声级计的测量下限和自生噪声

声级计的测量下限和自生噪声

新的声级计国际标准IEC61672-1:2002和新的声级计计量检定规程JJG188-2002中对声级计总量程的定义是：对正弦信号的响应，从最大灵敏度级量程上的最小声级到最小灵敏度级量程上的最高声级，无过载或欠量程指示和级线性误差在规定的允差范围内时可测试的A计权声级范围。同时规定，在声级计的任何频率计权或频率响应范围内，任何频率的所有级量程上，级线性误差加上测量所引起的扩展不确定度（0.3dB）后，对1级声级计不超过±1.1dB，2级不超过±1.4dB。依此，为了保证级线性误差的要求，扣除不确定度影响，对1级声级计自生噪声至少应比测量下限低8dB，2级声级计至少应低6.7dB。都比老标准至少低5dB要求高。但是，目前有不少厂家将自生噪声（本底噪声）值规定为声级计的测量下限，这显然是在误导用户。用户在选用时要引起注意，这类声级计的实际测量下限比它们给出的要高6.7dB~8dB。有的厂家仍然按老的声级计国家标准和国际标准规定测量下限比本底噪声高5dB，这也是不够确切的。

声级计的测量下限主要决定于传声器的灵敏度和声级计的自生噪声，要降低测量下限就要从这两方面着手。在新国际标准和新规程中，要求厂家分别给出最高自生声噪声和自生电噪声。要求将声级计放在低噪声声场时测量自生声噪声，由于有的仅对A声级而言是低噪声声场，所以这时只能测得自生声噪声的A声级。自生电噪声通过使用等效电阻抗代替传声器后进行测量。我们知道，传声器也会产生自生噪声（热噪声），因此通常声级计的自生声噪声大于电噪声。传声器的等效电阻抗基本上是一只电容器，其电容量对1英寸传声器约为50pF，对1/2英寸传声器约为15pF。不同的电容量测试得的自生噪声将不同。在测试自生电噪声时，不应使用用于电信号转接的配合器，这种配合器内装的电容器为0.01μF或0.1μF，用它测得的电噪声将会明显偏低。另外，自生噪声测量时，对F和S时间计权声级应在60s内随机读取的10个示值的算数平均值，而不是最大读数值，对时间平均声级，平均时间至少30s。

疑惑解答:Leq>L10 可能吗？

有用户问：在噪声测量中，有时会遇到测量的Leq值大于L10值，这可能吗？

首先，我们来回顾一下，这两个值的定义： Leq表示等效连续声级，又称时间平均声级，它定义为在规定时间内，方均根声压与参考声压之比取以10为底的对数再乘以20。L10表示在规定时间内，有10%的时间（或采样数）超过该声级，称之为累计百分声级，有时用它近似作为这段时间内的最大声级。对于无规噪声（例如环境噪声），在通常情况下，L10应该大于Leq值。如果无规噪声符合正态分布规律，则Leq近似等于L50（L50表示在规定时间内有50%时间的噪声级超过该声级）。在特殊情况下，当噪声是稳态噪声时，Leq=L10= L50。如果在这段时间内，出现声压很高但时间很短的噪声，就可能出现Leq>L10的情况。这一方面是由于声压对Leq的贡献是平方关系，高声级对Leq的贡献远比低声级大；另一方面由于它时间很短，小于10%时间，不影响L10值。例如在测量时间内采样100个噪声值，其中有2个值为100dB，有8个值为80dB，其余90个值为75dB，则L10=80dB，Leq=83.7dB，就出现Leq>L10的情况。因此说，出现Leq >L10是可能的