由于放大器本身就有噪聲,輸出端的信噪比和輸入端信噪比是不一樣的,為此,使用噪聲系數來(lái)衡量放大器本身的噪聲水平 公式表示為:噪聲系數NF=輸入端信噪比/輸出端信噪比,單位常用“dB”。
該系數并不是越大越好,它的值越大,說(shuō)明在傳輸過(guò)程中摻入的噪聲也就越大,反應了器件或者信道特性的不理想。 在放大器的噪聲系數比較低(例如NF<1)的情況下,通常放大器的噪聲系數用噪聲溫度(T)來(lái)表示。
噪聲系數與噪聲溫度的關(guān)系為:T=(NF-1)T0 或 NF=T/T0+1 其中:T0-絕對溫度(290。
分貝是聲壓級單位,記為d B 。是計量聲音強度相對大小的單位,分貝值表示的是聲音的量度單位。分貝值每上升 10 ,表示音量增加 10 倍用于表示聲音的大小。1 分貝大約是人剛剛能感覺(jué)到的聲音。適宜的生活環(huán)境不應超過(guò)4 5 分貝,不應低于1 5 分貝。
按普通人的聽(tīng)覺(jué)
0 -2 0 分貝 很靜、幾乎感覺(jué)不到。
2 0 -4 0 分貝安靜、猶如輕聲絮語(yǔ)。
4 0 -6 0 分貝一般、普通室內談話(huà)
6 0 -7 0 分貝吵鬧、有損神經(jīng)
7 0 -9 0 分貝很吵、神經(jīng)細胞受到破壞
9 0 -1 0 0 分貝 吵鬧加劇、聽(tīng)力受損
1 0 0 -1 2 0 分貝難以忍受、呆一分鐘即暫時(shí)致聾。
分貝(2)通信系統傳輸單位
在我們日常生活和工作中離不開(kāi)自然計數法,但在一些自然科學(xué)和工程計算
中,對物理量的描述往往采用對數計數法。從本質(zhì)上講,在這些場(chǎng)合用對數
形式描述物理量是因為它們符合人的心理感受特性。這是因為,在一定的刺
激范圍內,當物理刺激量呈指數變化時(shí),人們的心理感受是呈線(xiàn)性變化的,
這就是心理學(xué)上的韋伯定律和費希鈉定律。它揭示了人的感官對寬廣范圍刺
激的適應性和對微弱刺激的精細分辨,好象人的感受器官是一個(gè)對數轉換裝
置一樣。例如兩個(gè)倍頻的聲音可以感受一個(gè)八度音程,而一個(gè)十二平均律的
小二度正好是八度音程的對數的十二分之一。
采用對數描述上述的物理量,一是用較小的數描述了較大的動(dòng)態(tài)范圍,特別
有利于作圖的情況。它也把某些非線(xiàn)性變化的量轉換成線(xiàn)性量。例如頻率從
直流到1Hz的差別可比1000Hz 到1001Hz差別大得多。當然頻率的對數單位不是
以dB而是以倍頻程表示。另一個(gè)好處是把某些乘除運算變成了加減運算,如
計算多級電路的增益,只需求各級增益的代數和,而不必將各級的放大/衰減
倍數相乘。
我們知道,零和小于零的負數是沒(méi)有對數的,只有大于零的正數才能取對數,
這樣一來(lái),原來(lái)的物理量經(jīng)過(guò)對數轉換后,原來(lái)的功率、幅度、倍數等這些
非負數性質(zhì)的量,它們的值域便擴展到了整個(gè)實(shí)數范圍。這并不意味著(zhù)它們
本身變負了,而只是說(shuō)明它們與給定的基準值相比,是大于基準值還是小于
基準值,小于則用負對數表示,若大于則用正對數表示。
分貝的計算很簡(jiǎn)單,對于振幅類(lèi)物理量,如電壓、電流強度等,將測量值與
基準值相比后求常用對數再乘以20;對于它們的平方項的物理量如功率,取
對數后乘以10就行了;不管是振幅類(lèi)還是平方項,變成分貝后它們的量級是
一致的,可以直接進(jìn)行比較、計算。
在電信技術(shù)中一般都是選擇某一特定的功率為基準,取另一個(gè)信號相對于這
一基準的比值的對數來(lái)表示信號功率傳輸變化情況,經(jīng)常是取以10為底的常
用對數和以e=2.718為底的自然對數來(lái)表示。其所取的相應單位分別為貝爾
(B)和奈培(Np)。貝爾(B)和奈培(Np)都是沒(méi)有量綱的對數計量單位。
