有了A计权,当然就有B、C、D。如下图所示,B、C、D计权的方式和A计权相近,也是在不同的频率上加减一定的数值。A计权曲线近似于响度级为40方等响曲线的倒置,而B、C计权则分别近似于70方和100方的等响曲线的倒置。不过B、C计权的实际物理意义不大,在工程中使用不多,而D计权则主要用于航空噪声的评价。
当然在实际工程应用领域,为了更好地表述噪声的水平,响度、语言清晰度等度量单位也得到广泛的使用。其中,响度又称音量,表示人耳感受到的声音强弱,它是人对声音大小的一个主观感觉量,单位是“宋 (sone)”,1000Hz纯音声压级为40dB时的响度为1宋;语言清晰度则定义为发音人所发的、经过通信系统能被听音人所确定的意义不连贯的语言单位百分数,简单的描述则是,对方说了100个语义无关的字,能被听清的百分数。
可以看到,上述两种常用的声音度量单位也是基于人耳对于声音的敏感程度,对声压级做的转换,具体的计算方式,此处也不再赘述。
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频带的选取与划分
对于一条频谱曲线而言,横坐标和纵坐标的意义我们都理解了,可是实际工程中看到的频谱似乎仍有很大的不同,主要就是频带的选取不同。比如大家经常听到的倍频程、1/3倍频程、1/12倍频程,固定带宽等等。下图所示的频谱其实是一样的,只是频带的选择不同,所以呈现的样子便会出现很大的差异。
由于噪声的频率范围较广,比如人耳可以分辨20Hz到20000Hz之间的声音,因此在实际应用中,还会把宽广的频率范围划分为一些较小的段落,即频带。实际分析的时候,只需要得到各频带的噪声强度就可以画出噪声频谱。而某一频带的上下限则分别称为上下截止频率,而上下限的差值则称为频带宽度,简称带宽。
使用固定带宽进行频谱分析最直观,不过相应的频谱上往往会出现上图最右侧所示的复杂毛刺。对于实际工程中涉及到共振、啸叫或者谐频噪声等问题,常常使用这种固定带宽的频谱进行分析。
然而还有一些频谱不存在明显的峰值,整体表现为没有“个性”的毛刺,称为“宽频噪声”,如上图所示的两个单音噪声之间的部分。对于这种频谱,人们关心的往往是整体的宽频表现,如果再使用较窄的固定带宽进行频谱分析,则不利于反映频谱的宽频特性,此时可以使用n 倍频的方式进行频谱分析。
一般n 倍频带定义为上下限频率之比为2的n次方,比如最常用的三分之一倍频定义为各频带的上下限频率之比为2的1/3次方,下表分别给出了倍频和三分之一倍频的带宽列表。有趣的是,越到高频,带宽范围越大,这也避免了在固定带宽频谱上看到的高频衰减得非常快的问题。