声音是通过空气等传播的一种波。其大小被观察为压力波动 (声压) 。声压单位为帕斯卡 (Pa)，但通常使用声压级 (声压级) 来表示声音的大小。声压级以分贝 (dB) 表示。
在使用诸如FFT分析仪之类的分析设备分析声音时，通常会使用传声器或声级计作为传感器。此时，需要对分析设备进行校准，以确保分析结果显示正确的声压级值。
使用声级计进行分析时，如果配备声学校准器，则应使用声学校准器校准声级计和分析设备。声学校准器是一种能够产生特定声压级（例如 114 dB 或 94 dB）的装置，可插入声级计顶端的传声器中。
这次，我们将介绍使用声学校准器校准声级计和分析设备的步骤。
声级计与分析装置的连接
如果声级计同时具有交流 (AC) 和直流 (DC) 输出端子，请将交流输出端子的信号连接到分析设备。如果声级计的设置允许切换交流和直流输出信号，请将其切换到交流模式。
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图 1：声级计与分析设备连接示例。
我们的声级计LA-3260/3560/3570 和 LA-1410/1440/4440 也可在输出端输出 AC-Z 信号。此功能会在输出端输出以 Z 特性（平坦特性）计权的信号，而无需考虑声级计上选择的频率计权（A 计权/C 计权/Z 计权）。当您希望在声级计上显示 A 计权声压级，但在分析设备上分析 Z 计权（平坦特性）信号时，可以使用此功能。
声级计和分析装置的校准程序
声级计和分析装置的校准步骤如下。有关声级计和分析装置的详细操作说明，请参阅其各自的使用说明书。此外，有关声学校准器的操作说明，请参阅其使用说明书。
- 通过附带的测试成绩书或主机上的刻印确认音响校正器的声压发生水平 (校正值) 。发生声压水平需要进行大气压修正时，测量大气压，将通过气压进行修正后的值作为校正值。
- 声级计如果 (2) 中指定了使用声学校准器时的修正值，则校准值为 (1) 中的值加上修正值。我们声级计上 LA-3260/3560 的校正值为 -0.1 dB，L-3570 的校正值为 +0.2 dB。声级计不需要校正值，因为没有指定校正值。
- 断开传声器连接后，打开声学校准器并检查其工作情况。检查完毕后，关闭电源。
- 设置声级计。
频率计权特性设置为 C 或 Z（平坦）。电平范围通常设置为校准值所在的最低电平范围（例如，如果校准值为 114 dB，则范围为 50-120 dB）。如果有两种电平范围类型（ 宽范围和标准范围），请选择测量期间将使用的相同范围类型。 - 设置分析设备。
将频率范围设置为与实际测量时相同的范围。但是，如果频率范围等于或低于内部校准信号的频率 (通常为1 kHz)，则将范围设置为2倍 (2 kHz) 或更高。将模拟滤波器设置为Z (FLAT) 或C。还应将平均时间设置为20秒。 - 在分析器的单位校准设置中，将单位名称设置为“Pa”，将EU类型设置为“V/EU”，将0 dB基准值设置为“2E -5” (20μPa)，将偏移设置为“0 dB”。对于无法设置0dB参考值的分析器，单位名称应为空或“spl”。
- 声级计顶端的传声器缓慢插入声学校准器中。
将传声器完全插入。等待至少 30 秒，让校准器内的压力稳定下来。 - 打开音响校正器的电源。
- 根据校准信号的大小调整分析器的电压范围。通常，适当的电压范围是1Vrms。
- 音响校正器的输出稳定之后，按下解析装置的开始按钮，进行20秒的平均化。此外，音响校正器在一定时间内不操作的话会自动停止，所以自动停止时请再次执行。
- 将搜索光标置于全画幅上 (在实时倍频程分析器中为
全部路径) 并执行单位校准，使该值成为校准值。 - 再次按分析器上的“Start (开始) ”按钮，检查“Overall (全部) ”值 (或“All Pass (全部通过) ”值) 是否与校正值相同。
- 检查并记录分析设备单位校准设置中的欧盟值（V/欧盟值）。同时，确认该值与根据声级计（稍后描述）计算出的欧盟值基本一致。
- 关闭声学校准器并移除声级计。
- 重置声级计设置。
- 将分析器的频率范围、模拟滤波器、平均时间、电压范围等恢复为其原始设置。
- 实际上测量的是物体发出的声音，并将声级计的量程设置为不会导致过载的最小量程。
- 测量期间声级计量程值上限 (17) 与校准期间量程值上限 (4) 之间的差值，设定为分析设备单位校准设置的偏移量。
如果测量期间的电平范围为 20-90 dB，校准期间的电平范围为 60-120 dB，则将偏移量设置为 90 - 120 = -30 dB。
