这次我们谈论的是声级计噪声测量，特别是冲击噪声测量。
测量声音或噪音最常用的仪器是声级计（声级计），但最近的声级计功能是查找波动声和撞击声的测量量，这里我们主要讨论与撞击声相关的测量。
图1展示了最近声级计的平稳过程（JIS的正式名称是声级计，但这里我们用的是声级计）。
如图所示，声级计的基本功能是将传声器采集到的瞬时声压信号（交流信号）通过多种方法转换为电平值（直流信号）并显示出来。以下将介绍三种将交流信号转换为电平值（直流信号）的方法。
为了明确术语，下文中使用的“声级”指的是经过频率计权（A、C、Z）后的声压级。换句话说，如图1所示，它是对交流信号进行某种频率计权后得到的声级。
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图 1：声级计程序
时间加权声级
该方法包括对瞬时声压信号（交流信号）进行平方，然后使用一定的时间权重（均方根）进行平均，最后将其转换为分贝 (dB)。平均方法采用指数平均（相当于一阶低通滤波器），时间常数可从时间权重 F（快，0.125 秒）和 S（慢，1 秒）中选择。该过程是连续的（由于是数字过程，因此在模数转换的每个采样周期都会发生），从而获得声级值随时间的变化，并在声级计上产生直流输出（模拟输出）。使用此方法评估冲击噪声的量是最大声级。
时间加权声音级别的最大值Lmax通常表示在测量时间内声音级别达到的最大值，如图2所示。
为了尽量对应时间重量的变化，使用F (快) 。在旧标准中，还有称为脉冲的时间权重，但最近不再使用。
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图2最大声级Lmax
时间平均声级 (等效声级)
它是瞬时声压信号 (AC信号) 的平方，并通过测量时间T的时间平均值 (平方平均值) 将其转换为dB。与上述 (1) 不同的是，它不是“指数平均值”，而是“等权重的平均值”，而且不受时间权重的影响，只保留一个数值作为测量时间T的代表值。
物理上是能量平均值，噪音测量通常是求出这个数值。
例如，A特性时间平均声级 (频率权重A) 的计算公式如下:。
p A (t) :A特性瞬时声压
p 0:基准声压20μPa
T:积分时间 (=t 2-t 1)
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图3可变时间加权声级和平均时间声级
此方法中的冲击性噪声的评估量是声暴露级别LE。
声暴露等级不是以测量时间T平均，而是将测量时间内的能量积分值进行Level
化。例如，A特性声暴露电平LAE由以下公式计算:。
p A (t) :A特性瞬时声压
p 0:基准声压20μPa
T 0:1s
根据公式 (1) 和公式 (2)，其与时间平均声音级别的关系如公式 (3) 所示。
LAE = LAeq + 10 log(T )
如果将某一测量时间内的声能累计值视为1s内的稳定音，则声暴露级表示该声暴露级的水平，该声暴露级常用于评价列车通过声、敲击声等间歇性噪音。
峰值声级
这不进行上述 (1) 和 (2) 方式中的均方计算，而是对某一时间内的瞬时声压时间波形 (AC信号) 的绝对值的最大值进行等级化后的值，用下式计算。(p1显示在图5中)
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图5如何获得峰值声级
正如您从测量方法中看到的那样，可以对冲击性声音进行最大的评估，而不受时间权重的影响。此外，频率权重通常使用C特性而不是A特性来评估震撼和响亮的声音。C特性峰值声级被欧洲CE标志和JIS Z 8737系列“工作位置和其他指定位置的机械噪声辐射声压级测量方法”等采用。
三种方法的总结如表1所示。
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计算方法 |
冲击性噪音的评价 |
特征 |
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时间加权 |
最大声音级别 |
受时间权重的影响 |
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时间平均值 (积分) |
声暴露电平 |
听觉暴露的声音能量 |
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峰值检测 |
峰值声级 |
最大评估值 |
表1 3方式的比较
图 6 显示了使用小野测器LA-3560声级计测量单个噪声事件 2 秒的结果。（为便于比较，所有频率计权均设置为 A 计权。）
由此可见，上述评价值的相对大小通常如下：
LAeq << LAE << LAFmax << LApeak
(注意1) 声暴露等级取决于测量时间T。
(注意2) 时间加权声音级别的最大值取决于时间权重。
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图6冲击性声音的测量结果 (例)
根据JIS Z 8737-1的附件A (参考)，确定噪声冲击性的准则包括C特性峰值声级与C特性时间平均声级之间的差值 (L Cpeak-L Ceq) 和C特性峰值声级与具有C特性时间加权S的最大声级之间的差值 (L Cpeak-L CSmax) 。
最后，总结一下。
- 在最新的JIS标准中，根据对瞬时声压信号 (AC信号) 进行分级的方法，有三种类型的冲击性噪声评估。
- 第一个值是测量时间T内时间加权声音级别的最大值。
- 第二个是声暴露级别，它是测量时间T处的能量积分值。
- 第三是峰值声级，即测量时间T内的最大瞬时声压绝对值。
【关键词】
声级计、瞬时声压、交流信号、电平化、直流信号、声级、频率计权、声压级、时间计权声级、均方值、分贝 (dB)、指数平均值、低通滤波器、时间常数、F（快，0.125 秒）、S（慢，1 秒）、时间计权声级最大值、脉冲、时间平均声级、等效声级、能量平均值、A 计权时间平均声级、声暴露水平、峰值声级、A 计权、C 计权、C 计权峰值声级、CE 标志
[参考文献]
小野测器技术报告《什么是声级计》→
JIS C 1509-1：2005 声级计（声级计）
JIS Z 8737-1 测量工作位置及其他指定位置机械噪声辐射声压水平的方法（在反射面准无声场下的实用测量方法）
(摘自2017年3月22日发行的电子邮件杂志)
