⑴ 聲強測量的原理
包括測量方法和測量儀器。基本的聲學測量聲壓測量、聲強測量、聲質點速度測量、頻率測量、加速度測量、傳聲器和水聽器絕對校準、通信系統檢測、語言可懂度測試、聽力測量、聲波分析、電聲儀器性能評價、房間音質測量等。近代聲學測量的儀器設備有各種聲級計、電容傳聲器和電子放大記錄設備、模擬和數字頻譜分析儀、聲強計、加速度計、駐波管等,以及消聲室、混響室、隔聲室、高聲強實驗室、消聲水池和混響水池。
歷史
17世紀初就有人嘗試測量空氣中的聲速。直到18世紀聲學測量只是在測量聲速方面做了一些工作,19世紀中雖在空氣中聲速的測定、調音頻率的確定、質點速度的測定和音色的觀察等方面取得了進展,但還屬起步階段,真正的聲學測量工作是在20世紀初由於電學線路和無線電技術的發展而開始發展的。先發明了用瑞利盤測定平面行波中的質點速度,從而建立了聲壓的測量,用光干涉法測量聲強等一些測量方法。後又發明了熱致發聲器等標准聲源,特別是電容傳聲器和互易校準的發明,室內自由聲場──消聲室的建立,以及各種聲學測試儀器如聲級計、聲分析儀等的問世,使聲學測量進入了新階段,到60年代,已發展得比較完善,基本上解決了各聲學量的測量,建立了空氣中和水中的聲壓基準及有關的標准測量方法。近年來聲強和聲功率的測量有了新發展,聲學測量正在實現自動化,帶微處理機的聲學測量儀器也已出現,這表明聲學測量已邁進現代聲學的行列。
聲學中的基本量
在聲學中,或描述一聲源及其產生的聲場的特性,或在某些聲學現象、效應中起主導作用的一些量,為聲學中的基本量。表1所列為這些基本量及其相互關系。在前四個量中,聲壓是最容易測量的,而且可以量得很准確,另三個量又能由聲壓導出,因此,過去一直誤認為只有聲壓才是聲學中的基本量。實際上,當聲場不是自由場時,其他三個量與聲壓間不存在一個簡單的關系,另外有不少聲學效應(例如超聲效應)並不直接只與聲壓有關,而與聲能量或聲強等有關。對某一聲學問題選用哪個基本量來描述應視具體情況而定,因此所有這些聲學量在聲學測量中都是很重要的。
聲壓級
在實際生活中,聲音強度的變化范圍很大,從人耳剛能聽到的聲音(約 20μPa)至震耳的雜訊 (約幾百帕)可差107倍。而且人對聲音強弱的感覺並不與聲壓成比例,而是與其對數值成比例。為了便於表示起見,使用聲壓級Lp這個量,它是某聲壓值p與基準聲壓p0之比的常用對數乘以20,其單位為分貝(dB),即 Lp=20lg(p/p0), 基準聲壓在空氣中為 20μPa,水中為1μPa。對於一個聲壓值,不同的基準值給出的聲壓級是不同的,故在講聲壓級的同時一定要說明所用的基準聲壓值。人們實際感覺到的或要處理的聲音大部分不是純音,而是具有頻譜特性的雜訊,對於這類聲則常用某一有限頻帶中聲能的有效聲壓級來表示,稱為頻帶聲壓級。最常用的頻帶寬度有倍頻程和倍頻程帶寬。由多聲源組成的、能量分布隨時間變化的如環境、交通等這類雜訊,則用累積百分聲級和等效聲級來表示,累積百分聲級 是在規定時間T內有N%時間的聲級所超過的那個聲級,等效聲級是某規定時間T內聲級的能量平均值。常用的聲級還有平均聲級、評價聲級、暴露聲級等等。總之對某種類型的聲和雜訊,應使用能表徵其特性的某種聲級來表示。聲強、聲功率以及其他聲學量用級表示時,與聲壓級相同。表2所列為常用聲級的名稱、符號和單位。
⑵ 聲音的分貝數是如何定義、度量及測量的
分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」(bel),一般只採用分貝。分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。
分貝最初使用是在電信行業,是為了量化長導線傳輸電報和電話信號時的功率損失而開發出來的。是為了紀念美國電話發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。雖然分貝定義為1/10貝爾,但單位「貝爾」(Bel)卻很少用。
