声级计基础知识以及如何正确选型

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声级计是测量噪声最常用的仪器。声级计是根据国际标准和国家标准，按照一定的频率计权和时间计权测量声压级的仪器，适用于机器噪声、职业噪声、环境保护、建筑声学等，各种声学的测量。

声级计的基本构造及原理

声级计的构成部分一般分为：传声器、前置放大器、衰减器、计权放大器、有效值检波器、A/D、CPU、数字指示器、电源、打印机等。

  · 传声器：是用来把声信号转换成电信号的换能器，在声级计中一般使用测试电容传声器，它具有性能稳定、动态范围宽、频响平直、体积小等特点。

  · 前置放大器：主要作用是进行阻抗变换，由于电容传声器电容量很小，内阻很高，而后级衰减器和放大器输入阻抗不是太高，因此中间需要加前置放大器进行阻抗变换。

  · 衰减器：将大的信号衰减，提高测量范围。

  · 计权放大器：将微弱信号放大，按要求进行频率计权（频率滤波）。

  · 有效值检波器：将交流信号检波整流成直流信号，直流信号大小与交流信号有效值成比例。检波器要有一定的时间计权特性，在指数时间计权声级测量中，“F”特性时间常数为0.125s，“S”特性时间常数为1s。

  · A/D：将模拟信号变换成数字信号，以便进行数字指示或送CPU进行计算、处理。

  · CPU：微处理器（单片机），对测量值进行计算、处理。

  · 数字指示器：以数字形式直接指示被测声级的分贝数，读数更加直观。

  · 电源：一般是DC/DC，将供电电源（电池）进行电压变换及稳压后，供给各部分电路工作。

  · 打印机：打印测量结果，通常使用微型打印机。

声级计的选型

市场上的声级计种类繁多，功能不一，那我们该如何选择一款合适的声级计呢？可以从以下几个方面进行选择。

1. 精度等级

声级计按照精度等级不同，分为1级精度和2级精度。1级与2级的区别主要在最大允许误差、工作温度范围和频率范围不同，1级声级计精度高于2级。虽然一般情况下选用2级声级计就可满足测量要求，但是选用1级声级计的越来越多，在我国环境噪声规范中规定，当噪声A声级低于35dB时，要求使用满足1级精度的声级计。

2. 应用功能

按照功能不同声级计可分为：测量指数时间计权的常规声级计、测量时间平均声级的积分平均声级计、测量声暴露的积分声级计，另外，具有噪声统计分析功能的称为噪声统计分析仪，具有采集功能的称为噪声采集器（记录式声级计），具有频谱分析功能的称为频谱分析仪。目前，常用的有1/1OCT和1/3OCT两种频谱分析仪，集多种功能于一体的称为多功能声级计。

如单纯测量噪声A声级，只需选择常规声级计。如需测量环境噪声，由于环境噪声起伏较大，常常需要测量时间平均声级或等效声级。例如在测量噪声敏感建筑物室内噪声（主要是低频噪声）时，还需测量中心频率为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz和500Hz的倍频带声压级，就需要选用具有倍频程频谱功能的1级声级计。

3. 测量范围

声级计的测量范围是声级计的主要技术指标，这个技术指标在某种程度上代表了该产品的技术先进性，一般希望测量范围越宽越好。声级计的测量上限由声级计的最大不失真声级决定，一般能达到130dB；如果需要测量高声压级（例如172 dB），就需要选用配置高声压传声器。声级计的测量下限跟声级计本身的自生噪声有很大关系，如果测低声级噪声，最好选用配置高灵敏度传声器的声级计。

4. 接口

目前的声级计一般都含有RS232、USB等接口，用于连接到微型打印机或计算机，用户可以根据测试需要选择。还有些声级计具有无线传输功能，如果测量时测试人员需要与被测环境之间有一段距离，那么选择带有无线功能的声级计就最合适不过了。

5. 证书

我国市场监管总局发布实施强制管理的计量器具目录的公告（2019年第48号），将用于环境监测的声级计列入强制管理的计量器具目录，实行P+V监管方式，要求（新产品）办理型式批准 (P)，而且使用中应接受强制检定 (V)。

用户选择一款声级计时，一定要提前了解生产厂家是否已经取得了该款声级计的型式批准证书 (CPA)。用户使用中的声级计只有由计量部门出具检定证书并得出合格结论及准确度等级且在有效期（一年）内才能正常使用，如果只出具校准证书或检测报告，则不能证明声级计性能是符合GB/T 3785.1-2010 (IEC 61672-1:2013) 的要求的。《公告》还规定2020年11月1日后未取得型式批准证书的，责令停止制造、销售和进口，并依照有关规定给予处罚。

