利用PC机实现B&K2230型声级计性能的拓展

    B&K2230型声级计(以下简称2230声级计)是丹麦B&K公司生产的精密积分型声级计.单独使用时它只能测量噪声的声压级(SPL)、等效声压级(Leq)、噪声暴露级(SEL)以及声压级最大、最小值,这些功能可以满足一般测量要求,如对环境噪声监测和对机器、车辆噪声评估等.有些场合需要进行噪声的频谱分析时,就必须外配1624型倍频程滤波器或1625型1/1-1/3倍频程.通过对倍频程中心频率的不同设置,方可测得噪声在各中心频率段的幅值.这种方法一方面增加了配置设备的资金投入,另一方面增加了测量时间和后期数据处理的工作量,同时因为它局限于对少数几个中心频率段进行测量(采用1/3、1/1倍频程时,中心频率段分别为31、10个),造成在20—20 000 Hz频率范围内频率分辨率不高,影响了它的使用范围和内部电容传声器及输入部分电路的高性能发挥.利用PC机上声卡和录音程序就可以采集声级计交流输出插孔的电信号,在matlab中通过适量编程实现对测量数据的频谱分析、图形显示和打印等功能.这样既有效地利用了现有设备资源,节省资金,又可最大限度满足实际需要,为科研院所旧设备的有效利用提供了一条新思路.

    1　设备简介

    1.1　2230声级计

    2230声级计符合《IEC651声级计标准》,精度等级为1型,可供实验室用.它主要由电容传声器、前置放大器、衰减器、计权网络、输出放大器、检波器、直流放大器、A/D转换器、微处理器及液晶显示部分组成.

    电容传声器把声信号变成电信号.电信号经过前置放大器、衰减器和频率计权网络送到输出放大器放大,并向外输出交流信号.交流信号通过检波器转换成直流信号后,送到A/D转换器变换成数字信号.数字信号通过内部微处理器的运算,在液晶显示屏上示出被测声信号的声压值.

    B&K2230精密声级计上还提供倍频程(或1/3倍频程)接口、交流输出插孔和直流输出插孔.信号流经外接的倍频程(或1/3倍频程)时,实质上通过了相应中心频率段的滤波.交流输出插孔和直流输出插孔主要向另配的2317型笔录仪和7005(或7006)磁带记录仪提供信号.

    1.2　Sound Blaster Live声卡

    本文采用的PC机声卡为新加坡创新公司生产的Sound Blaster Live声卡(以下简称SBL声卡).它是目前PC机上性能较好的声卡之一,采用了EMU10K1高性能音频处理芯片,可以实现高级硬件加速数字效果处理、16位和8位数字化立体声和单声模式、采样频率高达48kH以及16位和8位录音的抖动处理等.

    在SBL声卡上提供了多个接口和插孔,与录音有关的是线性输入插孔(Line In)和话筒输入插孔(MIC).由于声级计交流输出插孔输出的是经过放大的有源信号,因此信号必须从线性输入插孔输入.