本测量专栏收集了您经常向我们的客户咨询室询问的问题，并介绍了答案。
使用声级计（声级计）或FFT分析仪测量声音时，会有一个叫“频率加权特性（A/C/Z）”的项目，会被问很多问题，比如“应该设置哪个”、“A是什么”、“什么时候应该用C”等。
这次我们将介绍用于测量声音的频率加权特性A/C/Z,包括确定A/C/Z的背景等。
人的听觉和响度水平
声音是空气 (等) 的压力变化。即使压力的变动量相同，如果声音的频率不同，人也感觉不到相同大小的声音。因此，要评估声音的大小，您需要了解人的听力并纠正其特征。
对于稳定音，我们将1kHz纯音的声压级定义为“声音大小级别 (响度级别) ”，听力正常的人认为该纯音听起来与该纯音相同。
关于频率对人类听觉感受影响的测量，始于弗莱彻—芒森（Fletcher-Munson），并于1957年由罗宾逊（Robinson, F）等人重新测量。图1以旧标准（蓝色）展示了罗宾逊等人测得的、听力正常者认为响度相同的纯音声压级与频率之间关系的曲线。这条曲线称为等响曲线或等灵敏度曲线。
之后，发现罗宾逊等人测量的等响度曲线含有很大的误差，2003年新的等响度曲线作为ISO 226被国际标准化。新标准曲线如图1所示为新标准 (红线) 。
[dB]
図1 純音の等ラウドネス曲線(新旧比較)
什么是频率加权特性A?
A特性是JIS C1509中指定的频率加权特性，用于测量噪声的嘈杂程度 (声级) 。测量工厂和道路的噪音时，或者规定测量噪音级别、A特性声压级时，使用频率加权特性A。
在简要解释A特征的情况下，它可以表示为“模拟人的听觉的频率特征”，但由于它是最后的近似，它并不严格反映人的听觉。
A特性是通过对图1纯音等响度曲线 (旧标准) 中较小声音的响度曲线进行近似得到的特性。还有其他通过近似于大声的等响度曲线而产生的C特性，并且在过去，通过根据声音的大小使用该特性来测量。
在随后的研究中，虽然该特性表示听觉声音的大小，但不能说它适合
来表示噪音的噪音，即使是大声也可以使用A特征曲线来表示噪音的噪音很明显它更好。
2003年新的等响度曲线作为ISO 226被国际标准化，近似等响度曲线 (旧规格) 做出的A特性没有改变，现在仍然作为测量噪音的嘈杂 (噪声级) 时的加权特性继续使用。
什么是频率加权特性C?
C特性是对等响度曲线 (旧标准) 中较大声音的听感做出的近似。在过去，我们根据声音的大小正确使用此特性，但很明显，即使对于较大的声音，最好使用A特性曲线来表示噪音的嘈杂程度，现在几乎不使用C特性。但是，在欧洲的规格中，有规定在一部分测量中使用C特性的。
虽然它是C的特征，但声学校准有时仍会用它来避免校准声级计（声级计）或传声器时产生的暗噪声影响。
实际上，除非暗噪声（噪声）相当大，否则使用 Z 特性进行校准不会有影响。此外，当校准信号的频率不是 1 kHz 时，影响不可忽视，因此在校准时不会使用 A 特性。
什么是频率加权特性Z?