分貝(dB)的英文為decibel,它的詞冠來(lái)源于拉丁文decimus,意思是十分之
一,decibel就是十分之一貝爾。分貝一詞于1924年首先被應用到電話(huà)工程
中。
在1926年國際長(cháng)途電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì )召開(kāi)的第一次全體會(huì )議上,討論并通過(guò)了
使用傳輸單位的建議,貝爾和奈培正式在通信領(lǐng)域中普遍使用。分貝的代號
也有過(guò)多種形式:DB、Db、db、dB。1968年國際電報電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì )(CCITT)
第四次全會(huì ),考慮到在通信領(lǐng)域里同時(shí)使用兩種傳輸單位非常不方便,而當
時(shí)無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域中卻只使用著(zhù)一種傳輸單位dB,因此全會(huì )一致通過(guò)了第B4號建
議,規定在國際上只使用分貝一種傳輸單位,并統一書(shū)寫(xiě)為dB。
我國在1980年以前,無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域多使用 dB,載波電話(huà)、電報等多使用Np,依稀
記得在1980年原郵電部郵科字第929號通知規定:全國電信部門(mén)統一使用
分貝(dB)為電信傳輸單位
噪聲檢測的方法:
1.簡(jiǎn)易現場(chǎng)檢測 簡(jiǎn)易現場(chǎng)檢測,常用普通聲級計(也叫噪音計)檢測設備的噪音。現場(chǎng)檢測時(shí),首先估算設備尺寸,然后確定測點(diǎn)的位置。 設被檢測的設備最大尺寸為D,其測試點(diǎn)的位置如下: D1米時(shí),測試點(diǎn)離設備表面為3米。 一般設備,要選4個(gè)測試點(diǎn),大型設備測6個(gè)點(diǎn)。 測試高度一般為:小設備為設備高度的2/3處;中設備為設備高度的1/2處;大設備為設備高度的1/8處。 對于風(fēng)機、壓縮機、水泵、齒輪裝置等可參考日本JIS標準. 一般來(lái)說(shuō),測試環(huán)境要求有時(shí)不易滿(mǎn)足,這時(shí)測試僅起到估計作用。
2.ISO近場(chǎng)測試法 在使用此法時(shí),應注意以下幾點(diǎn):
(1)在平面內畫(huà)出整機設備的包絡(luò )線(xiàn)。
(2)環(huán)境近似自由場(chǎng),也就是幾乎沒(méi)有反射,測點(diǎn)距離增加一倍,噪聲降低6分貝。
(3)測量高度要求在設備高度的1/2~1/3處。
(4)測點(diǎn)的距離,要保證相鄰點(diǎn)的聲壓級差不超過(guò)5分貝。
(5)測量值的計算要求:當各測點(diǎn)的最大值與最小值之差不超過(guò)5分貝時(shí),只需求算術(shù)平均值;當最大值與最小值之差超過(guò)5分貝時(shí),則要用能量平均的方法計算。
專(zhuān)業(yè)的方法就是利用分貝儀測試身邊噪聲的大小,操作簡(jiǎn)單,結果直觀(guān),分貝儀是最基本的噪聲測量?jì)x器,它是一種電子儀器,但又不同于電壓表等客觀(guān)電子儀表。
工作原理:由傳聲器將聲音轉換成電信號,再由前置放大器變換阻抗,使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計權網(wǎng)絡(luò ),對信號進(jìn)行頻率計權(或外接濾波器),然后再經(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(或外按電平記錄儀),在顯示器上給出噪聲聲級三、時(shí)間平均聲級或等效連續聲級LeqA聲級能夠較好地反映人耳對噪聲的強度和頻率的主觀(guān)感覺(jué),對于一個(gè)連續的穩定噪聲,它是一種較好的評價(jià)方法。
