发动机实验室噪声测试与分析+文献综述(6)
3.2 噪声测试理论依据
基于发动机噪声特征，选择先进仪器，对发动机测试室的声压、声压级（A计权和C计权）、声频率（63—16000HZ内9个中心频率的1/1倍频程谱）进行测量。
A计权声压级一般认为最接近噪声烦恼度的感觉，与人的感觉几乎相同。所以现有的噪声测试结果几乎都是以A计权形式给出的。考虑到人耳听觉在不同的频率有不同的灵敏度，在一般噪声测量仪器中，常配置一些特定的滤波电路，叫计权网络。IEC651-79标准规定79 651−三种计权网络特性，它们分别对应于倒置的40、70、100 phon等响曲线，其作用是分别反映人耳对低声压、中声压和高声压的响度感觉。近年来，B 计权、C 计权已很少采用。不过因A计权在低频有较大的修正，C计权是平坦的，因此可以通过A和C计权数值的差异，获得噪声频率的总体分布特性。
3.3 基本测试方法
为了对噪声进行研究和控制，必须首先按照有关国际标准或国家标准进行正确的测量，而要进行正确的测量，又必须要有测量的工具和仪器。声级计就是一种测量噪声声级高低的常规仪器。
声级计一般主要由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器和指示器等组成，其结构框图如图3.1所示：
图3.1 声级计结构框图
当传声器受到声压的压力后，将声压信号转换为电信号，再将电信号经放大器传把信号放大，传输到输入衰减器，衰减器对过强的输入信号进行衰减到合适的程度，再馈入到放大器中，从而扩大测量的量程。
然后将合适的信号送入计权滤波器进行频率滤波，使声级计的频率响应符合规定的频率计权特性，从而测量出 A 计权声级输出信号，信号再经输出衰减器和输出放大器被送到检波器，使交变信号变换成直流信号，以推动电表显示出声压级值[12]。
3.3.1 测试原理
目前噪声测试的方法主要有声压法、声强法和声振测量法，本次测试，我们选用声压法测噪声。
声波传播的空间称为声场。描述声音的物理量是声速c、声压 p和声压级 、声强I 和声强级 、声功率W 和声功率级 。
声压：指有声波时介质的压强相对于其静态压强的变化量。
声压级的定义：该声音的声压P与基准声压 之比的常用对数乘以20。
式中： —声压， ；
¬¬—基准声压， 。
声强：指单位时间内通过与声能传播方向垂直的单位面积上的声能，也称为声能流密度。
声功率：指声源在单位时间内辐射出的总能量称为声源功率。声功率则是噪声强弱的主要标志，在噪声源的识别中是最有价值的测定量。
声压和声强都可以用来表示声音的强弱，二者间满足一定的换算关系： (3-2)
— 有效声压， ；
— 空气密度，Kg/ ；
C — 声音的速度，m/s。
但在声学测量技术中，直接测量声强是比较困难和复杂的，而声压是比较容易测量的物理量。因此，声压是度量声场中声波强弱最常用的物理量。通常, 通过对机械设备周围噪声声压的测量, 来研究机械噪声对周围环境的影响[13]。
人耳能听到的声频范围一般在20~20 KHz，这个范围内的声音称为可听声。而人耳对于声音，在声压级相同的情况下，也会因为频率的不同而产生不一样的感觉。为了使使噪声测量结果更符合人耳特性，需要对人耳敏感的频域加以强调，而对不同频率的声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算得到噪声总的声压级，称之为计权声级。