用阶梯波法测试声级计Leq功能的研究
0 引言
声级计是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音声压级的仪器。时间平均声级功能是积分声级计在某时间段对噪声进行自动等间隔连续取样后,直接显示等效连续声级Leq值。声级计的Leq功能,从根本上改变了噪声监测取样的方式,减少了原来人工取样过程中声级读取、声级记录、数据统计和声级计算等繁杂的监测工作环节,不仅在一定程度上消除或降低了取样和分析环节中部分较大的系统误差和偶然误差,而且节省了大量的人力、财力和物力,从而使得人们对噪声的测量和评定更加便捷[1]。而声级计的时间平均声级即等效连续声级Leq功能是否合格要有相应的测试方法来进行测试。文中着重研究实验室中用阶梯波法来测试声级计的时间平均声级即等效连续声级Leq功能。
1 理论分析
时间平均声级或等效连续声级是指在规定的时间间隔内,方均根声压与基准声压之比的以10为底的对再乘以20,声压用标准频率计权得到。时间平均A计权声级用符号LAT或LAeqT(简写为Leq)表示,并由下式[2]给出:
式中: T为时间间隔,T=t2-t1;pA(t)为运行时间内的A计权瞬时声压;p0为基准声压。
式(1)还可写为:
式中:T为时间间隔,T=t2-t1;LA(t)为t时刻的A计权瞬时声压级。
实际测量中,常常是以等间隔采样的方式给出LAeq的,这时式(2)可改写为[4]:
式中:T为时间间隔,T=t2-t1=N$t;N为时间间隔T内的采样数;$t为采样间隔;LAi为第i次采样得到的A计权瞬时声压级。
2 实验测试
2.1 实验方法
将正弦信号发生器产生一定幅度的4kHz正弦波信号,通过精密衰减器衰减一定分贝后接至被测声级计上,并使被测声级计的A计权、快档的声级LAF数为某一合适值。然后开始测量LAeq,每隔一定时间,调节精密衰减器使减少衰减,使接到被测声级计上的信号幅度增加,依次记录测得的LAF以及LAeq。通过式(3)计算得LAeq的理论值,并和声级计测得的LAeq值相比较。实验所用仪器包括B&K1027型正弦信号发生器、SHK-15型精密可变衰减器、PC2220型秒表、积分声级计等。实验方框图如图1所示。
2.2 实验过程及实验数据
1)按图1将正弦信号发生器、精密可变衰减器与积分声级计连接好,并开机预热后,将精密可变衰减器的衰减旋钮调至60dB,积分声级计的频率计权置为A计权、时间计权置为F档,调节正弦信号发生器使产生正弦电信号的频率为4kHz,信号大小使积分声级计的LAF读数为50dB;
2)将积分声级计的/测量方式0设置为/LAeq0,/测量时间0设为/人工0;
3)按一下积分声级计的/启动/暂停0键,启动LAeq,并开始用秒表计时1min,到1min时再按一下积分声级计的/启动/暂停0键以暂停LAeq测量,读出相应的LAeq示值;
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