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什么是技术报告声级计（声级计）6

8-5 交流输出和直流输出

8-5-1交流输出 (AC out)

传声器捕捉到的空气压力变化（即瞬时音压）输出与之成比例的电信号。由于声音的性质，这个电信号是交流的。交流是指与家庭用电源相同性质的100 VAC（交流电压，频率50/60 Hz），其电流方向交替变化。

这个AC输出是如图8-1所示，传声器的信号经过频率补偿电路（A、C、Z特性）处理后的信号，主要用于与分析仪器（FFT分析仪、八度分析器等）结合进行声音的频率分析，或与水平记录器结合记录噪音水平。

请注意，AC输出与动态特性无关，但它是受频率校正影响的信号。

（注意）
即使显示了频率加权的声压级，也有不加权（Z 特性）AC 输出的声级计（例如，我们的 LA-1401／4400A 系列声级计）。

8-5-2直流输出 (DC out)

AC输出经过检波、动态特性电路和对数运算电路后，转换为dB单位的信号，并输出与声级计的dB显示值成比例的电压信号。

在电气术语中，它是AC输出 (瞬时声压) 的有效值的对数转换 (等级值) (参见图8-1) 。

  • 图8-9振幅值和有效值

将振幅V A 的时间波形 (A) 通过有效值检波/动态特性电路后，如 (B) 所示，即可求出固定高度V 0 。此时获得的V 0 称为波形 (A) 的有效值，并用字符rms表示。

(A)如果的波形为正弦波，则存在以下关系:。

  


(B)得到的有效值V 0 rms通过对数运算电路后，得到与10 log 10 (V 0 rms) 2 成比例的电压输出DC out。

(A)如果波形的振幅 (V A) 是恒定的，则DC输出是恒定的，但是如果时间变化，则DC输出也相应地变为时间变化的DC值 (取决于时间权重) 。

【参考】 :

声级计的AC输出和DC输出电压因机型而异。

例如，;

交流输出:0.707 Vrms/满刻度
直流输出:2.5 V/满刻度、0.5 V/10 dB

;，则每个值具有以下含义:。

  • “rms”表示有效值。

  • “满量程”是声级计的测量范围的最大值，例如，具有 30 dB 到 70 dB 测量范围的声级计，其满量程为 70 dB。

  • “0.707 Vrms /全量程”表示AC输出与声级计显示值之间的比率。例如，在50 dB到90 dB的测量范围内，关系如下。

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AC out
90 dB

0.707 Vrms
84 dB

0.707×10 (84-90)/20 = 0.354 Vrms
58 dB

0.707×10 (58-90)/20 = 0.0178 Vrms
SWIPE

0.707 Vrms 是 ±1 V 的振幅。声级计的 CAL 按钮被按下时，会输出相当于 1 kHz 全量程的 -6 dB 的信号。-6 dB（＝ 20 log 1/2）是全量程的 1/2，因此监测 CAL 的交流输出时，得到的是 ±0.5 V 1 kHz 的正弦波。

  • “0.5 V / 10 dB” 是 DC 输出与声级计的显示值之间的比率。例如，在 30 dB 到 70 dB 的测量范围内，关系如下。

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DC out
70 dB

2.5 V
64 dB

2.2 V
60 dB

2.0 V
30 dB

0.5 V
SWIPE

30 dB时，2.5−0.5× (70−30) ÷10=0.5 (V) 。

线性范围较宽的声级计在极小声音时，输出电压可能会变为负值。无论是直流输出还是交流输出，超出线性范围的值都不是正确的值，请注意。

交流输出信号是声音压力变化的等效信号，具有由不同频率分量合成的复杂波形。AC输出用作FFT分析仪和实时 (倍频程) 分析仪的输入信号，因为如果我们知道噪音对策的目标噪音由哪种频率成分组成，我们可以采取有效措施我会的。

  • 图 8-10 声级计 AC 输出的接连接器

FFT分析器和实时 (倍频) 分析器通过内部信号处理将信号转换为声压级，并在每个频率上显示所分析的声压级。

请注意，由于AC输出是未通过瞬时声压分级的信号，因此需要具有有效电平分级电路的电平记录器才能使用AC输出记录声压电平。要与常规笔记录器配合使用来记录数据，必须连接到直流输出。在FFT分析器中，要转换为有效值的时间常量 (近似地) 等同于FFT的时间窗口长度和平均时间。

8-6 显示部

表示部将DC输出信号根据声级计设置的测量范围以声压级的形式进行数值显示。显示方式有通过指针摆动指示水平的模拟式和通过数字或数字加条形指示器显示水平的数字式。目前，数字方式已成为主流。图8-11展示了我公司声级计的数字显示屏作为例子。

  • 图 8 -11　弊公司声级计的数字显示屏例

图8-12还简要示出了音频信号转换到数字显示的状态。

数字显示以数字形式表示每1 s的级别，而条形图指示器以模拟方式表示每100 ms的级别。

  • 图8 -12直到数字显示的声音信号的转换状态