声级计原理及记一次采购经历

　　前言

　　我们单位在近期的实验室认可复评审时，有专家提出根据国家环境保护部近日发布了《声环境质量标准》、《工业企业厂界环境噪声排放标准》、《社会生活环境噪声排放标准》等三项标准，需要我们站对声级计进行更换。更换的声级计必须要符合国家新颁布的这三个标准，必须是一型声级计。单位领导将选择型号的重任交给了我，于是我查阅很多资料，联系很多厂商后，终于完成了重任。现在，我将我的一些心得体会写出来，给大家参考参考。

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　　一 了解声级计

　　在买一件物品之前至少要了解这件物品的使用功能啊，原理啊什么的，这样才能确定是否是自己需要的，是不是值得去购买。所以，要先了解声级计的构造，原理，以及使用标准等等。在这我先简单的和大家介绍一下声级计的原理和构造。

　　1. 声级计，又叫噪声计，是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级或声级的仪器，是声学测量中的最基本而又最常用的仪器。声级计可以用于环境噪声、机器噪声、车辆噪声以及其他各种噪声的测量，也可以用于电声学，建筑声学等测量，如果把电容传声器换成加速度计传感器，配上积分器，就可以利用声级计来测量振动。

　　为了使世界各国生产的声级计的测量结果互相可以比较，国际电工委员会(IEC)制定了声级计的有关标准，并推荐各国采用，1979年5月在斯德哥尔摩通过了IEC 651《声级计》标准，我国有关声级计的国家标准是GB3785-83《声级计电、声性能及测试方法》。1984年IEC又通过了IEC804《积分平均声级计》国际标准，我国与1997年颁布了GB/T17181-1997《积分平均声级计》。它们与IEC标准的主要要求是一致的。2002年国际电工委员会(IEC)发布了IEC61672-2002《声级计》新的国际标准。该标准代替原IEC651-1979《声级计》和IEC804-1983《积分平均声级计》。我国根据该标准制定了JJG188-2002《声级计》检定规程。按新的标准将声级计按用途可分为通用声级计，积分声级计，频谱声级计等，按精度可分为1级和2级，二种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同，而且随着级别数字的增大，容许误差放宽。按体积还可分为台式，便携式，和袖珍式声级计。按其指示方式可分为模拟指示和数字指示声级计。

　　2.声级计原理

　　声级计一般都是由传声器单元、放大分析单元、显示仪表单元三大部分组成。其工作原理方框图见图。

　　

　　图1 声级计原理方框图

　　2.1传声器单元

　　传声器单元由传声器和前置放大器组成。传声器是将声信号转换成电信号的换能器，要求频率范围宽、频率响应平直、失真小、动态范围大、尤其是稳定性要好。前置放大器起阻抗变换作用，要求具有输入阻抗高，输出阻抗低，以便与长延伸电缆连接。

　　2.2放大分析单元

　　放大分析单元应具有放大器和频率计权网络等。放大器电路将来自传声器单元的微弱信号进行放大以达到一定幅度，要求有一定的放大量、一定的动态范围、频率范围宽等等，并确保放大器在整个测量范围内均不失真的反映输入信号的大小变化，以保证测量的准确性和可靠性。计权网络是用有电网络来模拟人耳的响度感觉特性。国家规定了三条曲线对应不同的响度级，其中A计权是模拟人耳对40方纯音的响应，B计权是模拟人耳对70方纯音的响应，C计权是模拟人耳对100方纯音的响应。由于A计权网络测量的噪声声级值较为接近人耳对噪音的感觉，因此在噪声测量中往往用A声级来表示噪声级的大小。有些声级计中还有D计权，主要是用于航空噪声的测量。

