室内噪声测量仪器是什么？

       随着人们生活水平的提高和住房条件的改善，住房的噪声污染问题成为影响居民生活和健康的新问题。按国家标准最低要求，住宅卧室、客厅的允许噪声白天应不大于50dB，夜间应不大于40dB。可是，由于房屋隔声造成的室内噪声问题，往往是由于房屋结构和材料致使室内噪声听起来并不是很大，在白天感觉不明显，大多数经过检测也不超标，实际上大都是长时间的中低频声波和振动，但这种中低频声波对人更加有干扰，易使人烦躁和焦虑。
    试验结果表明．当室内的持续噪声污染超过30dB，即相当于低声耳语的声音大小时，人的正常睡眠和休息就会受到干扰。特别是在一些隔声不好的房间里，会使人产生心理障碍，总是莫名其妙出现注意力不能集中、记忆力减退、烦躁焦虑等症状，影响人们的正常生活和身体健康。需要特别注意的是，有一些人是噪声的敏感人群，中老年人、儿童、孕妇和具有基础疾病或者神经紧张的人容易对噪声敏感，特别是长时间的中低频声波和振动会对健康造成伤害，应该特别注意降低室内噪声。
  (一)声级计的种类
  测量噪声常用的仪器有声级计、频谱分析仪、记录仪和噪声计量仪等。声级计是测量噪声声压级最常用的仪器，它是按照一定的频率计权和时间来测量声音的声压级和声级的一种仪器。国际电工委员会(IEC)制定了IEC651《声级计》等有关标准．以使各国生产的声级计的测量结果互相统一。我国现行国家标准《电声学  声级计  第l部分：规范》(GB／T3785.1—2010)，与IEC651《声级计》标准基本上是一致的。
    声级计按其功能可以分为普通声级计、车辆声级计、脉冲声级计、积分声级计、噪声暴露计和统计声级计等；按测量精度可分为0型声级计作为标准声级计、l型声级计作为实验室用精密声级计、2型声级计作为一般用途的普通声级计、3型声级计作为噪声监测的普及型声级计。各型声级计的性能指标具有同样的中心值，但允许误差不同。
    (二)声级计的原理和结构
    各种类型声级计的工作原理基本上是相同的，所不同的是特殊的附加功能，这种特殊功能可作为各种不同的测量。声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示器及电源部分组成。
    当被测量的声音信号被传声器接受后变成电信号，经阻抗变化器、衰减器和输入放大器。计权网络对信号进行频率计权．使声级计的整机频率响应符合A或C频率计权特性的要求，以便进行声级的测量。信号再经输出衰减器和输出放大器后，被送到检波器进行检波。使交流信号变成直流信号．由表头以“dB”指示出来。检波电路还使声级计具有“快”、“慢”时间计权特性。“保持电路”可使电表上的指示保持不变，以便于进行读数。仪表有输出插口，用来使声级计与其他仪器配合使用，如与声级计记录仪或磁带记录仪连用，以进行测量的自动记录；也可与示波器连用，以观察被测信号的波形等。
    (三)室内测量常用的声级计
    (1)HS6288型多功能噪声分析仪
    HS6288型多功能噪声分析仪是一种袖珍式的智能化噪声测声仪。这种测声仪符合IEC651和IEC 804对2型仪器的要求．集积分声级计、噪声统计分析仪、噪声采集器等几种仪器功能于一机，具有多种用途。内置单片计算机，能按照预先设定的功能自动进行噪声数据的采集及计算．将计算得到的等效连续声级、声暴露级、统计声级、最大声级、最小声级和标准偏差等．由显示器直接显示，也可将数据存储，再经由RS一232接口将全部结果在HS4784打印机或计算机上输出，实现脱机采：集，连机结果输出。
    (2)HS5670型脉冲积分声级计
    HS5670型脉冲积分声级计是在一般声级计的基础上，增加了积分运算、时钟设定、CPU微处理器、多功能液晶显示器等电路，能快速准确地测量出等效连续声级、单爆发声暴露级、声压级、测量时间等数据，并由电表及液晶显示器同时指示瞬时测量结果。HS5670型脉冲积分声级计是一种便携式精密型声学测量仪器，可用来测量和分析环境、机器、车辆、电机等噪声，也可用于建筑声学、声学等领域的测量。其脉冲特性和峰值保持特性可精确测量冲击声、脉冲声及噪声的峰值量。
    该仪器与倍频程滤波器及数据采集器接口配套连接，可构成一个操作简便的自动测量系统。通过RS一232串口，还可以与计算机实现通讯，打印输出噪声频谱、噪声统计等各种测量结果。HS5670型脉冲积分声级计符合IEC651、IEC804及GB／T3785.1标准中对l型声级计的要求，广泛适用于环境保护、科研、工厂、学校等部门对声信号进行测量分析的需要。
    (3)HS5633型数字声级计
    HS5633型数字声级计是一种袖珍式噪声测声仪器。由31／2位液晶显示测量结果，符合I EC651及(GB／T37 5.1标准中对2型声级计的要求，并具有最大有效值保持功能，可将测量结果保持1mi n以上。这种声级计使用简单、携带方便．特别适用于环境噪声、机器噪声、车辆噪声等的测量，所以被噪声监测部门所采用。
