噪音計的選擇及使用方法

數字噪音計AR824,型號:AR 824,品牌：希瑪SMARTSENSOR

產品說明： 一般功能和規格CATIONS     AR-824 測量范圍 30～130dBA 35～130dBC 測量精確度 ±1.5dB 頻率響應 31.5HZ-8.5KHZ 動態范圍 50dB AC/DC 信號輸出 √ 自動關機功能 √ 低電顯示功能 √ 過載提示 √ 數位及分辨率 5Digits & 0.1dB 動態特性選擇 Fast/Slow 麥克風 1/2 英寸電容式麥克風 頻率加權特性 A & C 測量檔位選擇 √ 最大值鎖定 √ RS232 信號輸出介面 - 成年歷功能 - 取樣頻率 2 times/sec       一般特征? 供電 9V堿性電池或者電源適配器 LCD尺寸 30*50mm 產品顏色 象牙白 產品凈重 300g(include battery) 產品尺寸 265*70*35mm 包 裝 包裝方式1(中國) 彩盒包裝 標準外箱容量 20 標準外箱尺寸 62.5*45.0*28.5cm 標準外箱毛重 17.2kg 包裝方式2(Other Countries) Blister Standard Quantity Per Carton 20 Standard Carton Size 41.0*37.5*33.2cm Standard Carton Gross Weight 6.2kg   噪音計的選擇及相關標準 噪音計/聲級計的選擇及使用方法 噪音計，又叫聲級計，是一種按照一定的頻率計權和時間計權測量聲音的聲壓級或聲級的機器，是聲學測量中的最基本而又最常用的機器。聲級計可以用於環境噪聲、機器噪聲、車輛噪聲以及其他各種噪聲的測量，也可以用於電聲學，建築聲學等測量，如果把電容傳聲器換成加速度計傳感器，配上積分器，就可以利用聲級計來測量振動。 為瞭使世界各國生產的聲級計的測量結果互相可以比較，國際電工委員會（IEC）製定瞭聲級計的有關標準，並推薦各國采用，1979年5月在斯德哥爾摩通過瞭IEC 651《聲級計》標準，我國有關聲級計的國傢標準是GB3785-83《聲級計電、聲性能及測試方法》。1984年IEC又通過瞭 IEC804《積分平均聲級計》國際標準，我國與1997年頒佈瞭GB/T17181-1997《積分平均聲級計》。它們與IEC標準的主要要求是一致的。2002年國際電工委員會(IEC)發佈瞭IEC61672-2002《聲級計》新的國際標準。該標準代替原IEC651-1979《聲級計》和 IEC804-1983《積分平均聲級計》。我國根據該標準製定瞭JJG188-2002《聲級計》檢定規程。按新的標準將聲級計按用途可分為通用聲級計，積分聲級計，頻譜聲級計等，按精度可分為1級和2級，二種級別的聲級計的各種性能指標具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同，而且隨著級別數字的增大，容許誤差放寬。按體積還可分為臺式，便攜式，和袖珍式聲級計。按其指示方式可分為模擬指示和數字指示聲級計。

噪聲測量的概念術語

一 聲音與噪聲
    聲音的本質是波動。受作用得空氣發生振動，當震動頻率在20-20000Hz時，作用於人的耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動。聲音的傳媒介質有空氣。水和固體，它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監測主要討論空氣聲。
人類是生活在一個聲音的環境中，通過聲音進行交談、表達思想感情以及開展各種活動。但有些聲音也會給人類帶來危害。例如，震耳欲聾的機器聲，呼嘯而過的飛機聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現象判斷，一切無規律的或隨機的聲信號叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關，即一切不希望存在的乾擾聲都叫噪聲，例如，在某些時候，某些情緒條件下音樂也可能是噪聲。
環境噪聲的來源有四種：一是交通噪聲，包括汽車、火車和飛機等所產生的噪聲；二是工廠噪聲，如鼓風機、汽輪機，織佈機和沖床等所產生的噪聲；三是建築施工噪聲，像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發出的聲音；四是社會生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機等發出的過強聲音。

 

二、聲音的發生、頻率、波長和聲速
    頻率：聲源在一秒中內振動的次數，記作f。單位為Hz。
    周期：聲源振動一次所經歷的時間，記作T，單位為s。T=1/f。
    波長：沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點間距離，記為λ，單位為m。
    聲速：聲波每秒在介質中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質和溫度有關。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關系可簡寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
    頻率f、波長λ和聲速c三者之間的關系是: c = λf當物體在空氣中振動，使周圍空氣發生疏、密交替變化並向外傳遞，且這種振動頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音，噪聲監測的就是這個范圍內的聲波。頻率低於20Hz的叫次聲，高於20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽覺器官時不引起聲音的感覺，所以不能聽到。

 

三、聲功率、聲強和聲壓
（一） 聲功率（W）
    聲功率是指單位時間內，聲波通過垂直於傳播方向某指定麵積的聲能量。在噪聲監測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強（I）
    聲強是指單位時間內，聲波通過垂直於傳播方向單位麵積的聲能量。單位為 W / s2。
（三） 聲壓（P）
    聲壓是由於聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實際上總是正值，對於球麵波和平麵波，聲壓與聲強的關系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標準大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ•c =408 國際單位值,也叫瑞利。稱為空氣對聲波的特性阻抗.