測量:分貝計是雜訊測量中最基本的儀器。分貝計一般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計權網路以及有效值指示表頭等組成。分貝計的工作原理是由傳聲器將聲音轉換成電信號,再由前置放大器變換阻抗,使傳聲器與衰減器匹配。
放大器將輸出信號加到計權網路,對信號進行頻率計權(或外接濾波器),然後再經衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值,送到有效值檢波器(或外按電平記錄儀),在顯示器上給出雜訊聲級的數值。
(2)聲音混響室測量聲功率方法擴展閱讀
dB的性質貝爾最初是用來表示電信功率訊號的增益和衰減的單位,1個貝爾的增益是以功率在放大後與放大前的比值。所以,電壓增益的分貝表達式是從功率的角度來考慮的,即分貝應該理解為功率的增大或衰減情況。用對數dB形式表達增益之所以在工程上得到了廣泛的應用,是因為:
(1) 當用對數dB表達增益隨頻率變化的曲線時,可大大擴大線性增益變化的區間。通過上一小節,我們已經明白人耳可聽的聲壓幅值波動范圍為2×10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示時對應的dB數值僅僅為0~120dB。
(2) 計算多級放大的總增益時,可將乘法化為加法進行運算。
(3) dB值可正可負。正值表示增大,負值表示衰減。若x/x0<1,則dB值為負值。也就是說測量值大於參考值的為正,小於參考值的為負。
(4) 幅值比互為倒數時,dB值互為正負。
⑶ 怎樣測噪音分貝怎樣降低噪音
1、測量儀器。所有測量儀器均應符合相應標准,使用前必須校準。測量雜訊級時,使用精密和普通聲級計,如需測量雜訊頻譜,需要聲級計上佩帶濾波器;測量等效聲級時,使用積分聲級計;測量脈沖雜訊則使用脈沖聲級計;測量聲強或分析雜訊信號時使用聲強計、實時分析儀等。
2、測量條件。測量中要考慮背景雜訊的影響。當所測雜訊高出背景雜訊不足10dB時,應按規定修正測量結果;當所測雜訊高出背景不足3dB時,測量結果不能作為任何依據,只能作為參考。當環境天氣風速大於四級時,應停止室外測量。測量時要避免高溫、高濕、強磁場、地面和牆面反射等因素的影響。
3、讀取法。穩態雜訊用慢擋讀取指示值或等效聲級。周期性變化雜訊用快擋讀取最大值並讀取隨時間變化的雜訊值,也可以測量等效聲級。脈沖雜訊讀取其峰值和脈沖保持值或測量等效聲級。無規則變化雜訊應測量若干時間段內的等效聲級及每個時間段內的最大值。
降低噪音方法:
在建築物中,為了減小雜訊而採取的措施主要是隔聲和吸聲。隔聲就是將聲源隔離,防止聲源產生的雜訊向室內傳播。在馬路兩旁種樹,對兩側住宅就可以起到隔聲作用。在建築物中將多層密實材料用多孔材料分隔而做成的夾層結構,也會起到很好的隔聲效果。
為消除雜訊,常用的吸聲材料主要是多孔吸聲材料,如玻璃棉、礦棉、膨脹珍珠岩、穿孔吸聲板等。材料的吸聲性能決定於它的粗糙性、柔性、多孔性等因素。另外,建築物周圍的草坪、樹木等也都是很好的吸聲材料,所以種植花草樹木,不僅美化了我們生活和學習的環境,同時也防治了雜訊對環境的污染。
(3)聲音混響室測量聲功率方法擴展閱讀
1、首先要盡可能避免雜訊。在不影響工作、學習和娛樂的情況下,應嚴格控制家用電器和其他發聲器具的音量和開關時間。
尤其是高頻立體聲音響的使用,其音量一定要控制在70分貝以下(以無震耳欲聾的感覺為准)。汽車司機不應隨意按喇叭,不要經常到人聲嘈雜的商業區及歌廳去「接收」雜訊等等,以盡可能地減少人為雜訊的危害。
2、注意防止家用電器的雜訊污染。在購置家用電器時,要選擇質量好、雜訊小的。盡量不要把家用電器集於一室,冰箱最好不要放在卧室;盡量避免各種家用電器同時使用;一旦家用電器發生故障,要及時排除,因為帶病工作的家用電器產生 的雜訊比正常機器工作的聲音大得多。
3、安裝中空玻璃窗、三層玻璃窗、真空玻璃窗、隔音密封條等。這樣可將外來噪音減低一半,特別是臨街的寫字樓和家庭,效果比較理想;安裝鋼門隔聲。鋼門對隔音亦有一定的幫助,如鍍鋅鋼門中層隔有空氣的設計,使得無論室內或室外的聲音均較難傳送開去。此外,鋼門附有膠邊,與門身碰合時並不會發出噪音。
多用布藝裝飾和軟性裝飾;室內不同功能房間的封閉。