声级计详解（下）| 频率分析是什么？声级计的国际标准有哪些？

HBK声学与振动

2020年8月5日 13:51

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声级计（SLM）是一种仪器（通常为手持式），用于以标准化方式测量声级。它对声音的响应方式与人耳大致相同，并且可以客观地测量声压级。

此系列文章将带您深入了解声级计及其原理，内容包括：

声级计有什么用处
声级计的工作原理
时间计权
频率计权
频率分析
显示屏
校准
国际标准

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频率分析

当需要有关复杂声音的更多详细信息时，可以将频率范围划分为多个部分或多个频段。这是通过 电子或数字滤波器来实现的，它们会滤除选定频段之外的所有声音。这些频带的带宽 通常为1/1倍频程或1/3倍频程。

倍频程是最高频率为最低频率两倍的一个频带。例如，中心频率为1kHz的倍频程滤波器允许707至1414Hz之间的频率通过，滤除所有其他频率。（倍频程这个名称源于一个八度音涵盖了全音阶的八个音符这一事实）。1/3倍频程覆盖了最高频率为最低频率1.26倍的频段。

这种划分复杂声音的过程称为 频率分析，其结果显示频谱图上。在对信号进行计权和/或划分为频带之后，将所得信号放大，并在均方根检波器中确定均方根（RMS）值。均方根是一种特殊的数学平均值。这在声音测量中非常重要，因为均方根值与被测声音中的能量有直接关系。

显示屏

显示屏 以分贝为单位显示声级，通常带有一个描述符，以显示所选的时间和频率计权的组合（例如LAeq或LCpeak）。信号也可以从交流或直流输出端口上获得，连接到外部仪器，例如数据采集系统，以提供记录和/或进行进一步处理。

校准

校准是指对声级计的调整，以便测量和显示正确的值。传感器的灵敏度以及电路的响应会随时间而略有变化，或者会受到温度和湿度等环境因素的影响。尽管使用声级计不太可能出现较大的漂移或灵敏度变化，但在每组测量之前和之后都定期检查声级计的校准情况却是一种很好的做法。最好通过将 便携式声音校准器直接放在传声器上方来完成此操作。

这将提供精确定义的声压级，可以将声级计调节到该声压级。

国际标准

国际标准之所以重要，是因为它们不仅可以直接使用，还可以为国家标准提供灵感或参考。主要有两个与标准化有关的国际机构，其一是 国际标准化组织（ISO），其工作主要涉及方法论的确立，确保制定各种规程，以进行结果比对。另一个是 国际电工委员会（IEC），其主要进行仪器标准的制定，以确保仪器兼容并且可以互换，而不会严重影响准确性或造成数据丢失。

IEC 61672

声级计应满足“IEC 61672 - 电声学- 声级计”标准，从而符合当前最新的国际法规。它指定了“三种声音测量仪器”-“常规”声级计、积分平均声级计和积分声级计。该标准包括三个部分：