 

四、分貝、聲功率級、聲強級和聲壓
（一） 分貝
    人們日常生活中遇到的聲音，若以聲壓值表示，由於變化范圍非常大，可以達六個數量級以上，同時由於人體聽覺對聲信號強弱刺激反應不是線形的，而是成對數比例關系。所以采用分貝來表達聲學量值。所謂分貝是指兩個相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對數並乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分貝符號為"dB"，它是無量綱的。式中A0是基準量（或參考量），A是被量度量。被量度量和基準量之比取對數，這對數值稱為被量度量的"級"。亦即用對數標度時，所得到的是比值,它代表被量度量比基準量高出多少"級"。
（二） 聲功率級
      Lw =10lg(W/W0)
式中：Lw——聲功率級（dB）；
      W—— 聲功率（W）；
      W0—— 基準聲功率，為10-12 W。
（三） 聲強級
      LI = 10lg(I/I0)式中：LI —— 聲壓級(dB)；
      I —— 聲強（W/m2）；
      I0 —— 基準聲強，為10-12 W/m2。
（四） 聲壓級
        LP = 20lg(P/P0)
式中： LP—— 聲壓級（dB）；
        P ——聲壓（Pa）；
        P0—— 基準聲壓，為2×10-5Pa，該值是對1000HZ聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。

 

五、噪聲疊加和相減（一）噪聲的疊加兩個以上獨立聲源作用於某一點，產生噪聲的疊加。聲能量是可以代數相加的，設兩個聲源的聲功率分別為W1和W2，那麼總聲功率W總 = W1+ W2。而兩個聲源在某點的聲強為I1 和I2 時，疊加後的總聲強
    總 = I + I2 。但聲壓不能直接相加。由於 I1 =P12/ρc I2 = P22/ρc故 P總2 = P12 + P22又 （P1/ P0）2= 10(Lp1/10)
    (P2 / P0)2 = 10(Lp2/10)故總聲壓級：
    LP =10 lg[（P12 + P22）/ P02]
        =10 lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]
如LP1=LP2，即兩個聲源的聲壓級相等，則總聲壓級：
            LP = LP1+ 10lg2
              ≈ LP1 + 3(dB)
也就是說，作用於某一點的兩個聲源聲壓級相等，其合成的總聲壓級比一個聲源的聲壓級增加3dB。當聲壓級不相等時，按上式計算較麻煩。可以利用書上圖7-1查曲線值來計算。方法是：設LP1 > LP2 ,以 LP1 - LP2值按圖查得ΔLP ，則總聲壓級 LP總 = LP1 + ΔLP 。
（二） 噪聲的相減 噪聲測量中經常碰到如何扣除背景噪聲問題，這就是噪聲相減問題。通常是指噪聲源的聲級比背景噪聲高，但由於後者的存在使測量讀數增高，需要減去背景噪聲。圖7-2為背景噪聲修正曲線，。
例：為測定某車間中一臺機器的噪聲大小，從聲級計上測得聲級為104dB,當機器停止工作，測得背景噪聲為100dB，求該機器噪聲的實際大小。解： 設有背景噪聲時測得的噪聲為LP ，背景噪聲為LP1，機器實際噪聲級為LP2由題意可知
    LP - LP1 =4dB
從圖7-2中可查得ΔLP = 2.2dB,因此該機器的實際噪聲聲級為：
    LP2 = LP -ΔLP
        = 104dB-2.2dB
        = 101.8dB

 

六、 響度和響度級
1 .響度（N）
    響度是人耳判別聲音由輕到響的強度等級概念，它不僅取決於聲音的強度(如聲壓級)，還與它的頻率及波形有關。響度的單位為"宋",1宋的定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz,且來自聽者正前方的平麵波形的強度。如果另一個聲音聽起來比1宋的聲音大n倍，即該聲音的響度為n宋。
2 .響度級(LN)
    響度級是建立在兩個聲音主觀比較的基礎上，選擇1000Hz的純音作基準音，若某一噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級在數值上就等於這個純音的聲壓級（dB）。響度級用LN表示，單位是"方"。如果某噪聲聽起來與聲壓級為80dB，頻率為1000Hz的純音一樣響，則該噪聲的響度級就是80方。
3 .響度與響度級的關系
    根據大量的實驗得到，響度級每改變10方，響度加倍或減半。它們的關系可用下列數學式表示：N = 2[(LN-40)/10] 或 LN = 40+33lgN註意，響度級的合成不能直接相加，而響度可以相加。應先將各響度級換算成響度進行合成，然後再換算成響度級。

