耳塞隔声性能的客观测量

　　1 引 言

　　目前对于耳塞隔声性能的测试,一般是采用主观阈值法,即测量受试者裸耳听阈和佩戴耳塞时听阈之差值,但由于主观阈值法只能在低声压级的条件下测量耳塞的隔声量,而对于在高声压级的条件下存在非线性效应的隔声耳塞,其测试则存在较大的误差。另外主观阈值法还存在着主观方面的因素,所测得的隔声量并不是隔声耳塞的单一隔声量,它包括受试者的主观判断、听力及测试环境等方面的因素,其隔声量的测试结果离散度较大,重复率低,且工作量也大。为了配合适用于高声压级环境下的防噪声耳塞的研究工作,研制了一种客观测量耳塞隔声性能的方法--“工耳道”法,本文介绍了其测量装置及使用方法,并采用“人工耳道”法测量了防噪声耳塞的隔声性能,将测量数据与采用主观阈值法的测量结果进行了比较,最后还对两种测量方法进行了讨论。

　　2 测试装置与方法

　　“人工耳道”法测量耳塞隔声性能的装置,主要由扬声器、恒压腔、“人工耳道”及传声器组成,配以拍频振荡器、测量放大器及频谱分析仪等测试仪器。本测试系统的核心--“人工耳道”,是根据真人耳道的平均尺寸设计的,这种“人工耳道”的直径为8mm,总空腔的体积(扣除耳塞部分)为2cc,以代替人的外耳道。而恒压腔则起着均匀声扬,减少扬声器的近场效应,提高耳塞前的声压级,扬声器和恒压腔组成了一个高声强发声系统。在“人工耳道”的终端耦合了一只BPK4134型电容传声器作为声接收器,代替人耳的鼓膜。

　　2.1 “人工耳道”法测量耳塞隔声量随声级变化的规律

　　采用“人工耳道”法,测定耳塞在一给定频率下,其隔声量随声级变化的规律,试验装置如图1所示。

　　拍频振荡器输出纯音信号,馈送至扬声器,使它向恒压腔内辐射声波,腔内的声压级借助传声器(BPK4133)可直接由频谱分析仪读出,“人工耳道”与恒压腔连通,内装待测隔声耳塞,在相当于人耳鼓膜位置,装置另一传声器(BPK4134),接收到的信号经测量放大器读出。

　　试验前,传声器、测量放大器及频谱分析仪的灵敏度预先用活塞发声器校正,拍频振荡器也进行频率自校。试验时先把耳塞装到“人工耳道”上,拍频振荡器的频率取一给定值(例如500Hz),调节拍频振荡器的增益使恒压腔内的声压级取一系列的适当值(如90dB~150dB),读取两传声器间相应的声压级差作为耳塞隔声量的量度,对给定耳塞进行测试时,保证读数误差可以忽略不计。

　　2.2 “人工耳道”法测量耳塞隔声量随频率变化的规律