Z特性是在指定的频率范围内具有平坦特性的频率加权特性。它用于测量物理现象本身称为声音 (压力波动) 到最后，与人的听觉感受无关。
此外，它是一种通用的分析设备，可用于测量声音，振动，电压和其他分析，其中一些具有用于测量声音的频率加权特性A/C/Z,但除了声音之外在分析时，请务必使用Z特性。
Z 特性是声级计的旧标准 JIS C1502/1505 中规定的平坦特性（FLAT）。在新标准 JIS C1509 中，频率范围扩大到 10 Hz ～ 20 kHz，并规定为频率加权特性 Z。
其它频率加权特性
作为声音测量中使用的频率加权特性，还有现在几乎不使用的
B特性、D特性和评价超低频声音时使用的G特性，详细内容就省略了。
频率加权特性A/C/Z值
JIS C1509中规定的频率加权特性A/C/Z的值及其图表如表1和图2所示。
表1 周波数重み付け特性 A/C/Z （1/3 オクターブバンド）
|
No |
标称频率 (Hz) |
精确频率 (Hz) |
A特性 (dB) |
C特性 (dB) |
Z特性 (dB) |
|
10 |
10 |
10.00 |
-70.4 |
-14.3 |
0.0 |
|
11 |
12.5 |
12.59 |
-63.4 |
-11.2 |
0.0 |
|
12 |
16 |
15.85 |
-56.7 |
-8.5 |
0.0 |
|
13 |
20 |
19.95 |
-50.5 |
-6.2 |
0.0 |
|
14 |
25 |
25.12 |
-44.7 |
-4.4 |
0.0 |
|
15 |
31.5 |
31.62 |
-39.4 |
-3.0 |
0.0 |
|
16 |
40 |
39.81 |
-34.6 |
-2.0 |
0.0 |
|
17 |
50 |
50.12 |
-30.2 |
-1.3 |
0.0 |
|
18 |
63 |
63.10 |
-26.2 |
-0.8 |
0.0 |
|
19 |
80 |
79.43 |
-22.5 |
-0.5 |
0.0 |
|
20 |
100 |
100.00 |
-19.1 |
-0.3 |
0.0 |
|
21 |
125 |
125.89 |
-16.1 |
-0.2 |
0.0 |
|
22 |
160 |
158.49 |
-13.4 |
-0.1 |
0.0 |
|
23 |
200 |
199.53 |
-10.9 |
0.0 |
0.0 |
|
24 |
250 |
251.19 |
-8.6 |
0.0 |
0.0 |
|
25 |
315 |
316.23 |
-6.6 |
0.0 |
0.0 |
|
26 |
400 |
398.11 |
-4.8 |
0.0 |
0.0 |
|
27 |
500 |
501.19 |
-3.2 |
0.0 |
0.0 |
|
28 |
630 |
630.96 |
-1.9 |
0.0 |
0.0 |
|
29 |
800 |
794.33 |
-0.8 |
0.0 |
0.0 |
|
30 |
1000 |
1000.00 |
0 |
0 |
0 |
|
31 |
1250 |
1258.93 |
0.6 |
0.0 |
0.0 |
|
32 |
1600 |
1584.89 |
1.0 |
-0.1 |
0.0 |
|
33 |
2000 |
1995.26 |
1.2 |
-0.2 |
0.0 |
|
34 |
2500 |
2511.89 |
1.3 |
-0.3 |
0.0 |
|
35 |
3150 |
3162.28 |
1.2 |
-0.5 |
0.0 |
|
36 |
4000 |
3981.07 |
1.0 |
-0.8 |
0.0 |
|
37 |
5000 |
5011.87 |
0.5 |
-1.3 |
0.0 |
|
38 |
6300 |
6309.57 |
-0.1 |
-2.0 |
0.0 |
|
39 |
8000 |
7943.28 |
-1.1 |
-3.0 |
0.0 |
|
40 |
10000 |
10000.00 |
-2.5 |
-4.4 |
0.0 |
|
41 |
12500 |
12589.25 |
-4.3 |
-6.2 |
0.0 |
|
42 |
16000 |
15848.93 |
-6.6 |
-8.5 |
0.0 |
|
43 |
20000 |
19952.62 |
-9.3 |
-11.2 |
0.0 |
[dB]
図2 周波数重み付け特性 A/C/Z
标称频率是每个1/3倍频频带的中心频率的精确频率。严格频率是把频带编号n作为10~32的整数，通过公式1求出的各频带严格的中心频率的值。
表1是每个1/3倍频频带的频率加权特性的值。从表1中只留下1/1倍频程频带的频率(16 Hz、31.5 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hz、500 Hz、1 kHz、...、16 kHz)行，然后删除其他行，得到1/1倍频程频带的表。
频率加权特性A/C/Z计算公式
频率加权特性A/C/Z的计算公式在JIS C1509中定义，如公式 (2) 至公式 (4) 所示。其中f是频率 [Hz] 。
其中常量为:。
A 1000和C 1000是允许频率加权特性在1 kHz的0 dB的标准化常数。
频率加权特性A/C/Z的计算示例
频率加权特性A/C/Z的计算示例作为Excel文件提供。可以从下面的URL下载。
(摘自2016年12月22日发行的电子邮件杂志)
