声学漫谈之四:A加权(A-weighted)到底是什么?
A加權(A-Weighted)是一種用于音頻測量的標準權重曲線,用于反映人耳的響應特性。聲壓電平源于A加權,用dbA表示,或稱為A加權dB電平。A加權是廣泛采用的噪聲的單值評價指標,可以通過聲級計測量得到。
由于噪聲的測量要反映人耳引起的響度感覺大小,其次,需要充分考慮到人耳的聽覺特性。人的耳朵對于不同頻段的聲音變化敏感程度是不一樣的,太高或者太低就越不敏感,就像一個A字,所以叫A-Weighted。A加權的標準是由美國標準協會在20世紀40年代制定,用于描述人耳對于不同頻段聲音變化敏感程度。
此外,還有B加權,C加權,D加權等等。A加權是模擬人耳對40方純音的響應;B加權模擬的是人耳對70方純音的響應;C加權模擬的是100方純音的響應;D加權主要用于飛機噪聲的評價。一般規定24~55方的噪聲測量選擇A加權;55~85方的噪聲測量選用B加權;對85方以上的噪聲測量選用C加權。
在進行音頻功率放大器的噪聲測試的時候,一般采用的都是A加權后的數值。可以從手冊中看出,在進行輸出噪聲的電氣參數描述的時候,一般會在備注欄寫上A-weighted。
需要注意的是,雖然A加權測量結果并不是非常令人滿意,但是它作為一個傳統的計量手段,一直得到廣泛的應用。下圖是A、B、C、D四種加權的頻率響應曲線。
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如果想要知道一個音源或噪聲聲壓級的大小,通常使用的工具是聲級計。其主要參數有:
Laeq:等效連續聲壓級。表示的是測試一段時間內能量不均的聲音信號,將其總能量平均分配到測試時間段內,得到的聲壓級。
Lamax:最大聲壓級。是指在一段時間內測試到的最大的聲壓級。
Lamin:最小聲壓級。是指在一段時間內測試到的最小的聲壓級。
Ln:累計百分聲級。表示大于某一聲級的出現概率為N%。比如:L5=70dB,則表示整個測量期間,噪聲超過70dB的概率占了5%。
W:聲功率。表示單位時間內,聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中,聲功率是指聲源總的聲功率。單位為W,一般不能直接測量,而是根據聲壓級進行換算。
常見的一些聲源以及對應的聲壓級大致范圍(測試距離1m~1.5m)
| 噪聲環境 | 聲壓級(dB) |
| 輕聲耳語 | 30~40 |
| 普通室內交談聲,小空調機 | 40~60 |
| 一般說話,工廠噪聲 | 60~70 |
| 大聲交談,嘈雜的街道, | 80 |
| 汽車喇叭 | 90 |
| 鑿巖機,球磨機,柴油發動機 | 100 |
| 大型壓風機 | 120 |
| 噴氣式飛機 | 130 |
| 宇宙火箭,超音速飛機 | 160以上 |
總結
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