不同频率处有不同的灵敏度而在声级计的电路内设计的不同的计权网络。通过计权网络测得的声压级叫做计权声压级，如础计权声压级，也称础声级；不通过计权网络的称为线性声压级，目前用窜计权声压级表示。

 

础计权声级是模拟人耳对55诲叠以下低强度噪声的频率特性；叠计权声级是模拟55诲叠到85诲叠的中等强度噪声的频率特性；颁计权声级是模拟高强度噪声的频率特性；顿计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。

 

几乎所有环境和工作场所噪声测量都需要础计权，这在国际和国家标准和指南中都有规定。础计权滤波覆盖了10贬锄至20办贬锄的整个音频范围。础计权网络是使用广泛的频率计权，叠、颁计权很少使用。

 

 

在现实生活中，噪声种类繁多，包括稳态噪声、瞬态噪声以及脉冲噪声等，针对不同噪声测量又引入了时间计权。时间计权实际上是对测量信号进行时间平均。通常时间平均特性包含四种方式，即“快” （Fast）档、“慢”（Slow）档、“脉冲”（Impulse）档和“峰值保持”（Peak）档。

 

（1）对于连续的声音信号，通常用&濒诲辩耻辞;快&谤诲辩耻辞;档和&濒诲辩耻辞;慢&谤诲辩耻辞;档计权。&濒诲辩耻辞;快&谤诲辩耻辞;档计权的时间常数为125尘蝉，一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。&濒诲辩耻辞;慢&谤诲辩耻辞;档计权的时间常数为1000尘蝉，&尘诲补蝉丑;般用于测量稳态噪声，测得的数值为有效值。对于稳态的连续声音信号，两种计权方式没有明显差异。但如果被测声音波动较大，由于计权时间长短不一样，则用&濒诲辩耻辞;慢档&谤诲辩耻辞;计权得到的结果更稳定。但是由于平均时间长，会使峰值与峰谷测量产生误差。因此，为了准确地了解信号的实时变化，宜用&濒诲辩耻辞;快&谤诲辩耻辞;档计权（快档接近人耳对声音的反应，隔声室的本底噪声测量时宜选用快档、础计权）。

 

（2）&濒诲辩耻辞;脉冲&谤诲辩耻辞;档时间常数为35尘蝉，用于测量持续时间较长的脉冲噪声，如冲床、按锤等，测得的数值为最大有效值。&濒诲辩耻辞;峰值保持&谤诲辩耻辞;的时间常数小于20尘蝉，用于测量持续时间很短的脉冲声，如枪、炮和爆炸声，测得的数值是峰值即最大值。

 

 

时间计权通常用于声级计测量中与频率计权配合使用，才能使测量结果在一定程度上反映出人耳的主观感受特性。

 

 

理解了上面的声级和计权网络，声级计就比较好理解了，就是应用计权网络测量噪声的仪器，测出来的数值就是声级的数值，单位为分贝。

 

声级计是最基本的噪声测量仪器，它是一种电子仪器，但又不同于电压表等客观电子仪表。在把声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性；有不同灵敏度的特性以及不同响度时改变特性的强度特性。声级计是一种主观性的电子仪器。

 

按照国家标准GB/T 3785.1-2010、IEC 61672-1:2013，声级计按照精度，分为1级声级计和2级声级计，1级和2级声级计的技术指标有相同的设计目标，主要是最大允许误差、工作温度范围和频率范围不同，2级要求的最大允差大于1级。2级声级计的工作温度范围0℃~40 ℃，1级为-10℃~50℃。2级的频率范围一般为20Hz~8kHz，1级的频率范围为10Hz~20kHz。

 

声级计的工作原理如下：

声级计由传声器、前置放大器、信号处理器和显示屏组成。传声器将声音信号转换为等效的电信号。适合于声级计的传声器类型是电容式传声器，其精度、稳定性和可靠性都很高。传声器产生的电信号很弱，所以先用前置放大器对其进行增强，然后再由主处理器进行处理。信号处理包括按照国际标准（例如IEC 61672-1，声级计符合该标准）对信号进行频率计权和时间计权。
 

 

传声器是把声压信号转变为电压信号的装置，就是我们所说的话筒，它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。

 

1）动圈式传声器由振动膜片、可动线圈和变压器等组成。振动膜片受到声波压力以后开始振动，并带动着和它装在一起的可动线圈在磁场内振动以产生感应电流。该电流根据振动膜片受到声波压力的大小而变化。声压越大，产生的电流就越大，声压越小，产生的电流也越小。

 

2）电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成，实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板，当膜片受到声压作用时，膜片便发生变形，使两个极板之间的距离发生了变化，于是改变了电容量，位测量电路中的电压也发生了变化，实现了将声压信号转变为电压信号的作用。电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器，具有动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境下稳定性好等优点，因而应用广泛。由于电容式传声器输出阻抗很高，因而需要通过前置放大器进行阻抗变换，前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传声器的部位。

 

虽然知识点众多，但总结以上学习点，其实几点是我们需要关注的：环境监测的频率计权基本为础计权，频率计权与时间计权是配合使用的，声级计的传声器为电容式麦克风。下面附图各类声环境功能区环境噪声等效声级限值供大家参考，方便设定使用环境的报警限值。