    HS5633型数字声级计采用电子开关进行自动量程转换，使声级计在40～130dg(A)的范围内实行自动测试，从而省去了衰减器开关，并设有声级计过载指示，当测量值超过声级测量范围的设定值时，过载指示灯亮。
    为提高峰值因素容量和扩大指示器读数范围，HS5633型数字声级计使用了对数有效值检波器，这种检波器利用二极管电流与电压之间的指数关系特性，以对数方式变换输人信号，然后将此信号放大二倍以实现平方，并在整流和时间常数变换的部分电路中完成信号的均方平均。由于输出电压与输入电压均方值的对数成正比，因此指示器可直接按分贝线性分度。对数有效值检波器具有真实的平方特性和很高峰值因素容量，所以检波器的特性才能成为真实有效值。
    (四)噪声的评价与检测
    1．噪声的评价方法
    噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。我国制定的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中规定，把超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习，工作和休息的声音凡是人们在某些场合¨不需要的声音”，都属于噪声。
    噪声的危害逐渐已被人类所认识，并引起人们的关注和重视。因此，对噪声的评价和检测就成为一个重要课题。噪声的评价可分为对噪声的物理评价和对噪声的主观评价。
    (1)对噪声的物理评价  对噪声的物理评价主要包括噪声的允许标准和语言交谈和通讯的允许噪声标准。
    ①噪声的允许标准。噪声对听觉及人体的影响，主要由噪声级、频率和工作时间来决定，同时也与个人反应、噪声峰值大小、有调无调等因素有关。在一般情况下，高频噪声较低、中频噪声对人体的危害更大，因人耳对1000～6000 H z的噪声反应是最为敏感的。有关噪声标准都是统计性的，只能以保证大多数人安全为准。一般认为噪声在80dB(A)以下，对听觉及人体没有什么影响；在85d B(A)以下对90％的人没有什么影响；在90 dB(A)以下对8 5％的人没有什么影响。l971年ISO建议90 dB(A)作为听觉损失的危险标准。
    ②语言交谈和通讯的允许噪声标准。在电话室或办公室打电话，(A)声级在55dB时，通话清楚，感到满意。噪声在60dB以上时，听电话没困难；噪声在70dB以上时，听电话就有困难；噪声在90d B以上时，听电话很困难。宿舍室内(A)声级在40dB时是比较安静的，在50dB时就感到吵闹，在60 dB时则觉得很吵闹。在宿舍室外(A)声级在50 dB时是比较安静的，在60dB时就感到吵闹，在70dB时则觉得很吵闹。对连续性的噪声，白天室内(A)声级在50dB时是比较安静的，在60dB时就感到吵闹，在90dB时则觉得很吵闹。
    对于工业区允许的噪声级可相应的增加5dB，晚上比白天相应的减少5dB。从不同地点测量一些噪声的声压级与频率分布，哪一个噪声对人的干扰程度怎样，这是一个非常难以回答的问题。对不同的噪声的危害，可以是同一个评价量，也可以是不同的评价量。例如两个不同的声音，一个可能更影响人的睡眠．而男一个声音可能更多的是干扰语言，有时也可能是一致的。
    从主观评价的研究发展形成了对不同的噪声的危害采用的评价方法。而近年来，(A)声级已经逐渐成为噪声的各种危害与干扰的主要评价量。但是，其他评价方法仍有广泛的用途，既使用(A)声级评价，也可以用以(A)声级为基础的各种评价方法。
    (2)对噪声的主观评价  人耳对音响的感觉不仅与声压有关，而且也受频率的影响。同样强度的声音，听起来高频声比低频声音口向大，这是由于人的听觉生理特性所决定的。对噪声的主观评价参量，主要包括响度及响度级、计权声级和语言干扰级。
    ①响度及响度级。响度是人耳判断声音响亮程度的概念，以字母N表示，单位为son。以频率为l kHz，声压级为40dB的声音，由听者所感受的响度为基准，定为1son。如果某一个声音听起来比基准音响，z倍，则该声音的响度为nson。将lkHz纯音的声压级的分贝值定为响应级的基准值，响度级以LN表示，单位为Pho n。如其他频率的声音其Ⅱ向度与基准音为30Phon等响时，则该声音的响度级定为30 Phon；与基准音为70Pho n等响时，则该声音的响度级定为70 Pho n，以此类推。据此可绘制出若干条等响曲线。响度与响度级的关系式可用式(6-40)表示：
    lg N=0.33(LN一40)         (6—40)
    式中，N为响度，son；LN为响度级，Phon。
    由式(6—40)可知，响度级每增加10P ho n，响度呈2倍递增。如40 Pho n为1son，50 Pho n为2son，60P ho n为4son。由等响曲线可看出人耳对高频声敏感，对低频声不敏感。随着声级的增高．其差别也逐渐缩小，100Phon以上的等响曲线几乎成为水平线。
