声级计新国家标准的解读（上）

由我公司为主起草的新的声级计国家标准《电声学 声级计 第1部分 规范》（GB/T3785.1-2010）和我公司参与起草的《电声学 声级计 第2部分 型式评价试验》（GB/T3785.2-2010）已于2010年9月2日正式发布，并将于2011年4月1日实施。两个标准分别部分替代GB/T 3785-1883《声级计的电、声性能及测试方法》和GB/T17181-1997《积分平均声级计》，并分别与IEC 61672-1：2002和IEC 61672-2：2003等同。IEC 又在2006年发布IEC 61672-3：2006
Electroacoustics –Sound level meters –Part 3:Periodic tests，与它等同的国家标准正在起草中。虽然新的国家标准仍采用GB/T 3785的编号，但是其内容有了很大改变，绝不能认为满足老标准就一定满足新标准，它们之间的差异见《声级计新老标准的比较》一文。这里介绍声级计新标准（第1部分：规范）的几点说明。

    （1）时间计权声级和时间平均声级：时间计权声级是经指数时间计权测量到的声压级，也就是通常的瞬时声级，时间计权可为F和S。它对刚刚发生的声现象比较重视，但对过去发生的声现象较小重视。时间平均声级或等效连续声级是一种线性平均，与F和S时间计权没有关系，它对刚刚发生的和过去发生的声现象同等重视。测量指数时间计权声级的称为通用声级计，测量时间平均声级的称为积分平均声级计，测量声暴露级的称为积分声级计。新标准包含了这三种声级计的要求。

（2）性能等级：分为1级和2级，主要是误差极限和工作温度范围不同。2级声级计可以有1级的某些性能，但如有任一功能只符合2级标准，它只能是2级声级计。可以使用不同配置（如传声器和前置放大器）使其为1级或2级声级计。在标准中没有直接给出1级与2级声级计的固有误差，但从频率计权和允差表格中可以看出，1 kHz处的允许误差（不包括测量不确定度）对1级为±0.7 dB，2级为±1 dB，与老标准中的固有误差要求相同。

（3）传声器：应规定传声器型号、安装方法、加不加延伸装置、风罩。使用说明书应给出平均传声器频率响应与标准频率响应偏差的修正数据，以及由于声级计壳体的反射和传声器周围衍射的平均影响。

（4）声场响应：声场中的频率计权特性和频率响应是声级计的重要特性，只有在声场中试验才能正确反映包括传声器、电路及外壳在内的完整声级计的声场响应。在GB 3785-1983的4.4.3.1中规定了这一要求，但在4.4.3.2中又规定“该试验可用电信号取代声信号进行，但要对传声器频响及声级计外形引起的频响误差进行修正。”这一条本身并没有问题，但是在实际操作中往往就认为传声器频响是平直的，声级计外形影响可以忽略，仅仅测试声级计的电信号响应，这显然是不恰当的。测试电容传声器出厂时频响可能有±2dB的误差，使用一段时间后频响可能会发生变化，有的还相当严重。这就影响到声级计本身的质量和测试的准确性。所以在新标准（第2部分）及JJG 188声级计检定规程中规定“在声级计提供的频率计权和频率响应上，至少有一个应进行声信号和电信号检定，其它的频率计权和频率响应可使用声信号或电信号中的一种。”

但是，也不是在所有场合都要在消声箱（室）中进行测试，新标准中规定“如果使用说明书建议一种声校准器或一个静电激发器用于周期检定，那么说明书应该提供在参考环境条件下，为获得与从参考方向入射的平面正弦波所显示A计权声级等效的调整数据。这些调整数据应对由多频声校准器校准产生的声压响应或由静电激发器产生的模拟声压响应显示的A计权声级给出来。”从这一点是否可以说明在周期检定中也可以使用多频声校准器或静电激发器进行声信号测量。

