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創(chuàng)雅聲學(xué)

讓聲音在創(chuàng)造寧?kù)o中升華高雅.....

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聲壓級(jí)平均值可能比最大值還大嗎?

作者:創(chuàng)雅聲學(xué)   發(fā)布時(shí)間:2015/10/10  閱讀數(shù):


    聲壓級(jí)是最基本的聲學(xué)參數(shù)之一,而LAeq又是最廣泛使用的聲壓級(jí)參數(shù)之一,它代表測(cè)量時(shí)間段的平均能量值(依據(jù)IEC61672標(biāo)準(zhǔn))。而LAFmax(或LASmax)表示這段測(cè)量時(shí)間內(nèi)的最大聲壓級(jí)。

    不少愛鉆研的朋友常有一個(gè)疑惑,就是平均值有可能比最大值還大嗎?

    實(shí)際上,如果測(cè)量時(shí)間特別短,比如100ms,那平均值有可能大于最大值。

    造成這一現(xiàn)象的是時(shí)間計(jì)權(quán)。根據(jù)定義,聲壓Lmax與上升的時(shí)間常數(shù)t有關(guān),因此不能對(duì)突發(fā)的聲音產(chǎn)生響應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)中,快速時(shí)間計(jì)權(quán)F的時(shí)間常數(shù)t為125ms,慢速時(shí)間計(jì)權(quán)S則為1s。相反,測(cè)量平均值LAeq時(shí)沒有應(yīng)用任何時(shí)間計(jì)權(quán)。

    現(xiàn)在,如果測(cè)量時(shí)間,或用術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)-時(shí)間間隔dt,比最大值LFmax的“反應(yīng)時(shí)間”還短,那平均值LAeq就完全有可能更大。下圖簡(jiǎn)要表明了這一過(guò)程:
聲學(xué)設(shè)計(jì)
    圖中我們看到一個(gè)突發(fā)的聲音,由綠色曲線表示,它在100ms時(shí)突然增大,由于時(shí)間計(jì)權(quán)的存在,Lmax(每100ms記錄一次,由紅點(diǎn)表示)來(lái)不及對(duì)此及時(shí)反應(yīng),差不多在700ms時(shí)才達(dá)到最大,而平均值Leq(藍(lán)圈表示)也是每100ms記錄一次,毫無(wú)延遲的跟上了聲音變化,所以在700ms內(nèi)都會(huì)比Lmax更大。
聲學(xué)設(shè)計(jì)
    可以用頻譜數(shù)據(jù)計(jì)算A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)嗎?

    假設(shè)你想用倍頻程或1/3倍頻程頻譜數(shù)據(jù)計(jì)算A計(jì)權(quán)聲壓級(jí),這可行嗎?

    簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),答案是肯定的,可以計(jì)算。NTiAudio的室內(nèi)聲學(xué)報(bào)告軟件就支持該功能。

    但需要注意的是,這樣計(jì)算的結(jié)果并沒有直接測(cè)量的結(jié)果精確。因?yàn)樵赯計(jì)權(quán)到A計(jì)權(quán)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中,對(duì)倍頻程或1/3倍頻程使用了歸一化修正量(類似頻率計(jì)權(quán))。修正值基于Z計(jì)權(quán)和A計(jì)權(quán)的理論(典型)差值。實(shí)踐中,這些值和實(shí)際數(shù)據(jù)可能存在細(xì)微的差異。這也造成了計(jì)算值和實(shí)際測(cè)量值的不同。

    下圖展示了這種情況:
聲學(xué)設(shè)計(jì)
    理論情況:-16.1dB是125Hz倍頻程帶的歸一化修正值,基于的假設(shè)是頻譜總體平坦(如粉噪聲)。上圖125Hz轉(zhuǎn)換為A計(jì)權(quán)后,聲壓級(jí)為70-16.1=53.9dBA。
聲學(xué)設(shè)計(jì)
    實(shí)際情況:實(shí)踐中,聲音的頻譜通常不是平的。這造成了理論計(jì)算的偏差。比如上圖中,儀器測(cè)量125Hz處的值為52.7dB,比理論值小1.2dB。

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