    ②计权声级。根据人耳对高频声敏感，而对低频声不太敏感的特性，以等响曲线为基础，在声级计设计了数种具有频率计权特性的滤波器，如A、B、C、D计权网络，由其测出的声级称为A声级、B声级、C声级等，A、B、C计权响应曲线接近40Pho n、70 Phon和100 Phon的反向等响曲线。
    A声级最接近人耳对声音的感觉特性，j见普遍用以作为环境噪声的评价指标；C声级接近线性，反映噪声的客观实际状态；8声级介于以上两种性质之间，但不常用；有的声级计有D计权网络，突出高频部分(3～6kHz)的响应特性，多用于航空噪声的测量和评价。
    ③语言干扰级。通常在对面交谈时，语言声级在65 dB时，即可有很好的清晰度。语言清晰度以听懂的百分数(可懂度)表示。如有噪声存在，根据噪声声级的大小对语言清晰度可能受到不同程度的干扰。当噪声声级低于语‘言级很多(10dB以上)时，则语言清晰度不受影响；当噪声声级接近语言声级时，语言清晰度严重受影响；当噪声声级高于语言声级时，则说话几乎全听不清楚。
    语言干扰级是衡量噪声对语言通话干扰程度的评价参量。国际标准化组织(ISO)规定以噪声的500 H z、1000 Hz、2000 H z频带声级的算术平均值作为语言干扰级的评定基础。语言受干扰除与噪声强度有关，也与谈话之间的距离有关。
  2．噪声的检测方法
  (1)测量前的准备工作  噪声测量使用的声级计应符合国家标准，在正式使用前应进行校正．并检查电源是否正常和够用。
    (2)测量的量和读数方法  稳定的噪声，测量A声级，标记为d B(A)；不稳定的噪声，测量不同A声级下的暴露时间，计算等效连续A声级或测量等效连续A声级，测量使用慢挡时应取其平均值。
(3)测点的确定  如果所测范围内A声级差别小于3dB(A)，则只需选择l～3个测点；如果所测范围内A声级差别大于3dB(A），则需要按声级大小分成若干区域，每个区域选择1～3个测点。任两个区的声级差大于或等于3dB(A)，每个区域内声级波动必须小于3dB(A)。在工厂中对各种设备形成环境噪声的测量，可以用声级计在厂房或设备周围取等声级点，绘出声级曲线。由若干等声级线可以显示出声扬分布情况，其测点离地面高度应为l.2～1.3 m。另外也可采用网络格法测出各网格顶点的声级，以表明附近声级分布情况。
    (4)对本底噪声的修正  本底噪声是指被测的噪声源停止发声后，用声级计测出的噪声。在现场测量中，如果噪声源的噪声级与本底噪声相差l o dB以上，可以忽略本底噪声的影响。如果二者相差小于3dB，则测量无实际意义。如果二者相差在3～9dB之间，应按以下规定进行修正：如果二者相差为3dB，修正值为一3；如果二者相差为4～5dB，修正值为一2；如果二者相差为6～9dB，修正值为一l。
    (5)避免环境因素的影响  在进行测量噪声时，要把声级计尽量放在远离反射物的地方，特别是测量机床噪声时，应尽可能避开机器周围的障碍物。另外，声级计应放在距地面1.2～1.3 m高度位置(即普通人耳朵高度)，这样可确保测得的是直达声。噪声测量时，要注意避免和减少气流、电磁场、温度、湿度等因素对测量的影响。在进行室外测量时，要在传声器上加个防风帽。
    (6)做好测量记录工作  测量的A声级的暴露时间，应当填人与之对应的中心声级下面，以便于进行计算。中心声级是一个限定好的声级范围的平均值，例如78～82 dB相应的中心声级为80dB。
    (7)噪声测量的注意事项
    ①环境噪声测量。一般应选择多个测点，测点距地面1.2～1.5 m．距墙面或反射物不小于3.5 m，有风时应在传声器上加防风帽。
    ②车问噪声测量。测量目的是为了解工作环境的噪声强度对职工身体健康的危害。测量时将声级计放置在操作人员耳朵的位置，或放在生产作业面的附近．选择数个测点为宜。绘制平面图，标出车间的范围，机器的布局和种类，标明测点的具体位置。
    ③车间内机器噪声测量。测量的目的是为了解机器噪声的大小。测量时应尽量将声级计靠近机器，在比较空旷的车间内，测点可以稍远些。对不同尺寸的机械设备．测点和数目建议如下：外形尺寸小于0.3 m的设备，测点距离机器表面0.3 m左右；外形尺寸小于0.3～1.0 m的中型设备，测点距离机器表面0.5 m左右；外形尺寸大于1.0 m的较大设备，测点距离机器表面l～5 m左右。测点数可视设备大小和声音部位多少，取4～8个。测点高度应以机械设备的半高度为准，或选择在机械水平轴的水平面上，但应距地面0.5 m。
    ④空气动力机械进排气噪声测量。在测量通风机、鼓风机、压缩机进排气Vl的噪声时，进气噪声测点应取进气口轴向，距管l21面最小距离等于管Vl直径的位置；排气噪声测点应取在排气口轴线成4 5°角的方向上或管口平面上，距管口平面中心线0.5～1.0 m处。