（待续）

（续前）

（5）级线性：在参考级量程上，1 kHz频率上的线性工作范围至少60 dB,对于其它级量程及频率应给出线性工作范围的下限和上限。对于A计权，在其它频率（尤其是低频时）线性工作范围将小于60 dB。级线性误差再加上测量的扩展不确定度后，对1级不应超过±1.1 dB，对2级不超过±1.4 dB。这里包括上限波形失真引起的误差，和下限因本底噪声引起的误差。当输入信号以1 dB到10 dB任意变化时，其偏差对1级应不超过±0.6 dB，2级不应超过±0.8 dB。这一点在以往自动量程转换声级计中比较难做到，有的可能达到几个dB。

（6）自生噪声（本机噪声）：声级计的自生噪声将影响声级计测量下限及低声级测量的准确性。声级计不仅要给出最大自生电噪声，而且要给出低声级声场中最高自生声噪声，声噪声大于或等于电噪声。以前规定的自生噪声比测量下限至少低5 dB的规定没有了，但是根据级线性误差要求，对自生噪声的要求更高了。不考虑不确定度，对1级误差应不超过±0.8 dB，相应自生噪声应至少比测量下限低6.7 dB；对2级误差应不超过±1.1 dB，相应自生噪声应至少比测量下限低5.3 dB。

但是，现在有的厂家出厂技术指标中的测量下限指的是最大自生噪声，在这种情况下它的实际测量下限应该提高5.3~6.7 dB。

（7）猝发音响应：对于指数时间平均声级，老标准仅要求测量200 ms（对F）或500 ms（对S）的猝发音响应，新标准则要求测量0.25~1000 ms（对F）或2~1000 ms（对S）的猝发音响应。以前的声级计基本上都达不到新标准的要求，部分声级计仅仅可以达到JJG 188-2002声级计检定规程的要求，它规定周期检定时猝发音的持续时间为10~500 ms，但也不符合IEC 61672-3中对周期试验规定的使用200 ms, 2 ms 和 0.25 ms测试F时间计权，使用200 ms 和 2 ms测试S时间计权。

对于积分（平均）声级计，同样的要求测量0.25~1000 ms的猝发音响应，以及重复猝发音响应，这比老标准中要求也更严格。以往的噪声统计分析仪从指数时间计权声级（F或S）通过取样计算等效连续声级的做法是不能满足这一要求的。

（8）过载指示和欠量程指示：新标准要求声级计都应有过载指示器和欠量程指示器。过载指示对所有级量程和频率范围内的任何频率都适用。检验时使用正半周和负半周信号进行测试，两者相差不应超过1.8 dB。如果测量的声级小于规定的线性工作范围下限，欠量程状态应在超过线性误差允差范围前显示出来。

（9）电磁兼容性：仪器及电气设备增加电磁兼容性要求是一个普遍的现象，不仅声级计，滤波器和声校准器等都增加了该要求。电磁兼容性可分为三个方面，一是声级计本身发出的干扰，它可能是射频幅射，也可能是通过电源线对电网的骚扰。由于声级计本身发出的干扰信号都很弱，一般都能达到规定要求。第二是静电放电，要求能承受±4 kV的接触放电和±8 kV的空气放电不会导致声级计永久性的性能降低和功能损失，也不能有临时性的工作状态变化、结构变化或储存数据变坏或丢失。第三是声级计受环境中工频和射频场的干扰的抗扰度。一方面要求声级计放在规定的工频和射频场中时不应引起任何工作状态的变化、结构变化或存储数据的变坏或丢失；另一方面对工频场和射频场敏感性对74 dB A计权声级的影响不应大于±1.3 dB（对1级）或±2.3 dB（对2级）。由于试验条件的限制及起步较晚，这一性能不是太容易达到。

（10）使用说明书：新标准对声级计的使用说明书规定了很多要求，对于仪器的类型、设计要点、性能指标、校准、操作方法、附件、环境影响、声级计测试方面的信息等都作了详细的规定。而国内目前许多声级计的使用说明书过于简单，仅仅起到操作说明的作用，这一点生产厂家应予改进。