但是對于起伏的或不連續的噪聲,很難確定A聲級的大小。例如我們測量交通噪聲,當有汽車(chē)通過(guò)時(shí)噪聲可能是75dB,但當沒(méi)有汽車(chē)通過(guò)時(shí)可能只有50dB,這時(shí)就很難說(shuō)交通噪聲是75dB還是50dB。
又如一個(gè)人在噪聲環(huán)境下工作,間歇接觸噪聲與一直接觸噪聲對人的影響也不一樣,因為人所接觸的噪聲能量不一樣。為此提出了用噪聲能量平均的方法來(lái)評價(jià)噪聲對人的影響,這就是時(shí)間平均聲級或等效連續聲級,用Leq表示。
這里仍用A計權,故亦稱(chēng)等效連續A聲級LAeq。等效連續A聲級定義為:在聲場(chǎng)中某一定位置上,用某一段時(shí)間能量平均的方法,將間歇出現的變化的A聲級以一個(gè)A聲級來(lái)表示該段時(shí)間內的噪聲大小,并稱(chēng)這個(gè)A聲級為此時(shí)間段的等效連續A聲級,即:=(2-4)式中:pA(t)是瞬時(shí)A計權聲壓;p0是參考聲壓(2*10-5Pa);LA是變化A聲級的瞬時(shí)值,單位dB;T是某段時(shí)間的總量。
實(shí)際測量噪聲是通過(guò)不連續的采樣進(jìn)行測量,假如采樣時(shí)間間隔相等,則:(2-5)式中:N是測量的聲級總個(gè)數,LAi是采樣到的第i個(gè)A聲級。對于連續的穩定噪聲,等效連續聲級就等于測得的A聲級。
四、晝夜等效聲級通常噪聲在晚上比白天更顯得吵,尤其對睡眠的干擾是如此。評價(jià)結果表明,晚上噪聲的干擾通常比白天高10dB。
為了把不同時(shí)間噪聲對人的干擾不同的。
一、檢測標準:
1、戶(hù)外標準
各類(lèi)標準的適用區域:
0類(lèi)標準適用于療養區、高級別墅區、高級賓館區等特別需要安靜的區域。位于城郊和鄉村的這一類(lèi)區域分別按嚴于0類(lèi)標準5分貝執行。
1類(lèi)標準適用于以居住、文教機關(guān)為主的區域。鄉村居住環(huán)境可參照執行該類(lèi)標準。
2類(lèi)標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區。
3類(lèi)標準適用于工業(yè)區。
4類(lèi)標準適用于城市中的道路交通干線(xiàn)道路兩側區域,穿越城區的內河航道兩側區域。穿越城區的鐵路主、次干線(xiàn)兩側區域的背景噪聲(指不通過(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平)限值也執行該類(lèi)標準。
2、室內標準:
室內噪聲標準可分為住宅和非住宅兩種。住宅室內噪聲標準是根據生活安靜的要求和所在區域環(huán)境噪聲標準,參考住宅窗戶(hù)條件制定的,一般不應低于所在區域的環(huán)境噪聲標準20分貝。
中國住宅室內的標準規定為低于所在區域環(huán)境噪聲標準10分貝,因為中國城市有較多的小工廠(chǎng)緊靠住宅。非住宅的室內噪聲標準,是根據房間用途規定的。
二、檢測方法:
環(huán)境噪聲檢測測量?jì)x器精度為 2 型及2 型以上的積分平均聲級計或環(huán)境噪聲自動(dòng)監測儀器,其性能需符合GB3785 和GB/T 17181 的規定,并定期校驗。測量前后使用聲校準器校準測量?jì)x器的示值偏差不得大于0.5 dB,否則測量無(wú)效。聲校準器應滿(mǎn)足GB/T 15173 對1 級或2 級聲校準器的要求。測量時(shí)傳聲器應加防風(fēng)罩 。
根據監測對象和目的,可選擇以下三種測點(diǎn)條件(指傳聲器所置位置)進(jìn)行環(huán)境噪聲的測量:
1、一般戶(hù)外
距離任何反射物(地面除外)至少3.5 m 外測量,距地面高度1.2 m 以上。必要時(shí)可置于高層建筑上,以擴大監測受聲范圍。使用監測車(chē)輛測量,傳聲器應固定在車(chē)頂部1.2m 高度處。
