聲級計

　　測量以聲級來表示聲大小的儀器。

　　原理　聲級計用傳聲器接收所測聲場的聲波，傳聲器的電輸出與被測聲場的聲壓成正比。這聲壓的大小最後在聲級計的電錶或數位顯示器上以聲壓級(簡稱聲級)的形式表示，單位是分貝(dB)。聲壓級L_P0的定義是

L>_P0=20lg(p/p_o)，

p為被測聲壓，p_o為基準聲壓，按中國標準為20μPa。聲級計上指示的聲級大多是以1000Hz的純音為基準刻度的。

　　用途　用聲級計可以測量各種可聽聲范圍內的聲級，主要的用途是測量噪聲的大小，從歷史上來說，聲級計的設計是要使它的儀表指示數值能反映人們主觀上對聲音響度的感覺。人的聽覺對不同頻率的聲音靈敏度不一樣，對頻率低和頻率高聲音的靈敏度低。例如，聲級為60dB的100Hz聲音聽起來與聲級為 20dB的1000Hz聲音的響度是一樣的，這是對大量聽覺正常的人做實驗的統計結果。為使聲級計能反映出人聽覺對響度的頻率關系，聲級計的頻率特性應與這種關系相對應。但是，人們聽覺對不同響度聲音的頻率關系不一樣，因此在聲級計中有A、B、C三種計權的頻率特性（圖1）。A計權是為測量低聲級聲用的，中等聲級聲用B計權特性，非常響的聲音用C計權來測量。後來又有瞭D計權的頻率特性，專為測量飛機噪聲用。現在已不完全按照原來的意義使用這些計權特性。在噪聲測量中，不論聲級的大小常用A計權來測量，稱為A聲級。

　　結構　一般的聲級計是由傳聲器，放大器，A、B、C三種計權網絡和檢波及指示裝置組成的（圖2）。檢波及指示裝置包括平方電路、平均電路和指示器。計權並放大瞭的信號經平方電路後輸入到平均電路，指示器的數值是以dB表示的信號有效值。平均電路分“快”、“慢”兩檔。“快”檔的時間常數小，“慢”檔的大，使用時根據所測信號的特點和測量目的來選用。

　　類型　按照國際電工委員會 (IEC)和中國國傢標準的規定，聲級計分為零、一、二和三這四種類型。零級聲級計在規定的條件下測量的準確度在 ±0.4dB的誤差范圍以內，這種聲級計是在實驗室內作為測量的標準用的。一級聲級計的準確度在±0.7dB以內，它是在實驗室和現場測量用的較為精密的聲級計。二級聲級計的準確度在±1.0dB以內，是一般現場測量用的聲級計。三級聲級計的準確度在±1.5dB以內，主要是用來觀察噪聲級的大小以判斷是否超過規定。

　　能夠測量脈沖聲的聲級計稱為脈沖聲級計。由於脈沖聲的持續時間短，所以脈沖聲級計應能測量出聲信號的最大的短時有效值以表示脈沖聲峰值的大小。為瞭做到這點，脈沖聲級計中的檢波及指示裝置由時間常數很小的有效值檢波器和峰值檢波器組成。衡量聲級計測量脈沖聲的性能也用所能測量信號的峰值因數（在特定的時間間隔內信號的峰值與有效值之比）來表示。脈沖聲級計要有能測量峰值因數大的信號的能力。

　　在一些噪聲的測量工作中，往往需要知道在不同頻率范圍比較窄的頻段內噪聲級的大小。許多聲級計都設有可以外接帶通濾波器的接口，使用時將濾波器組接入聲級計，就可以分析不同頻段內噪聲的情況。