　　2.3显示仪表单元

　　包括检波电路，指示器电路等。检波电路是将来自交流放大器的对应于交流信号进行检波，使直流放大器输出对应于被测声级的线性变化的直流电压。检波电路有峰值、平均值和有效值检波电路，声级测量中，用的最多的是有效值检波电路。声级计测量的结果都是在指示器上指示出来，指示器有模拟指示器和数字指示器两种。指示电路还应具有“快”和“慢”时间计权特性。

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　　二 采购篇

　　当时领导交给我重任的时候，对于声级计给我提了两个要求：一、必须是一型声级计，符合国家噪声监测使用标准，二、要带频谱分析。

　　带着这两个要求，我开始了对声级计的寻找。首先，因为我们站使用的是国营红声和杭州爱华的声级计，红声比如HS6288,HS6288E等，两家的仪器性能都不错，并且操作方面也都习惯了，所以产品基本上就锁定这两家了。进入到红声和爱华的官方网站，查找符合条件的声级计。为了避免有广告之嫌，具体的产品型号我就不写了，我把参数写在下面。

　　红声 主要技术参数及性能

　　1 传 声 器：Ф12.7mm(1/2″)预极化测试电容传声器

　　2 频率范围：10Hz-20kHz

　　3 频率计权：A计权、C计权、Lin(线性)

　　4 测量范围：25dB-130dB(A)、30dB-130dB(C)、40dB-130dB(Lin)

　　5 量程控制：手动选择，分三档，线性范围70dB。

　　6 量程范围：L：23dB -90dB

　　M：40dB -110dB

　　H：70dB -130dB

　　7 仪器精度：符合IEC61672 1级或GB3785 1型

　　8 时间计权：快(F)、慢(S)

　　9 定时测量：Lp、Leq、Lae、L5、L10、L50、L90、L95、

　　Lmax、Lmin、SD、Ld、Ln、Ldn等

　　10 时间设定：10s、1min、5min、10min、15min、20min、

　　1h、4h、 8h、整时24h。

　　11 采样时间：31ms

　　12 滤 波 器：内置式1/1倍频程

　　中心频率：31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz。

　　13 测量显示：大屏幕动态液晶显示器，瞬时声级显示具有模拟电表功能。

　　14 数据储存：500组单组数据、4组整时数据、50组滤波器自动测量数据

　　15 输出接口：AC输出接口：提供交流电压信号可用于外接分析

　　RS-232接口：用于微型打印机进行现场打印或事后通过计算机通讯打印.

　　16 校 准：HS6020声级校准器，1000Hz 94dB。

　　17 电 源：5节5号碱性电池，可连续工作24小时，可外接电源DC9V。

　　18 外形尺寸：l×b×h(mm):307×80×30，质量：386g(连电池)

　　爱华主要性能指标：

　　1 传声器：Φ12.7 mm(1/2″)预极化测试电容传声器

　　2 频率范围：10 Hz～20 kHz±1 dB(不含传声器)

　　3 测量上限：130dB，可扩展至140dB

　　4 动态范围：大于110dB(A计权)

　　5 时间计权：并行(同时)F、S、I，以及Peak

　　6 频率计权：并行(同时)A、C、Z

　　7 滤波器(选配)：并行数字滤波器，倍频程

　　8 A/D位数：24位。

　　9 采样频率： 48kHz

　　10 仪器类型： 1级或2级。

　　11 显示器：128×128点阵液晶显示，对比度16级可调，有LED背光。

　　12基本测量功能：同时列表或图示测量LPA、LPC、LPZ三种频率计权声压级、等效连续声级Leq。

　　13 统计积分测量时间：手动，1s到99小时任意设置或分档设置。

　　14 数据存贮：128组带分布图的统计分析结果或频谱分析结果。

　　15 输出接口：1) 交流输出：输出功率：150mW，可接8Ω监听耳机。

　　2) 直流输出：输出比例：20mV/dB。

　　3) RS232接口：接至AH40微型打印机打印测量结果及相关图表。

　　4) USB接口：通过USB线将SD卡转为U盘。

　　16 日历时钟：误差小于1分钟/月，可GPS授时、校时。

　　17 电源： 4节LR6(5号)电池或5V外接电源，工作电流约100mA。

　　18 工作温度：-10℃～50℃

　　19 外形尺寸(mm)：260×80×30

　　20质量(kg)：0.3

　　