 

七、計權聲級
    為瞭能用機器直接反映人的主觀響度感覺的評價量，有關人員在噪聲測量機器——聲級計中設計瞭一種特殊濾波器，叫計權網路。通過計權網路測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而叫計權聲壓級或計權聲級，簡稱聲級。通用的有A、B、C和D計權聲級。A計權聲級是模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性；B計權聲級是模擬55dB到85dB的中等強度噪聲的頻率特性；C計權聲級是模擬高強度噪聲的頻率特性；D計權聲級是對噪聲參量的模擬，專用於飛機噪聲的測量。計權網路是一種特殊濾波器，當含有各種頻率通過時，它對不同頻率成分的衰減是不一樣的。A、B、C計權網路的主要差別是在於對低頻成分衰減程度，A衰減最多，B其次，C最少。A、B、C、D計權的特性曲線見

 

八、等效連續聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級（一）等效連續聲級 A計權聲級能夠較好地反映人耳對噪聲的強度與頻率的主觀感覺，因此對一個連續的穩態噪聲，它是一種較好的評價方法，但對一個起伏的或不連續的噪聲，A計權聲級就顯得不合適瞭。例如，交通噪聲隨車流量和種類而變化；又如，一臺機器工作時其聲級是穩定的，但由於它是間歇地工作，與另一臺聲級相同但連續工作的機器對人的影響就不一樣。因此提出瞭一個用噪聲能量按時間平均方法來評價噪聲對人影響的問題，即等效連續聲級，符號“Leq”或“LAeq.T”。它是用一個相同時間內聲能與之相等的連續穩定的A聲級來表示該段時間內的噪聲的大小。例如，有兩臺聲級為85dB的機器，第一臺連續工作8小時，第二臺間歇工作，其有效工作時間之和為4小時。顯然作用於操作工人的平均能量是前者比後者大一倍，即大3dB。因此，等效連續聲級反映在聲級不穩定的情況下，人實際所接受的噪聲能量的大小，它是一個用來表達隨時間變化的噪聲的等效量。
    LAeq.T =10lg[1/T∫T0100.1LPAdt]式中：LPA—— 某時刻t的瞬時A聲級（dB）;
        T —— 規定的測量時間（s）如果數據符合正態分佈，其累積分佈在正態概率紙上為一直線，則可用下麵
近似公式計算：
    LAeq.T ≈ L50+d2/60, d = L10 - L90其中L10， L50， L90為累積百分聲級，其定義是：
    L10—— 測量時間內，10%的時間超過的噪聲級，相當於噪聲的平均峰值。
    L50—— 測量時間內，50%的時間超過的噪聲級，相當於噪聲的平均值。
    L90—— 測量時間內，90%的時間超過的噪聲級，相當於噪聲的背景值。
累積百分聲級L10、L50、和L90的計算方法有兩種：其一是在正態概率紙上
畫出累積分佈曲線，然後從圖中求得；另一種簡便方法是將測定的一組數據（例如100個），從大 到小排列，第10個數據即為L10，第50個數據即為L50，第90個數據即為L90。
（二） 噪聲污染級
    許多非穩態噪聲的實踐表明，漲落的噪聲所引起人的煩惱程度比等能量的穩態噪聲要大，並且與噪聲暴露的變化率和平均強度有關。經實驗證明，在等效連續聲級的基礎上加上一項表示噪聲變化幅度的量，更能反映實際污染程度。用這種噪聲污染級評價航空或道路的交通噪聲比較恰當。故噪聲污染級（LNP）公式為：
    LNP = Leq + Kσ
式中：K —— 常數，對交通和飛機噪聲取值2.56；
    σ —— 測定過程中瞬時聲級的標準偏差。
（三）晝夜等效聲級
    也稱日夜平均聲級，符號“Ldn”。用來表達社會噪聲晝夜間的變化情況，表達式為：
    Ldn = 10lg{[16×100.1Ld + 8×100.1(Ln+10)]/24}
式中：Ld——白天的等效聲級，時間從6∶00－22∶00，共16個小時；
    Ln——夜間的等效聲級，時間從22∶00－第二天的6∶00，共8個小時。為表明夜間噪聲對人的煩擾更大，故計算夜間等效聲級這一項時應加上10dB的計權。