根據(jù)GB/T3785和IEC61672,噪聲監(jiān)測儀按照精度,分為1級噪聲監(jiān)測儀和2級噪聲監(jiān)測儀。1級和2級噪聲監(jiān)測儀的技術(shù)指標(biāo),主要區(qū)別在于最大允許誤差、工作溫度范圍和頻率響應(yīng)不同,即1級噪聲監(jiān)測儀的精度更高。2級噪聲監(jiān)測儀的工作溫度范圍0~40℃,1級噪聲監(jiān)測儀為-10~50℃。2級噪聲監(jiān)測儀的頻率范圍一般為20Hz~8kHz,1級的頻率范圍為10Hz~20kHz。也可根據(jù)整機靈敏度和性能,將噪聲監(jiān)測儀大致分為普通噪聲監(jiān)測儀和精密噪聲監(jiān)測儀。

噪聲監(jiān)測儀原理和特性
常規(guī)噪聲監(jiān)測儀原理如圖所示,噪聲監(jiān)測儀工作時,先由傳聲器將聲波轉(zhuǎn)換成電信號,再由前置放大器變換阻抗,使傳聲器與衰減器匹 配。前置放大器將信號輸出至計權(quán)網(wǎng)絡(luò),對信號進行頻率計權(quán)以及時間計權(quán),經(jīng)衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值,送到有效值檢波器,最后在顯示器上顯示噪聲的聲壓級數(shù)值。

1、傳聲器和前置放大器
傳聲器是把聲壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕难b置,也 稱之為測量麥克風(fēng)或話筒,是噪聲監(jiān)測儀的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐極體式、動圈式和電容式等。目前最廣泛使用的是電容式傳聲器。
電容式傳聲器主要由金屬膜片和靠得很近的金屬電極組成,其本質(zhì)就是一個平板電容。金屬膜片與金屬電極構(gòu)成了平板電容的兩個極板,當(dāng)膜片受到聲壓作用時,膜片便發(fā)生變形,使兩個極板之間的距離發(fā)生了變化,于是改變了電容量,測 量電路中的電壓隨之發(fā)生變化,實現(xiàn)了將聲壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕墓δ堋k娙菔絺髀暺魇锹晫W(xué)測量中比較理想的傳聲器,具有動態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)平直、靈敏度高和在一般測量環(huán)境下穩(wěn)定性好等優(yōu)點,因而應(yīng)用廣泛。由于電容式傳聲器輸出阻抗很高,因而需要通過前置放大器進行阻抗變換。
2、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)
計權(quán)網(wǎng)絡(luò)由頻率計權(quán)和時間計權(quán)兩部分構(gòu)成。計權(quán)又稱加權(quán)(Weighting)。
3、頻率計權(quán)
為了模擬人耳聽覺在不同頻率的不同敏感度,噪聲監(jiān)測儀內(nèi)設(shè)有一種能夠模擬人耳的聽覺特性,把電信號修正為與聽感近似值的網(wǎng)絡(luò),這就是頻率計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。
主要的頻率計權(quán)方式有:A-計權(quán),C-計權(quán)和Z-計權(quán),還有使用較少的B-計權(quán)。A、C、Z三種頻率計權(quán)方式的曲線特征如圖所示。

可以看到,如果一個聲音要在整個頻帶上 以均等的聲壓呈現(xiàn),則適用圖中的Z-計權(quán)曲線。而人耳的物理聽覺則由A-計權(quán)曲線表示,因為人耳對低頻聲音較不敏感。聲學(xué)聲音比人耳聽覺包含更多的高頻與低頻內(nèi)容。C-計權(quán)曲線代表的是當(dāng)聲音調(diào)高以后,人們開始對低頻也更為敏感的情況。因此,A和C計權(quán)方式對于描述人耳聽力相對于真實聲學(xué)聲音的頻率響應(yīng)最有意義。
頻率計權(quán)都是在描述聲壓級時使用。比如,世界衛(wèi)生組織(WHO) 建議的最大工作聲壓級是Lmq=85dB和Lcmu=135dB。這里的字母A和C就代表測得聲音所應(yīng)用的頻率計權(quán)。
4、時間計權(quán)
聲壓是通過偵測聲音導(dǎo)致的氣壓變化來測量的。對于常見的聲源,如音樂、演講或環(huán)境噪聲來說,這些聲壓級波動極快。正是由于這種快速的聲壓變化,要在一個顯示器上實時讀取聲壓就非常困難。因此,噪聲監(jiān)測儀需要對這種突發(fā)的變化做出抑制,以獲得一個更加穩(wěn)定的讀數(shù)。這一過程就是時間計權(quán)。
IEC 61672標(biāo)準(zhǔn)中描述了兩種不同的時間計權(quán),快速(F)計權(quán)和慢速(S)計權(quán)。它們顯示的結(jié)果都對聲壓的突然改變做出過抑制。快速計權(quán)做出響應(yīng)比慢速計權(quán)更快。比如在安靜環(huán)境下,一個很響且持續(xù)的聲音被突然打開,F(xiàn)計權(quán)聲壓級的刷新時間大約需要0.6s,而S計權(quán)做出反應(yīng)則需要在約 5s之后。根據(jù)IEC 61672中的定義,這些值的得出是通過時間常數(shù)t,F(xiàn)計權(quán)t=125ms,而S計權(quán)t=1s。若又突然將該聲音關(guān)閉,F(xiàn)計權(quán)聲壓級將以34.7dB/s的速率衰減,而對S計權(quán)來說,該速率是4.3dB/s。
下圖展示了對突發(fā)事件的F計權(quán)和S計權(quán)做出反應(yīng)的過程。

瑞士NTi Audio噪聲監(jiān)測儀主要技術(shù)參數(shù)
測量范圍:17~137dB/25~153dB/21~144dB/29~144dB(A)
分辨率:0.1dB
頻率范圍:5~20kHz
頻率精度:0.4Hz
頻率計權(quán):A,C,Z(同時)
時間計權(quán):快速F,慢速S,脈沖I(同時)
聲壓級測量功能:所有常見聲壓級參數(shù)均可測量
百分比統(tǒng)計:1%~99%
實時頻譜功能:支持1/1、1/3、1/6、1/12倍頻程頻譜
屏幕分辨率:160×160像素灰階顯示,LED 背光
存儲:Mini-SD卡,可更換
電源:內(nèi)置鋰電池/干電池AA,4×1.5V/直流外接電源9V/USB 電源供電
使用溫度:-10~+50℃
濕度:5%~90%RH,非冷凝狀態(tài)
無線電頻率敏感性:X組類別
電磁兼容CE符合:EN61326-1B 級/EN55011B級/EN 61000-4-2到 -6 和 -11
防護等級:普通IP51,加裝防護套最高達IP63。
ATEX 防爆標(biāo)準(zhǔn):易爆環(huán)境下的應(yīng)用依據(jù)IEC 60079 區(qū)域2/符合94/9/EC標(biāo)準(zhǔn)