听力小百科第13讲——声级计

声级计是最基本的声学测量仪器。它是一种电子仪器，但又不同于电压表等客观电子仪表，其在把声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对不同声波反应的时间特性、频率特性以及强度特性。声级计是一种用一定时间计权和频率计权来测量声压的主观性电子仪器。在听力学方面，声级计可以用来测量环境噪声、隔声室的隔声情况、各种发声响器的强度和频率、进行声场校准等。

声级计中的频率计权网络有A、B、C三种标准计权网络，是根据人耳对声音的响应特性而设计的对听觉感受的修正电路。它按照等响度曲线对不同频率的声音进行不同程度的衰减。A计权网络是模拟人耳对等响曲线中40方纯音的响应，它的曲线形状与40方的等响曲线相反，从而使电信号的中、低频段有较大的衰减。B计权网络是模拟人耳对70方纯音的响应，它使电信号的低频段有一定的衰减。C计权网络是模拟人耳对100方纯音的响应，在整个声频范围内有近乎平直的响应。

通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级（也叫线性声压级），而是经过听感修正的声压级，叫做计权声级。声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级。从声级计上得出的声级读数，必须注明测量条件，比如使用的是A计权网络且单位为dB，则应记为dB（A）。根据所使用的计权网络不同，分别称为A声级、B声级和C声级，单位记作dB（A）、dB（B）和dB（C）。比如使用C计权测得70dB数据，应记为70dB（C）或C声级70dB，如使用A计权测得50dB数据，应记为50dB（A）或A声级50dB。

在现实生活中，噪声种类繁多，包括稳态噪声、瞬态噪声以及脉冲噪声等，针对不同噪声测量又引入了时间计权。时间计权实际上是对测量信号进行时间平均。通常时间平均特性包含四种方式，即“快” （Fast）档、“慢”（Slow）档、“脉冲”（Impulse）档和“峰值保持”（Peak）档。

对于连续的声音信号，通常用“快”档和“慢”档计权。“快”档计权的时间常数为125ms，一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。“慢”档计权的时间常数为1000ms，—般用于测量稳态噪声，测得的数值为有效值。

对于稳态的连续声音信号，两种计权方式没有明显差异。但如果被测声音波动较大，由于计权时间长短不一样，则用“慢档”计权得到的结果更稳定。但是由于平均时间长，会使峰值与峰谷测量产生误差。因此，为了准确地了解信号的实时变化，宜用“快”档计权（快档接近人耳对声音的反应，隔声室的本底噪声测量时宜选用快档、A计权）。

“脉冲”档时间常数为35ms，用于测量持续时间较长的脉冲噪声，如冲床、按锤等，测得的数值为最大有效值。“峰值保持”的时间常数小于20ms，用于测量持续时间很短的脉冲声，如枪、炮和爆炸声，测得的数值是峰值即最大值。

时间计权通常用于声级计测量中，并且是时间计权与前面的频率计权配合使用，才能使测量结果在一定程度上反映出人耳的主观感受特性。此外，声级计可以外接滤波器和记录仪，对噪声做频谱分析。