聲級計原理及記一次采購經歷

　　前言

　　我們單位在近期的實驗室認可復評審時，有專家提出根據國家環境保護部近日發布了《聲環境質量標準》、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》、《社會生活環境噪聲排放標準》等三項標準，需要我們站對聲級計進行更換。更換的聲級計必須要符合國家新頒布的這三個標準，必須是一型聲級計。單位領導將選擇型號的重任交給了我，于是我查閱很多資料，聯系很多廠商后，終于完成了重任。現在，我將我的一些心得體會寫出來，給大家參考參考。

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　　一 了解聲級計

　　在買一件物品之前至少要了解這件物品的使用功能啊，原理啊什么的，這樣才能確定是否是自己需要的，是不是值得去購買。所以，要先了解聲級計的構造，原理，以及使用標準等等。在這我先簡單的和大家介紹一下聲級計的原理和構造。

　　1. 聲級計，又叫噪聲計，是一種按照一定的頻率計權和時間計權測量聲音的聲壓級或聲級的儀器，是聲學測量中的最基本而又最常用的儀器。聲級計可以用于環境噪聲、機器噪聲、車輛噪聲以及其他各種噪聲的測量，也可以用于電聲學，建筑聲學等測量，如果把電容傳聲器換成加速度計傳感器，配上積分器，就可以利用聲級計來測量振動。

　　為了使世界各國生產的聲級計的測量結果互相可以比較，國際電工委員會(IEC)制定了聲級計的有關標準，并推薦各國采用，1979年5月在斯德哥爾摩通過了IEC 651《聲級計》標準，我國有關聲級計的國家標準是GB3785-83《聲級計電、聲性能及測試方法》。1984年IEC又通過了IEC804《積分平均聲級計》國際標準，我國與1997年頒布了GB/T17181-1997《積分平均聲級計》。它們與IEC標準的主要要求是一致的。2002年國際電工委員會(IEC)發布了IEC61672-2002《聲級計》新的國際標準。該標準代替原IEC651-1979《聲級計》和IEC804-1983《積分平均聲級計》。我國根據該標準制定了JJG188-2002《聲級計》檢定規程。按新的標準將聲級計按用途可分為通用聲級計，積分聲級計，頻譜聲級計等，按精度可分為1級和2級，二種級別的聲級計的各種性能指標具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同，而且隨著級別數字的增大，容許誤差放寬。按體積還可分為臺式，便攜式，和袖珍式聲級計。按其指示方式可分為模擬指示和數字指示聲級計。

　　2.聲級計原理

　　聲級計一般都是由傳聲器單元、放大分析單元、顯示儀表單元三大部分組成。其工作原理方框圖見圖。

　　

　　圖1 聲級計原理方框圖

　　2.1傳聲器單元

　　傳聲器單元由傳聲器和前置放大器組成。傳聲器是將聲信號轉換成電信號的換能器，要求頻率范圍寬、頻率響應平直、失真小、動態范圍大、尤其是穩定性要好。前置放大器起阻抗變換作用，要求具有輸入阻抗高，輸出阻抗低，以便與長延伸電纜連接。

　　2.2放大分析單元

　　放大分析單元應具有放大器和頻率計權網絡等。放大器電路將來自傳聲器單元的微弱信號進行放大以達到一定幅度，要求有一定的放大量、一定的動態范圍、頻率范圍寬等等，并確保放大器在整個測量范圍內均不失真的反映輸入信號的大小變化，以保證測量的準確性和可靠性。計權網絡是用有電網絡來模擬人耳的響度感覺特性。國家規定了三條曲線對應不同的響度級，其中A計權是模擬人耳對40方純音的響應，B計權是模擬人耳對70方純音的響應，C計權是模擬人耳對100方純音的響應。由于A計權網絡測量的噪聲聲級值較為接近人耳對噪音的感覺，因此在噪聲測量中往往用A聲級來表示噪聲級的大小。有些聲級計中還有D計權，主要是用于航空噪聲的測量。

