DS-2000常见问题

例如输入声级计的 CAL 信号 94dB，并使用单位校准功能进行校准，使得此时的功率谱为 94dB，但在此之后显示时间波形时会显示出较大的值。
通过使用运算功能将时间波形乘以 20×10^-6，可以以声压 Pa 单位进行显示。

DS-0221 的单位校准的意义和运算方法接下来将进行说明。CF 系列也是一样。

请阅读时间波形 (单幅值) 和有效值、声压级dB和压力 (Pa) 的对比说明。(以dB表示的声压有效值称为声压级)
另外，为便于说明，有效值在单位后添加小写字母“r”。

（1） 声级计 CAL信号

将声级计设置为100dB范围，频率加权设置为平坦，并在按下CAL按钮时，从AC端子输出94dB的信号。该波形如图1所示。图1是经过DS-0221单元校准功能校准的，时间轴波形的轴值非常大，但功率谱与声级计的94dB值一致。接下来将逐一解释这个原因。

图1：上：时间波形，下：功率谱（单位：校准）

(2) 声压级 (dB) 和压力 (Pa)

声压级由以下公式定义:。

根据方程（1），94（dBr）的声压级为1（Par）。注意，通常取声压级94（dBr）和1（Par）作为有效值。声级计中的ACout信号可视为“与压力变化成正比的电压信号”，作为声压传感器。绝对压力无法测量。图1中的时间波形被视为瞬时压力变化波形。

(3) 功率谱

例如，功率谱用从2048个采样获得的有效振幅值表示 (在某些情况下，可以显示单幅振幅值) 。

图2是单位校准前的电压值的数据。功率谱以LIN显示，便于用电压读取。由于信号是正弦波，因此时间波形的有效值可以通过读取功率谱的1kHz值来获得，但一般来说，我们会查看整体，因此从图2中可以读取到这个整体为“0.347Vr”。

从目前讨论的内容来看，我们可以看到以下情况。在本声级计中，我们发现在声压水平为94dBr时，压力变化变为1 Par，此时有效电压值变为0.347Vr，表明声压、压力变化和电压之间存在关系。

图2

(4) 时间波形和有效值

如图2所示，时间波形的振幅 (单振幅值) 为0.491V。功率谱显示的有效值为0.347Vr。对于正弦波，有效值和单侧振幅值是√2倍。因为Cal信号是正弦波，您能看到0.491V和0.347Vr含义相同，当0.491÷√2=0.347Vr时。相反，由于1Par为1.414Pa (单振幅值)，因此在CAL信号的振幅为0.4907V时为1.414Pa,1÷0.347=1.414÷0.491=2.88 (Pa/V) 是将电压换算为压力的系数。

（4） DS-0221单位校准

(3)根据公式 (1) 计算系数，当电压为0.347Vr时显示为94dBr,系数k (EU/V) 从有效电压值A转换为声压级B (dB) 。(1) 若应用于公式，则得到以下公式。

由于DS-0221只能设置一个常量 (EU/V)，因此Po也是常量，因此K=k÷Po;

求值时使用曲面法线的原始方向。图3显示了系数K如何自动设置为物理单值。

【算例】

图3

图3中，功率谱以声级计的dB单位显示，但时间波形并不是以Pa单位表示。要转换为Pa单位，需要使用系数k进行换算。

由于K已经设置，因此时间波形乘以20×10^-6将获得Pa单位。通过计算功能执行此操作 (图4) 。

◆操作

单击时间波形以将其激活。

从“分析-公式”打开 [公式设置] 页面。如图4所示填写运算式，勾选“运算”，点击OK按钮。计算时间波形。

在“数据视图-Y轴缩放”中更改缩放比例以便于查看。

图4

图5是声级计 CAL 94dB 的信号测量结果。时间轴波形以 Pa 单位表示，功率谱以音压级 dB 单位显示。

图5

补充

此前说明中，CAL 信号为 94dB。例如，若将声级计的电平范围设为 90dB，则 CAL 值将变为 84dB。即使在该 84dB 的 CAL 信号下进行校准时，只要将 94dB 替换为 84dB 来阅读，结果也完全相同。将功率谱校准为84dB后，对时间轴波形^{乘以20×10−6，即可将时间轴波形}以帕（Pa）为单位显示。