如果分析设备的单位校准设置中不包含偏移功能，则 EU 值将根据电平范围的变化量进行校正。如果测量期间的电平范围比校准值低 10 dB，则 EU 值（V/EU 值）将乘以 3.1623。如果低 20 dB，则乘以 10；如果低 30 dB，则乘以 31.623；如果低 40 dB，则乘以 100。
根据声级计的量程计算欧盟值的方法（假设 0 dB 参考值设定为 20 μPa）
按照上述单位校准方法得到的欧盟值可以根据声级计的交流输出规格计算得出。但是，由于交流输出电压存在误差，因此使用此方法计算出的欧盟值只是一个近似值。
表 1 显示了当分析设备单位校准设置的 0 dB 参考值为 20 μPa 时，EU 值（V/EU 值）和 EU 值（EU/V 值）的公式和计算示例。计算示例针对的是声级计当输入量程上限（满量程值）的声音时，其交流输出端输出 0.707 Vrms。所得 EU 值（V/EU 值）的单位为 V/Pa，表示每 1 Pa 输出多少 V。EU 值（EU/V 值）的单位为 Pa/V，表示 1 V 对应多少 Pa。
表1 EU值的计算示例 (0 dB基准值设定为20μPa时)
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级别范围 (上限) |
满刻度交流输出电压 |
V/EU (V/Pa) |
EU/V值 (Pa/V) |
| 范围 (dB) |
输出电压 (Vrms) |
输出电压/10^ ( (量程值−20) /20) ×2×10−5 |
10^ ( (量程值−20) /20) ×2×10−5/输出电压 |
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120 dB |
0.707 Vrms |
0.03535 |
28.29 |
|
110 dB |
0.707 Vrms |
0.1118 |
8.946 |
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100 dB |
0.707 Vrms |
0.3535 |
2.829 |
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90 dB |
0.707 Vrms |
1.118 |
0.8946 |
从声级计的量程计算欧盟值的方法（当无法设置 0 dB 参考值时）
按照上述单位校准方法得到的欧盟值可以根据声级计的交流输出规格计算得出。但是，由于交流输出电压存在误差，因此使用此方法计算出的欧盟值只是一个近似值。
表 2 显示了当分析设备的单位校准设置中无法设置 0 dB 参考值，或 0 dB 参考值设置为 1 时，EU 值 (V/EU 值) 和 EU 值 (EU/V 值) 的公式和计算示例。计算示例针对的是声级计当输入量程上限（满量程值）的声音时，其交流输出端输出 0.707 Vrms。所得 EU 值 (V/EU 值) 的单位表示每 20 μPa 输出的电压值（V）。EU 值 (EU/V 值) 是其倒数。
表2 EU值的计算示例 (当无法设置0dB标准值时)
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级别范围 (上限) |
满刻度交流输出电压 |
V/EU (V/Pa) |
EU/V值 (Pa/V) |
| 范围 (dB) |
输出电压 (Vrms) |
输出电压/10^ ( (量程值−20) /20) |
10^ ( (量程值−20) /20) /输出电压 |
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120 dB |
0.707 Vrms |
7.070×10⁻⁷ |
1.414×10⁶ |
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110 dB |
0.707 Vrms |
2.236×10⁻⁶ |
4.473×10⁵ |
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100 dB |
0.707 Vrms |
7.070×10⁻⁶ |
1.414×10⁵ |
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90 dB |
0.707 Vrms |
2.236×10⁻⁵ |
4.473×10⁴ |
(摘自2014年12月18日发行的电子邮件杂志)