　　2.3顯示儀表單元

　　包括檢波電路，指示器電路等。檢波電路是將來自交流放大器的對應于交流信號進行檢波，使直流放大器輸出對應于被測聲級的線性變化的直流電壓。檢波電路有峰值、平均值和有效值檢波電路，聲級測量中，用的最多的是有效值檢波電路。聲級計測量的結果都是在指示器上指示出來，指示器有模擬指示器和數字指示器兩種。指示電路還應具有“快”和“慢”時間計權特性。

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　　二 采購篇

　　當時領導交給我重任的時候，對于聲級計給我提了兩個要求：一、必須是一型聲級計，符合國家噪聲監測使用標準，二、要帶頻譜分析。

　　帶著這兩個要求，我開始了對聲級計的尋找。首先，因為我們站使用的是國營紅聲和杭州愛華的聲級計，紅聲比如HS6288,HS6288E等，兩家的儀器性能都不錯，并且操作方面也都習慣了，所以產品基本上就鎖定這兩家了。進入到紅聲和愛華的官方網站，查找符合條件的聲級計。為了避免有廣告之嫌，具體的產品型號我就不寫了，我把參數寫在下面。

　　紅聲 主要技術參數及性能

　　1 傳 聲 器：Ф12.7mm(1/2″)預極化測試電容傳聲器

　　2 頻率范圍：10Hz-20kHz

　　3 頻率計權：A計權、C計權、Lin(線性)

　　4 測量范圍：25dB-130dB(A)、30dB-130dB(C)、40dB-130dB(Lin)

　　5 量程控制：手動選擇，分三檔，線性范圍70dB。

　　6 量程范圍：L：23dB -90dB

　　M：40dB -110dB

　　H：70dB -130dB

　　7 儀器精度：符合IEC61672 1級或GB3785 1型

　　8 時間計權：快(F)、慢(S)

　　9 定時測量：Lp、Leq、Lae、L5、L10、L50、L90、L95、

　　Lmax、Lmin、SD、Ld、Ln、Ldn等

　　10 時間設定：10s、1min、5min、10min、15min、20min、

　　1h、4h、 8h、整時24h。

　　11 采樣時間：31ms

　　12 濾 波 器：內置式1/1倍頻程

　　中心頻率：31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz。

　　13 測量顯示：大屏幕動態液晶顯示器，瞬時聲級顯示具有模擬電表功能。

　　14 數據儲存：500組單組數據、4組整時數據、50組濾波器自動測量數據

　　15 輸出接口：AC輸出接口：提供交流電壓信號可用于外接分析

　　RS-232接口：用于微型打印機進行現場打印或事后通過計算機通訊打印.

　　16 校 準：HS6020聲級校準器，1000Hz 94dB。

　　17 電 源：5節5號堿性電池，可連續工作24小時，可外接電源DC9V。

　　18 外形尺寸：l×b×h(mm):307×80×30，質量：386g(連電池)

　　愛華主要性能指標：

　　1 傳聲器：Φ12.7 mm(1/2″)預極化測試電容傳聲器

　　2 頻率范圍：10 Hz～20 kHz±1 dB(不含傳聲器)

　　3 測量上限：130dB，可擴展至140dB

　　4 動態范圍：大于110dB(A計權)

　　5 時間計權：并行(同時)F、S、I，以及Peak

　　6 頻率計權：并行(同時)A、C、Z

　　7 濾波器(選配)：并行數字濾波器，倍頻程

　　8 A/D位數：24位。

　　9 采樣頻率： 48kHz

　　10 儀器類型： 1級或2級。

　　11 顯示器：128×128點陣液晶顯示，對比度16級可調，有LED背光。

　　12基本測量功能：同時列表或圖示測量LPA、LPC、LPZ三種頻率計權聲壓級、等效連續聲級Leq。

　　13 統計積分測量時間：手動，1s到99小時任意設置或分檔設置。

　　14 數據存貯：128組帶分布圖的統計分析結果或頻譜分析結果。

　　15 輸出接口：1) 交流輸出：輸出功率：150mW，可接8Ω監聽耳機。

　　2) 直流輸出：輸出比例：20mV/dB。

　　3) RS232接口：接至AH40微型打印機打印測量結果及相關圖表。

　　4) USB接口：通過USB線將SD卡轉為U盤。

　　16 日歷時鐘：誤差小于1分鐘/月，可GPS授時、校時。

　　17 電源： 4節LR6(5號)電池或5V外接電源，工作電流約100mA。

　　18 工作溫度：-10℃～50℃

　　19 外形尺寸(mm)：260×80×30

　　20質量(kg)：0.3

　　

