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      • 已发布 2025年2月26日
      • 最后修改 2025年2月26日
    • 1 分钟

    声级计是什么?声级计的工作原理、使用方法和声级计类型及购买指南

    声级计有助于确保噪音保持在安全和健康的水平。本文将介绍声级计的类型、工作原理以及如何使用它们。

    由技术支持工程师Peter Kendall审阅(2024年10月)

    声级计

    您是否曾想过,“什么是分贝?” 您是否对如何测量声音感到好奇?声音测量对于保持工作场所的安全、获取设备测试的准确数据以及确保人们的安全和舒适非常重要。

    本指南将解释分贝刻度、声级计的工作原理以及如何使用声级计。

    声级计是什么?

    您可能在体育场等地方听说过分贝(dB),但什么是分贝刻度?它是一种将声音压力水平(表示声音的能量或创造声音所需的能量)与我们耳朵所能承受的噪声强度相关联的方法。我们对声音强度的感知是以10为底的对数方式,这意味着当声音的强度增加10倍时,我们感受到的噪声增加了两倍(当声音强度增加100倍时,我们感受到的噪声增加了三倍,依此类推)。

    分贝(贝尔的十分之一:原单位,但现在较少使用)是一个对数单位:增加10 dB增加了一个零。因此,分贝表示的是与我们的听觉健康相关的声级,而无需考虑在数百和数百万之间跳跃。

    什么是分贝计?它是任何使用对数刻度处理声音压力信号并将其转换为分贝读数的声级计。

    声音安全的重要性

    声音测量对于确保使用您的设备和房产的人保持听力至关重要。完全或部分听力损失会大大降低生活质量和心理健康。因此,对工作场所和商业场所的声音测量至关重要,以确保人员不会暴露在不安全的声级以及在暴露于不安全声级时获得耳部保护至关重要。

    声音测量还确保企业符合法定的噪音水平标准,以免其噪声对公众造成困扰或伤害,尤其是在夜间。通常情况下,晚上11:00到早上7:00之间的噪音不得超过34 dBA。“dBA”是一种特殊的单位,表示仪器的频率加权。

    暴露时间在声音测量中也至关重要。声音的频率(音高)和环境因会影响测量结果。

    在使用分贝刻度时,在给定的暴露时间内,多大的分贝才算太大声?如果暴露于以下环境,请配备护耳设备:

    • 85 dBA超过8小时:这是英国 2005 年安全法规要求提供听力保护的水平。
    • 100 dBA超过14分钟。
    • 110 dBA超过2分钟。

    您可能在以下情况中感受到如此高的噪音:

    • 重型工业设备,尤其是在工厂
    • 采矿设备
    • 建筑用爆破锤
    • 飞机发动机
    • 垃圾分拣
    • 赛车运动和音乐会

    声级计的工作原理

    声级计是如何工作的?声波是通过介质(如空气)传播的压力振动。声级计本质上是测量压力的仪器,因此它们也被称为声压级读数器。声级计配有一个麦克风,可以检测压力的变化并将其转换为电信号。其他仪器和信号处理器将其放大并转换这些信号,以提供用户可读的声音读数,并考虑对数行为的感知声音强度,从而产生以分贝为单位的读数。

    这个分贝读数可以是模拟的或数字的。模拟显示配有物理指针和表盘,而数字显示则显示数字分贝值。模拟显示能更快、更灵敏地反映声音状况,而数字显示则适合给出具体的、准确的分贝值以供记录。

    现在,声级计是如何测量音量的?接下来的章节将解释涉及将压力信号转换为声音读数的不同过程。

    时间加权

    通过时间加权,声级计可以处理突然或逐渐变化的声级。它们分别检测快速出现和消失的快速(F)声音信号,以及缓慢出现和消失的慢速(S)声音信号。然后,声级计进行一种平均处理,以产生分贝值。