2、噪聲敏感建筑物戶(hù)外
在噪聲敏感建筑物外,距墻壁或窗戶(hù)1 m 處,距地面高度1.2 m 以上。
3、噪聲敏感建筑物室內
距離墻面和其他反射面至少 1 m,距窗約1.5 m 處,距地面1.2 m~1.5 m 高。
擴展資料:
噪音的一些控制方法:
1、降低聲源噪音,工業(yè)、交通運輸業(yè)可以選用低噪音的生產(chǎn)設備和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,或者改變噪音源的運動(dòng)方式(如用阻尼、隔振等措施降低固體發(fā)聲體的振動(dòng))。
2、在傳音途徑上降低噪音,控制噪音的傳播,改變聲源已經(jīng)發(fā)出的噪音傳播途徑,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理規劃城市和建筑布局等。
3、受音者或受音器官的噪音防護,在聲源和傳播途徑上無(wú)法采取措施,或采取的聲學(xué)措施仍不能達到預期效果時(shí),就需要對受音者或受音器官采取防護措施,如長(cháng)期職業(yè)性噪音暴露的工人可以戴隔音耳塞、耳罩或頭盔等護耳器。
參考資料來(lái)源:百度百科--環(huán)境噪音標準
噪音計算公式dB = 10 log ? (? 為音能比值,? 與距離 r 平方成反比)
Lpi——第i個(gè)噪聲源在受聲點(diǎn)P出的聲級;
Lwi——第i個(gè)噪聲源的聲功率級;
Lp總——受聲點(diǎn)P出的總聲級;
ΔL1——噪聲隨傳播距離的衰減;
ΔL2——噪聲被空氣吸收的衰減;
ΔL3——墻壁屏障效應衰減;
ΔL4——戶(hù)外建筑物屏障效應衰減;
ΔL5——植物吸收效應衰減;
ΔL6——阻擋物的反射效應衰減。
1、噪聲隨傳播距離的衰減
(1)點(diǎn)聲源隨傳播距離增加引起的衰減值
(dB(A))
式中:ΔL1——距離增加產(chǎn)生的衰減值(dB(A));
r——點(diǎn)聲源至受聲點(diǎn)的距離(m)。
(2)在距離點(diǎn)聲源r1處至r2處的衰減值
(dB(A))
2、噪聲被空氣吸收的衰減
空氣吸收聲波而引起聲衰減與聲波頻率、大氣壓、溫度、濕度有關(guān),被空氣吸收的衰減值可由下列公式計算:
ΔL2 =α0"r
式中:ΔL2——空氣吸收造成的衰減值(dB(A));
α0——空氣吸聲系數;
r——聲波傳播距離(m)。
3、墻壁屏障效應
室內混響聲對建筑物的墻壁隔聲影響十分明顯,其總隔聲量TL可用下列公式進(jìn)行計算:
(dB(A))
受墻壁阻擋的噪聲衰減值為:
(dB(A))
式中: ——墻壁阻隔產(chǎn)生的衰減值(dB(A));
——室內混響噪聲級(dB(A));
——室外1m處的噪聲級(dB(A));
S——墻壁的阻擋面積(m2);
A——受聲室內吸聲量(m2)。
用不同類(lèi)型的門(mén)窗組成組合墻時(shí),總隔聲量按下列公式計算:
(dB(A))
式中: ——組合墻的平均投射系數;
S ——組合墻的總表面積(m2)。
4、戶(hù)外建筑物的聲效應
聲屏障的隔聲效應與聲源和接收點(diǎn)及屏障的位置和屏障高度和屏障長(cháng)度及結構性質(zhì)有關(guān)。根據它們的距離、聲音的頻率算出菲澳耳數N,然后,查算出相應的衰減值,菲澳耳數N的計算可用下式:
式中:A——聲源與屏障頂端的距離;
B——接收點(diǎn)與屏障頂端的距離;
d——聲源與接收點(diǎn)間的距離;
λ——波長(cháng)。
戶(hù)外建筑物的屏障效應為 。
5、植物的吸收屏障效應
聲波通過(guò)高于聲線(xiàn)1m以上的密集植物叢時(shí),即會(huì )因植物阻擋而產(chǎn)生聲衰減。在一般情況下,松樹(shù)林帶使頻率為1000Hz的聲音減3dB/10m;杉樹(shù)林帶為2.8dB/10m;槐樹(shù)林帶為3.5dB/10m;高30cm的草地為0.7dB/10m,植物的吸收屏障效應為ΔL5。