　　三 簽合同及驗收

　　這是我們購買的聲級計

　　

　　其實對于我這個聲級計門外漢看來，兩組數據都差不多，并且我兩家廠商都打電話進行過學習，在我個人看來，參數上的區別就是杭州愛華是1/3倍頻，紅聲是1 /1，另外杭州愛華是可以拓展的，包擴很多可以外接的東西，比如SD卡插槽，GPS啊什么等等。并且兩家也分別給我報了價格，當然是最低價格。我將自己所獲得的信息整理后向上級匯報，領導看了后又讓我和市里面聯系，問了一下市里面用的是哪個廠家的，聯系后才知道市里面用的是杭州愛華的，最終，領導選擇了杭州愛華。

　　既然領導拍板了，那么下面的事情就簡單多了，先是打電話確認，然后杭州愛華就派了一個銷售經理過來。我們這先是把價格談仔細了，然后簽合同，合同有了，緊跟這就是杭州愛華發貨，我們收到貨以后把錢打過去就行了。

　　大概在合同簽訂后一個星期左右，我收到了聲級計，首先是要驗收一下。驗收包括裝箱單的核對和儀器的校驗。裝箱單核對很簡單，就是對照標準配置一樣一樣的清點，看是否齊全。一個包裝箱，里面有風罩，電池，電纜，打印機及打印紙，這個是標準配置。儀器的校驗聲級計是使用聲級計校準器來校驗，標準聲源是94.4 分貝，新聲級計經過校驗完全符合使用要求。至于頻譜這塊我從來都沒有接觸過，還真不知道該怎么去使用看是否是符合要求，這個也只能在以后使用過程中再來學習和檢驗了。由于傳聲電纜和發票一起郵寄過來，所以又等了幾天。傳聲電纜到了以后，我驗收了一下，也就是安裝上去用標準聲源測試一下，符合要求，隨機把發票給單位會計，讓她匯錢過去。

　　小結

　　在這次采購過程中我有兩點感覺，在這和大家交流一下。首先這個儀器廠商人很好，因為來我們這簽協議的時候我們曾經問了一下，是否配有傳聲電纜。當時他是滿口答應說有的，回頭等簽完協議，準備發貨的時候，他突然打個電話給我，說標準配置里面是沒有傳聲電纜的，他誤以為是傳真電纜，也就是聲級計和電腦連接的電纜線。我當時有點來火了，我說那沒辦法，你當時滿口答應說有的，現在又說沒有，你讓我怎么和領導交待這個事情。后來他想了想說，那算了，算是給我們贈送的吧。后來傳聲電纜也給郵寄來了。關于這點我覺得作為儀器廠商，也就是所謂的生意人，既然做出了承諾，不管事口頭上的還是書面的，都應該遵守，他能做到這點，我覺得這個人至少還算比較誠實，因為傳聲電纜單買的話估計要50塊錢一米左右吧，5米的就要250塊左右呢。第二個事情就是，領導在決定買哪家的產品的時候，往往一些小的細節就能決定是否用你家的產品。比如在兩個品牌之間其實沒有太大的區別，并且也沒有使用過該產品的情況下，往往會詢問周邊的縣市使用的是什么牌子和型號。因為我們市站就是使用的愛華的，所以領導知道以后就直接決定購買愛華的產品了，連紅聲的問都沒問。所以，當一個產品在一定區域打開銷路以后，會帶動周邊的地區都使用該產品，會變成一種良性循環，會越來越好。

　　這是我參與購買聲級計的過程，其中也沒有什么復雜的彎彎繞繞，也沒有什么回扣，沒有什么見不得人的東西，感覺從定型號，聯系，購買都很快并且也很順利。不過，最后還得感謝這個廠家，在中秋節的時候郵寄了一盒月餅給我，這個我倒是沒想到，呵呵。