声学基础测试详细解读：声压级测量的核心参数

今天我们来谈谈声学从业者必然会面对的一个应用 - 声压级测量。与很多人想象的不同，声压级测量并不简单，它涉及的内容很丰富 - 不同项目，不同参数，不同标准，都对声压级测量提出各式各样的要求。实际上也经常有用户咨询我们，在某某情况下应该用哪个参数测量，哪种声压级*能反映问题，或者这些不同的声压级之间有什么区别。这次我们就试着帮助大家捋清这些内容。

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范围/目的

首先要明确的是，声压级测量的应用范围或目的是什么？首先是噪声控制，比如环境噪声或机械噪声的测量。我们要记录特定时间内的声压级情况。有时候要分析频谱，比如实时频谱 RTA。可能对白天或夜间的测量需要使用不同的计权，来评判噪声的扰民情况。还有可能是讨论总的噪声辐射，这时候我们要确定暴露在噪声中的人是不是受到了影响。另一方面，现场活动和职业健康的噪声测量，目的是保护听力，是为了防止人耳因为噪声受到物理性损害。所以我们同样需要测量噪声随时间的变化，但同时要关注这段时间内声音的*大值或峰值。这里还可能涉及声暴级 LEX 等。跟环境噪声不同的是，很多时候我们可以控制噪声源。比如你是负责现场演出的技术人员，声音过大时可以调低音量。如果在工厂里，你可以戴隔音的耳塞，或者把噪声源放在有吸音材料的环境里。

无论什么情况，我们常用的声压级都是下面这些。

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实时/等效/峰值

首先是两个实时声压级 – LAF 和 LAS。“实时”其实是一个简化的说法，不过不管怎么样，实时这个词说明我们能在第一时间得到结果，噪声的反馈是即时的。但在长时间的监测中，*能反映问题的声压级是 LEQ，EQ 表示等效或者平均。LEQ 是某段时间内的平均声压级。跟实时声压级一样，我们也要使用不同的计权，计权的内容后面会介绍。很多时候，我们还关注声音的历史信息，想听听之前发生过什么。这时 LAF 或者 LAS 就不适合了。我们一般会用短时 LEQ，也就是以比较短的时间间隔进行平均的声压级，比如一秒或五秒。这要视情况。图上蓝色的曲线就是LAeq_dt，dt 表示时间间隔，LAeq_dt 指 dt 这么长时间的平均声压级。还有总的平均声压级 LAeq。要记住的是，这三种声压级都是 RMS 值，也就是均方根值。之所以说这个是因为还有第四种声压级 – 峰值声压级。它的计算方法不同，不涉及均方根。这也是峰值为什么会比 LAF 和 LAS 大的原因。

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*大值不等于峰值！

我们还是看图。蓝色曲线表示测量时间内的 LAF，这段时间内 LAF 的*大值就是 LAFmax，它会一直维持在*高峰的那个值，后面的数据只要不超过它，它就会一直不变。图中的蓝色和紫色曲线体现很明显。

同样的情况也适用于 LCPK 和 LCPKmax，*大值会一直保持不变，直到被新的数据超过，而峰值是随着时间不断变大变小的。

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频率计权/时间计权

计权这部分内容我们介绍的已经比较深入了，大家不妨回顾下之前的声学基础：

声学基础：频率计权大起底

声学基础：声压级中的时间计权

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数据记录

一般谈到声压级测量，说的都是宽频带声压级。我们考察的是声音在 20 Hz 到 20 kHz 上总的大小。但也有一些应用中，我们需要知道频谱，特别是机械噪声监测时，我们想确定噪声中的某个特定元素。有几种不同的方案：一是倍频程分辨率，频率还是很宽；三分之一倍频程；更高的十二分之一倍频程。同一个声音在不同分辨率下的频谱通过频谱能清楚的看到这个声音包含一个基频和一些高次谐波。记录数据还有第三种方式 – 把声音录下来。这样就能把整个过程重听一遍，方便你确认某些特殊声音。

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测量周期

现在，我们确定好参数准备开始一个测量了，那么。。。测多久呢？一般也有三个选择。一是连续（Continuous）模式，很好理解，我们按下开始键，测量开始，按下停止键，测量结束。二是循环（Repeated）模式或者同步模式，我们按下开始，测量开始但并不是连续测量，测量分成一段段进行。比如一个小时或两个小时，时间取决于你的设置，仪器会把这段时间的数据保存，再自动继续下一段测量，如此循环。同步的意思是，每一段测量都和实际时间同步。假设你八点十分开始测量，你设置的每段时长是三十分钟，且是同步循环模式。那么测量会进行到八点半，然后保存数据，下一个测量在九点开始，九点半结束，以此类推。这种模式也是依据标准进行，都是从整点或者半点开始。三是移动时间（Gliding / sliding / rolling）模式。这个是什么意思呢？比如 LAeq_60’，它表示我们测量的始终是现在这一刻往前 60 分钟的声压级，它测量的永远是过去这 60 分钟内的声压级情况，更早的数据不会参与计算。好了，今天的内容就是这样，感谢阅读！