    时间加权以前使用第三种规模:脉冲(I),用于检测快速增加和缓慢减少的声音。然而,脉冲加权在声音测量标准中已被快和慢加权取代。

    频率加权

    频率加权是测量噪声级别另一个重要因素。它涉及声级计可以检测和显示的音调范围。有A、C和Z频率加权类别,选择适合环境的正确类别进行评估是很重要的。

    这些类别不是关于可检测频率范围,而是关于强调人类舒适听到的频率范围,大约在500Hz到8千Hz之间。有些乐器会强调这些频率,赋予它们更大的权重。

    • A加权:处理20Hz到20千Hz,但对人类听力范围内的频率给予特别大的权重。这使用dBA单位,用于描述安全声级。
    • C加权:覆盖31.5Hz到8千Hz,可以更好地检测低频声音,如强烈的低音或低频打击噪声。它也适用于测量声音突然增大体积的情况,如发动机、工业机械或爆炸。这种加权使用dBC单位。
    • Z加权:检测8Hz到20千Hz,没有加权(Z代表零加权)。这更适合于测量环境噪声并获得环境的原始读数。这个尺度使用dBZ作为单位。

    声级计使用方法

    现在您已经了解了安全声级的重要性,下面是使用数字声级计测量噪声级别的方法。这很简单。

    1. 将声级计放置在远离墙壁或障碍物的位置,这些物体可能阻挡或反射声音,从而影响读数。
    2. 将声级计握住或放置在距离地面约 1.5 m的位置。
    3. 将声级计的麦克风指向要测量的声音源。
    4. 启动仪器并读取读数。有些仪器需要更长的读取时间,因此请查阅仪器的使用说明。
    5. 记录声音读数,以及一些有用的信息,如日期和时间;测量的声音来源;环境温度和其他环境条件;使用的仪器及其校准状态。

    如果在户外进行声音测量,请尽量在干燥的天气下进行,并避免风速超过5m/s。

    持续的声级计校准对于确保不会将嘈杂的环境误认为是较安静的环境至关重要,从而避免无意中造成听力损伤或噪音投诉。要自行校准这些仪器,而不是使用校准服务,您需要声校准器

    如何使用声级校准器校准声级计

    1. 打开校准器,并将其连接到声级计的麦克风。
    2. 校准器通常会在设定的声级(如 114 dB)下发出 1 kHz 的声音。它们也提供调整这些设置的选项。
    3. 知道校准器发出的信号后,验证声级计的读数是否相同。
    4. 如果不是,则根据声级计的具体情况,使用其校准菜单或调节螺丝设置相应的偏移量。

    RS的校准服务可以确保您的声音测量帮助您将场地保持在安全声级。

    声级计的类型

    什么是好的声级计?这取决于您的声音测量需求。选择1类和2类声级计,它们在精度上有所不同,符合IEC 61672标准。您也可以使用个人噪声剂量计。

    1类声级计

    当您需要精确测量极低声级时,请使用 1类声级计。不过,这些主要用于实验室工作、校准和设备测试。这类声级计可能比较昂贵。

    2类声级计

    2级声级计用于测量环境声音,以评估工作场所安全或遵守公共户外噪声水平标准。通过使用2级声级计,您可以了解工作场所的噪音水平,从而确定工人必须采取的听力保护和暴露限制,以保护他们的听力和健康。

    噪声剂量计

    噪声剂量计

    声级计在使用时会测量环境中的即时噪声水平,而剂量计测量的是其在一段时间内暴露的声级——类似于测量辐射暴露时间的剂量计。噪声剂量计可以被动地测量用户长时间暴露在高声级下的情况,因此可以让他们知道是否超过了安全声级。噪声剂量计配备了一个可以夹在衣服上的麦克风,一条电线连接到可以放在口袋里的电子仪表。噪声剂量计对于让您了解是否暴露于不健康的声级非常有帮助,特别是如果您已经习惯了嘈杂的环境时。

    RS还为各种其他工业场景提供测试和测量设备。探索我们的仪器产品。