　　三 签合同及验收

　　这是我们购买的声级计

　　

　　其实对于我这个声级计门外汉看来，两组数据都差不多，并且我两家厂商都打电话进行过学习，在我个人看来，参数上的区别就是杭州爱华是1/3倍频，红声是1 /1，另外杭州爱华是可以拓展的，包扩很多可以外接的东西，比如SD卡插槽，GPS啊什么等等。并且两家也分别给我报了价格，当然是最低价格。我将自己所获得的信息整理后向上级汇报，领导看了后又让我和市里面联系，问了一下市里面用的是哪个厂家的，联系后才知道市里面用的是杭州爱华的，最终，领导选择了杭州爱华。

　　既然领导拍板了，那么下面的事情就简单多了，先是打电话确认，然后杭州爱华就派了一个销售经理过来。我们这先是把价格谈仔细了，然后签合同，合同有了，紧跟这就是杭州爱华发货，我们收到货以后把钱打过去就行了。

　　大概在合同签订后一个星期左右，我收到了声级计，首先是要验收一下。验收包括装箱单的核对和仪器的校验。装箱单核对很简单，就是对照标准配置一样一样的清点，看是否齐全。一个包装箱，里面有风罩，电池，电缆，打印机及打印纸，这个是标准配置。仪器的校验声级计是使用声级计校准器来校验，标准声源是94.4 分贝，新声级计经过校验完全符合使用要求。至于频谱这块我从来都没有接触过，还真不知道该怎么去使用看是否是符合要求，这个也只能在以后使用过程中再来学习和检验了。由于传声电缆和发票一起邮寄过来，所以又等了几天。传声电缆到了以后，我验收了一下，也就是安装上去用标准声源测试一下，符合要求，随机把发票给单位会计，让她汇钱过去。

　　小结

　　在这次采购过程中我有两点感觉，在这和大家交流一下。首先这个仪器厂商人很好，因为来我们这签协议的时候我们曾经问了一下，是否配有传声电缆。当时他是满口答应说有的，回头等签完协议，准备发货的时候，他突然打个电话给我，说标准配置里面是没有传声电缆的，他误以为是传真电缆，也就是声级计和电脑连接的电缆线。我当时有点来火了，我说那没办法，你当时满口答应说有的，现在又说没有，你让我怎么和领导交待这个事情。后来他想了想说，那算了，算是给我们赠送的吧。后来传声电缆也给邮寄来了。关于这点我觉得作为仪器厂商，也就是所谓的生意人，既然做出了承诺，不管事口头上的还是书面的，都应该遵守，他能做到这点，我觉得这个人至少还算比较诚实，因为传声电缆单买的话估计要50块钱一米左右吧，5米的就要250块左右呢。第二个事情就是，领导在决定买哪家的产品的时候，往往一些小的细节就能决定是否用你家的产品。比如在两个品牌之间其实没有太大的区别，并且也没有使用过该产品的情况下，往往会询问周边的县市使用的是什么牌子和型号。因为我们市站就是使用的爱华的，所以领导知道以后就直接决定购买爱华的产品了，连红声的问都没问。所以，当一个产品在一定区域打开销路以后，会带动周边的地区都使用该产品，会变成一种良性循环，会越来越好。

　　这是我参与购买声级计的过程，其中也没有什么复杂的弯弯绕绕，也没有什么回扣，没有什么见不得人的东西，感觉从定型号，联系，购买都很快并且也很顺利。不过，最后还得感谢这个厂家，在中秋节的时候邮寄了一盒月饼给我，这个我倒是没想到，呵呵。