聲級計詳解（下）| 頻率分析是什么？聲級計的國際標準有哪些？

HBK聲學與振動

2025年3月12日 14:59

聲級計（SLM）是一種儀器（通常為手持式），用于以標準化方式測量聲級。它對聲音的響應方式與人耳大致相同，并且可以客觀地測量聲壓級。

此系列文章將帶您深入了解聲級計及其原理，內容包括：

聲級計有什么用處
聲級計的工作原理
時間計權
頻率計權
頻率分析
顯示屏
校準
國際標準

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頻率分析

當需要有關復雜聲音的更多詳細信息時，可以將頻率范圍劃分為多個部分或多個頻段。這是通過電子或數字濾波器來實現的，它們會濾除選定頻段之外的所有聲音。這些頻帶的帶寬通常為1/1倍頻程或1/3倍頻程。

倍頻程是最高頻率為最低頻率兩倍的一個頻帶。例如，中心頻率為1kHz的倍頻程濾波器允許707至1414Hz之間的頻率通過，濾除所有其他頻率。（倍頻程這個名稱源于一個八度音涵蓋了全音階的八個音符這一事實）。1/3倍頻程覆蓋了最高頻率為最低頻率1.26倍的頻段。

聲級計詳解（下）| 頻率分析是什么？聲級計的國際標準有哪些？的圖1

這種劃分復雜聲音的過程稱為頻率分析，其結果顯示頻譜圖上。在對信號進行計權和/或劃分為頻帶之后，將所得信號放大，并在均方根檢波器中確定均方根（RMS）值。均方根是一種特殊的數學平均值。這在聲音測量中非常重要，因為均方根值與被測聲音中的能量有直接關系。

顯示屏

顯示屏以分貝為單位顯示聲級，通常帶有一個描述符，以顯示所選的時間和頻率計權的組合（例如LAeq或LCpeak）。信號也可以從交流或直流輸出端口上獲得，連接到外部儀器，例如數據采集系統，以提供記錄和/或進行進一步處理。

校準

校準是指對聲級計的調整，以便測量和顯示正確的值。傳感器的靈敏度以及電路的響應會隨時間而略有變化，或者會受到溫度和濕度等環境因素的影響。盡管使用聲級計不太可能出現較大的漂移或靈敏度變化，但在每組測量之前和之后都定期檢查聲級計的校準情況卻是一種很好的做法。最好通過將便攜式聲音校準器直接放在傳聲器上方來完成此操作。

這將提供精確定義的聲壓級，可以將聲級計調節到該聲壓級。

國際標準

國際標準之所以重要，是因為它們不僅可以直接使用，還可以為國家標準提供靈感或參考。主要有兩個與標準化有關的國際機構，其一是國際標準化組織（ISO），其工作主要涉及方法論的確立，確保制定各種規程，以進行結果比對。另一個是國際電工委員會（IEC），其主要進行儀器標準的制定，以確保儀器兼容并且可以互換，而不會嚴重影響準確性或造成數據丟失。

IEC 61672

聲級計應滿足“IEC 61672 - 電聲學- 聲級計”標準，從而符合當前最新的國際法規。它指定了“三種聲音測量儀器”-“常規”聲級計、積分平均聲級計和積分聲級計。該標準包括三個部分：