对于其它用途的声级计，根据国家标准要求也应按GB/T 3785.2《电声学 声级计 第2部分：型式评价试验》进行型式评价试验，获得型式评价证书并予公示，否则由于周期试验的范围有限，即便周期试验的结果符合GB/T 3785.3的所有相关要求，也不能做出符合声级计性能要求的结论。

6. 配套校准器

声级计在使用过程中需要使用声校准器进行声校准，声校准器往往作为声级计的配套仪器，成为声级计的组成部分。声校准器应满足GB/T 15173对1级或2级声校准器的要求，1级声级计需使用1级声校准器校准，2级声级计需使用2级或1级声校准器校准。需要注意的是，有些声校准器受海拔高度影响（主要是大气密度影响）较大，需要作修正或者选用气压影响较小的声校准器，以免影响测量准确度。

常用国家标准对声级计的选用

1. 职业卫生噪声测量

  · 标准：GBZ GBZ/T 189.8 《 工作场所物理因素测量 第8部分 噪声》和GB/T 21230-2014/ ISO 9612：2009《声学 职业噪声暴露的测定 工程法》

  · 要求：噪声测量的仪器为2级或以上声级计、积分声级计或个人噪声剂量计，具有A、 C计权，“S（慢）”档和 “Peak（峰值）”档。固定的工作岗位选用声级计，流动的工作岗位优先选用个体噪声剂量计。测量前应对仪器进行校准。GB/T 21230-2014中规定，在温度非常低或噪声以高频为主的情况下，测量时优先使用1级仪器，声校准器应满足1级要求。

2. 机床电器噪声测量

  · 标准：JB/T 10046-2017《机床电器噪声的限值及测定方法》

  · 要求：选用满足GB/T 3785.1-2010标准规定的1级声级计，具有A频率计权。测量前后，应用准确度优于±0.3dB的声校准器在测试频率范围内的一个或多个频率点上对整个测量系统进行校准。

3. 声环境质量的测量

  · 标准：GB 3096-2008 《声环境质量标准》

  · 要求：测量仪器精度为2型及2型以上的积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能要符合GB 3785和GB/T 17181（两个标准合并修订为GB/T 3785）的规定，并定期校验。测量前后声校准器校准示值偏差不得大于0.5dB。

4. 工业企业厂界环境噪声测量

  · 标准：GB 12348-2008 《工业企业厂界环境噪声排放标准》

  · 要求：测量仪器为积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能应不低于GB 3785和GB/T 17181（两个标准合并修订为GB/T 3785）对2型仪器的要求。测量35dB以下的噪声应使用1型声级计；当需要进行噪声的频谱分析时，仪器性能应符合GB/T 3241中对滤波器的要求。

5. 建筑施工厂界环境噪声测量

  · 标准：GB12523-2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》

  · 要求：测量仪器为积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能应不低于GB/T 17181（已与GB 3785合并修订为GB/T 3785）对2型仪器的要求。

6. 社会生活环境噪声测量

  · 标准：GB 22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》

  · 要求：测量仪器为积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能应不低于GB 3785和GB/T 17181（两个标准合并修订为GB/T 3785）对2型仪器的要求。测量35dB以下的噪声应使用1型声级计；当需要进行噪声的频谱分析时，仪器性能应符合GB/T 3241中对滤波器的要求。

7. 铁路边界噪声测量

  · 标准：GB 12525-1990《铁路边界噪声限值及测量方法》

  · 要求：测量仪器应符合GB 3785（已与GB/T 17181合并修订为GB/T 3785）中规定的2型或2型以上的积分声级计或其他相同精度的测量仪器。

8. 机场周围飞机噪声测量

  · 标准：GB 9661-88《机场周围飞机噪声测量方法》

  · 要求：测量仪器精度不低于2型的声级计或机场噪声监测系统及其他适当仪器，声级计的性能要符合GB 3785（已与GB/T 17181合并修订为GB/T 3785）的规定。

9. 汽车车内噪声测量

  · 标准：GB/T18697-2002《汽车车内噪声测量方法》

  · 要求：使用1型声级计和倍频程或1/3倍频程滤波器。“快”特性，测量A声级LPA，附加专项测量中在所选择的测点上进行频谱分析，测量值用倍频程或1/3倍频程声压级表示，频率范围至少覆盖45Hz到11200Hz范围（倍频程滤波器中心频率63Hz~8kHz，1/3倍频程滤波器中心频率50Hz~10kHz），应优先采用1/3倍频程声压级。

来源：杭州爱华仪器有限公司微信公众号（ID：hzaihua）