6、阻擋物的反射效應
聲波在傳播過(guò)程中,若遇到建筑物、地表面、墻壁、大型設備等阻擋時(shí),便會(huì )在這些物體的表面發(fā)生反射而產(chǎn)生反射效應,對某些位置的的受聲點(diǎn),會(huì )使原來(lái)的聲音強度增高,采用鏡象源法來(lái)處理阻擋物的反射效應。
不可以準確計算出水泵噪音值,但是可以計算出水泵要求的噪音值,水泵準確噪音值是測量出來(lái)的,用測量值與計算值比較來(lái)判斷噪音是否合格。
具體可以查看GB/T29529-2013標準規定。
首先你要根據水泵流量、揚程、效率計算出輸出功率P(kw)
然后按照公式La=30+9.7*lg(P*n)計算出A級聲壓限定值,n是水泵轉速(RPM)
再然后是La+6是B級聲壓限定值,La+12是C級聲壓限定值
標準規定的是只要測量值小于La+12就算合格,大于La+12就不合格。
某些場(chǎng)所要求噪音低,可能會(huì )要求小于La+6或者小于La。
? 聲卡對聲音的處理質(zhì)量可以用三個(gè)基本參數來(lái)衡量,即采樣頻率、采樣位數和聲道數。
采樣頻率是指單位時(shí)間內的采樣次數。采樣頻率越大,采樣點(diǎn)之間的間隔就越小,數字化后得到的聲音就越逼真,但相應的數據量就越大。
聲卡一般提供11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz等不同的采樣頻率。 采樣位數是記錄每次采樣值數值大小的位數。
采樣位數通常有8bits或16bits兩種,采樣位數越大,所能記錄聲音的變化度就越細膩,相應的數據量就越大。 采樣的聲道數是指處理的聲音是單聲道還是立體聲。
單聲道在聲音處理過(guò)程中只有單數據流,而立體聲則需要左、右聲道的兩個(gè)數據流。顯然,立體聲的效果要好,但相應的數據量要比單聲道的數據量加倍。
不經(jīng)過(guò)壓縮聲音數據量的計算公式為: 數據量(字節/秒)= (采樣頻率(Hz)*采樣位數(bit)*?聲道數)/ 8 其中,單聲道的聲道數為1,立體聲的聲道數為2。 ? 應用舉例 【例1】請計算對于5分鐘雙聲道、16位采樣位數、44.1kHz采樣頻率聲音的不壓縮數據量是多少? 解: 根據公式: 數據量=(采樣頻率*采樣位數*聲道數*時(shí)間)/8 得,數據量=[44.1*1000*16*2*(5*60)] /(8*1024*1024) =50.47MB 因此,聲音的不壓縮數據量約為50.47MB。
計算時(shí)要注意幾個(gè)單位的換算細節: 時(shí)間單位換算:1分=60秒 采樣頻率單位換算:1kHz=1000Hz 數據量單位換算:1MB=1024*1024=1048576B 【例2】請計算對于雙聲道立體聲、采樣頻率為44.1kHz、采樣位數為16位的激光唱盤(pán)(CD-A),用一個(gè)650MB的CD-ROM可存放多長(cháng)時(shí)間的音樂(lè )。 解: 已知音頻文件大小的計算公式如下: 文件的字節數/每秒=采樣頻率(Hz)?采樣位數(位)?聲道數/8 根據上面的公式計算一秒鐘時(shí)間內,采樣頻率為44.1kHz、采樣位數為16位,雙聲道立體聲激光唱盤(pán)(CD-A)的不壓縮數據量。
(44.1*1000*16*2)/8=0.168MB/s 那么,一個(gè)650MB的CD-ROM可存放的時(shí)間為 (650/0.168)/(60*60)=1.07小時(shí),答約1個(gè)小時(shí)即可。 思考題 如果采樣速率為22.05kHz,分辨率為32位,單聲道,上述條件符合CD質(zhì)量的紅皮書(shū)音頻標準,錄音的時(shí)間長(cháng)度為10秒的情況下,文件的大小為多少? 參考答案:882KB。
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