声级计显示的噪声水平是根据瞬时声压乘以频率计权特性 A 计算得出的，包括所有频段的信号分量（普通声级计为20 Hz 至 8 kHz，精密声级计为10 Hz 至 20 kHz）。
进行噪音对策时，因为根据噪音的频率对策方法不同，所以需要噪音的频率分析。频率分析的方法之一是JIS C 1513:2002“音响·振动用八度及1/3八度带分析器”中规定的八度带分析。
如果没有符合JIS C 1513标准的八度带分析器，可以使用FFT分析器进行FFT分析，将FFT分析结果按八度带进行汇总，计算出八度带分析数据 (即所谓的捆绑八度) 。
对于稳定的信号，Octob-band分析的结果与FFT分析的捆绑Octob-sec结果匹配，但如果信号有变化，则不匹配。在测量专栏中，我们将介绍每次分析方法的分析结果和下次 (2013年6月) 的测量数据。
倍频程分析
倍频程波段分析用于分析多个带宽中每个带宽上的信号级别。1/1倍频程分析使用带宽为1倍频程的滤波器 (图1) 。对于1 kHz频段 (fm=1000 Hz)，f1=707.11 Hz, f2=1414.2 Hz。
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图1 1/1倍频程滤波器
1/3倍频程分析使用带宽为1/3倍频程的滤波器 (图2) 。对于1 kHz频段 (fm=1000 Hz)，f1=890.90 Hz, f2=1122.5 Hz。
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图2 1/3倍频滤波器
图3显示了1/3倍频程带宽分析的结果 (示例) 。对于从25 Hz频段到20 kHz频段的30个频段，通过每个频段滤波器的信号级别乘以频率加权A特性。Overall是从25 Hz频段到20 kHz频段的级别乘以A特性的总和。AllPass是所有频段的信号电平，无需通过带通滤波器。AllPass是FLAT特性 (未乘以A特性) 的值，因此比Overall大约大3 dB。此外，由于原始数据不包含大于18.75 kHz的分量，因此20 kHz频段显示为-400 dB。
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图3 1/3倍频程频带分析结果 (例)
倍频分析器
图4和图5展示了时间加权声级计和倍频带分析仪的示例框图。 在声级计（声级计）中，能够测量时间加权声级的称为时间加权声级计，具有有效值检测、时间加权电路（动态特性电路）以及对数算术电路，如图4所示。 “动态特性”一词源自旧声级计标准（JIS C1502、C1505），而在新标准（JIS C1509）中，这些特性被称为时间加权特性。
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图4时间加权声级计框图 (示例)
图5所示的八度带分析器 (声学) 的框图与声级表非常相似，但它们之间有一个八度带通滤波器。另外，通常不进行频率修正，使用平坦特性 (FLAT) 。此类型的分析器一次只能分析一个倍频波段。
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图5倍频程分析器的框图 (例)
同时分析多个倍频程的分析器称为实时倍频程分析器 (图6) 。在1/1倍频程分析中，从31.5 Hz到16 kHz进行分析时，需要10个倍频程带滤波器、有效值检波·动态特性电路、对数运算电路。对于从25 Hz到20 kHz的1/3倍频程分析，需要30个。除此之外，它还具有分析AllPass值的电路，AllPass值是在不通过频带滤波器的情况下对所有频带的信号进行分级的。
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图6实时倍频程分析器的框图 (例)
FFT分析器
FFT分析器是执行FFT分析的设备。例如，如果频率范围为20 kHz并且采样点数为16,384个点，则频率分辨率以3.125 Hz为增量，从而产生总共6,401行功率谱 (包括0 Hz)，从0 Hz到20 kHz,以3.125 Hz为增量。
由于1/3倍频程频带中的1 kHz频带为f1=890.90 Hz, f2=1122.5 Hz,因此通过合成该功率谱中890.625 Hz至1121.875 Hz的分量，可以根据功率谱计算1 kHz频带的信号电平 (*) 。通过这种方式，从FFT分析获得的功率谱计算每个八度频带的信号电平的数据被称为八度。
※实际上，合成时并不是忽略f1以下或f2以上的频率分量，而是考虑到倍频滤波器的扩散(图1、图2中红线所示的特性)。
实时倍频程分析与FFT分析的捆绑倍频程比较
图7和图8显示了对4 kHz重复音突发信号(声压级:91 dB,持续时间:200 ms,重复周期:2 s)进行1/3倍频程分析的结果。实时倍频程分析的动态特性 (时间权重特性) 被认为是快速的 (125 ms) 。使用频率范围:20 kHz,样本点:16,384个点，窗口函数:汉宁进行FFT分析。FFT帧时间长度是0.32秒。
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图7实时倍频程分析 (顶部) 和FFT分析捆绑倍频程 (底部) 的颜色图
实时倍频程分析结果在中，当突发信号中断时，由于动态特性的影响，整流值和每个倍频频带的值在125 ms内以大约-4.3 dB的斜率下降。另一方面，作为FFT分析的结果，帧时间长度为0.32秒，因此在突发信号中断0.32秒后，信号电平变为0 (分贝值为负无穷大) 。
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图8实时倍频程分析 (上) 和FFT分析的捆绑倍频程 (下) 的整体值的时间趋势图
实时倍频程分析结果的最大覆盖值为90.0 dB,比音爆信号的声压级91.0 dB低1.0 dB。另一方面，FFT分析结果约为91.0 dB,根据分析方法的不同，差异约为1.0 dB。此外，时间趋势图也有很大差异。
总结
这次介绍了通过O四倍频频带分析和FFT分析的捆绑八倍频程的分析方法的概要。我们还介绍了重复音爆信号的分析结果，并表明两种分析结果之间存在差异。下次 (2013年6月)，我们将介绍更多分析结果。
- JIS C 1509-1：2005 声级计（声级计）- 第1部分：规范
- JIS C 1513:2002音响·振动用八度音阶及1/3八度频带分析器
- JIS C 1514:2002倍频程和1/N倍频程带滤波器
(摘自2013年4月18日发行的电子邮件杂志)
