⑴ 声强测量的原理
包括测量方法和测量仪器。基本的声学测量声压测量、声强测量、声质点速度测量、频率测量、加速度测量、传声器和水听器绝对校准、通信系统检测、语言可懂度测试、听力测量、声波分析、电声仪器性能评价、房间音质测量等。近代声学测量的仪器设备有各种声级计、电容传声器和电子放大记录设备、模拟和数字频谱分析仪、声强计、加速度计、驻波管等,以及消声室、混响室、隔声室、高声强实验室、消声水池和混响水池。
历史
17世纪初就有人尝试测量空气中的声速。直到18世纪声学测量只是在测量声速方面做了一些工作,19世纪中虽在空气中声速的测定、调音频率的确定、质点速度的测定和音色的观察等方面取得了进展,但还属起步阶段,真正的声学测量工作是在20世纪初由于电学线路和无线电技术的发展而开始发展的。先发明了用瑞利盘测定平面行波中的质点速度,从而建立了声压的测量,用光干涉法测量声强等一些测量方法。后又发明了热致发声器等标准声源,特别是电容传声器和互易校准的发明,室内自由声场──消声室的建立,以及各种声学测试仪器如声级计、声分析仪等的问世,使声学测量进入了新阶段,到60年代,已发展得比较完善,基本上解决了各声学量的测量,建立了空气中和水中的声压基准及有关的标准测量方法。近年来声强和声功率的测量有了新发展,声学测量正在实现自动化,带微处理机的声学测量仪器也已出现,这表明声学测量已迈进现代声学的行列。
声学中的基本量
在声学中,或描述一声源及其产生的声场的特性,或在某些声学现象、效应中起主导作用的一些量,为声学中的基本量。表1所列为这些基本量及其相互关系。在前四个量中,声压是最容易测量的,而且可以量得很准确,另三个量又能由声压导出,因此,过去一直误认为只有声压才是声学中的基本量。实际上,当声场不是自由场时,其他三个量与声压间不存在一个简单的关系,另外有不少声学效应(例如超声效应)并不直接只与声压有关,而与声能量或声强等有关。对某一声学问题选用哪个基本量来描述应视具体情况而定,因此所有这些声学量在声学测量中都是很重要的。
声压级
在实际生活中,声音强度的变化范围很大,从人耳刚能听到的声音(约 20μPa)至震耳的噪声 (约几百帕)可差107倍。而且人对声音强弱的感觉并不与声压成比例,而是与其对数值成比例。为了便于表示起见,使用声压级Lp这个量,它是某声压值p与基准声压p0之比的常用对数乘以20,其单位为分贝(dB),即 Lp=20lg(p/p0), 基准声压在空气中为 20μPa,水中为1μPa。对于一个声压值,不同的基准值给出的声压级是不同的,故在讲声压级的同时一定要说明所用的基准声压值。人们实际感觉到的或要处理的声音大部分不是纯音,而是具有频谱特性的噪声,对于这类声则常用某一有限频带中声能的有效声压级来表示,称为频带声压级。最常用的频带宽度有倍频程和倍频程带宽。由多声源组成的、能量分布随时间变化的如环境、交通等这类噪声,则用累积百分声级和等效声级来表示,累积百分声级 是在规定时间T内有N%时间的声级所超过的那个声级,等效声级是某规定时间T内声级的能量平均值。常用的声级还有平均声级、评价声级、暴露声级等等。总之对某种类型的声和噪声,应使用能表征其特性的某种声级来表示。声强、声功率以及其他声学量用级表示时,与声压级相同。表2所列为常用声级的名称、符号和单位。
⑵ 声音的分贝数是如何定义、度量及测量的
分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,常用dB表示。“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”(bel),一般只采用分贝。分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名的。
分贝最初使用是在电信行业,是为了量化长导线传输电报和电话信号时的功率损失而开发出来的。是为了纪念美国电话发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。虽然分贝定义为1/10贝尔,但单位“贝尔”(Bel)却很少用。
测量:分贝计是噪声测量中最基本的仪器。分贝计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。分贝计的工作原理是由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。
放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平记录仪),在显示器上给出噪声声级的数值。
(2)声音混响室测量声功率方法扩展阅读
dB的性质贝尔最初是用来表示电信功率讯号的增益和衰减的单位,1个贝尔的增益是以功率在放大后与放大前的比值。所以,电压增益的分贝表达式是从功率的角度来考虑的,即分贝应该理解为功率的增大或衰减情况。用对数dB形式表达增益之所以在工程上得到了广泛的应用,是因为:
(1) 当用对数dB表达增益随频率变化的曲线时,可大大扩大线性增益变化的区间。通过上一小节,我们已经明白人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示时对应的dB数值仅仅为0~120dB。
(2) 计算多级放大的总增益时,可将乘法化为加法进行运算。
(3) dB值可正可负。正值表示增大,负值表示衰减。若x/x0<1,则dB值为负值。也就是说测量值大于参考值的为正,小于参考值的为负。
(4) 幅值比互为倒数时,dB值互为正负。
⑶ 怎样测噪音分贝怎样降低噪音
1、测量仪器。所有测量仪器均应符合相应标准,使用前必须校准。测量噪声级时,使用精密和普通声级计,如需测量噪声频谱,需要声级计上佩带滤波器;测量等效声级时,使用积分声级计;测量脉冲噪声则使用脉冲声级计;测量声强或分析噪声信号时使用声强计、实时分析仪等。
2、测量条件。测量中要考虑背景噪声的影响。当所测噪声高出背景噪声不足10dB时,应按规定修正测量结果;当所测噪声高出背景不足3dB时,测量结果不能作为任何依据,只能作为参考。当环境天气风速大于四级时,应停止室外测量。测量时要避免高温、高湿、强磁场、地面和墙面反射等因素的影响。
3、读取法。稳态噪声用慢挡读取指示值或等效声级。周期性变化噪声用快挡读取最大值并读取随时间变化的噪声值,也可以测量等效声级。脉冲噪声读取其峰值和脉冲保持值或测量等效声级。无规则变化噪声应测量若干时间段内的等效声级及每个时间段内的最大值。
降低噪音方法:
在建筑物中,为了减小噪声而采取的措施主要是隔声和吸声。隔声就是将声源隔离,防止声源产生的噪声向室内传播。在马路两旁种树,对两侧住宅就可以起到隔声作用。在建筑物中将多层密实材料用多孔材料分隔而做成的夹层结构,也会起到很好的隔声效果。
为消除噪声,常用的吸声材料主要是多孔吸声材料,如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。材料的吸声性能决定于它的粗糙性、柔性、多孔性等因素。另外,建筑物周围的草坪、树木等也都是很好的吸声材料,所以种植花草树木,不仅美化了我们生活和学习的环境,同时也防治了噪声对环境的污染。
(3)声音混响室测量声功率方法扩展阅读
1、首先要尽可能避免噪声。在不影响工作、学习和娱乐的情况下,应严格控制家用电器和其他发声器具的音量和开关时间。
尤其是高频立体声音响的使用,其音量一定要控制在70分贝以下(以无震耳欲聋的感觉为准)。汽车司机不应随意按喇叭,不要经常到人声嘈杂的商业区及歌厅去“接收”噪声等等,以尽可能地减少人为噪声的危害。
2、注意防止家用电器的噪声污染。在购置家用电器时,要选择质量好、噪声小的。尽量不要把家用电器集于一室,冰箱最好不要放在卧室;尽量避免各种家用电器同时使用;一旦家用电器发生故障,要及时排除,因为带病工作的家用电器产生 的噪声比正常机器工作的声音大得多。
3、安装中空玻璃窗、三层玻璃窗、真空玻璃窗、隔音密封条等。这样可将外来噪音减低一半,特别是临街的写字楼和家庭,效果比较理想;安装钢门隔声。钢门对隔音亦有一定的帮助,如镀锌钢门中层隔有空气的设计,使得无论室内或室外的声音均较难传送开去。此外,钢门附有胶边,与门身碰合时并不会发出噪音。
多用布艺装饰和软性装饰;室内不同功能房间的封闭。