声压级 声压，声压级的常用公式

在之前的系列文章《声压级测量中的频率计权》和《时间计权快，慢，脉冲 到底什么意义》中，我们已经详细介绍了频率计权、时间计权以及声压级的测量值。这次我们将讨论基于频率计权、时间计权和测量组合的声压级类型的适用性。

声压级的种类及适用范围

从上表中，您可以看到A计权声压级构成了一些部分，但它们的应用非常广泛，即使是价值数百美元的玩具声压计通常也支持A计权声压级。 A计权声音表示接收到的噪声对人耳不太敏感的低频有较大的衰减，使得测试结果与人的听觉系统更加一致。然而，A计权所依据的等响度曲线经过反复修订已发生显着变化，A计权的地位自20世纪70年代以来逐渐下降。相反，NR曲线、NC曲线、RC曲线等用于光谱分析。

01. LAF、LAS实时声压级

声压级计通常用LA来表示LAF、LAS等A计权测量的声压级，单位为dB，但也有的直接用dB(A)表示。这些声压级称为瞬时值，或实时声压级，可用于实时显示声压级变化和抖动，以及计算其他类型的声压级。它通常不由最终用户存储（请注意，它与dt 历史数据不同，如下所述）。如下图蓝色曲线所示，实时声压级动态变化较大，不适合作为限值。

实时声压级随时间变化的曲线

02.LAeq等效连续声压级

当要表达一定时间内声压级能量的连续平均值时，通常使用等效声压级eq或平均声压级，但等效声压级eq是一个重要的物理量。噪声暴露的测量。参考上面的红色曲线，等效声压级相对稳定，常被用作标准限值。常见的一个是LAeq。例如，GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中，结构传播固定设备室内噪声排放限值要求为等效声压级LAeq，这也构成评价的依据。环境噪声和现场声音的常见测量项目。

03. LAeq_dt 时间间隔为dt的声压级历史数据

如果要评估随时间变化的声压级数据，可以考虑使用LAeq_dt。这意味着设备记录dt时间间隔内每个瞬间的平均声压级。看到蓝色楼梯。下图中的曲线中，每个“阶跃”都代表时间间隔dt内的等效声压级。历史数据不仅适用于环境噪声测试，也适用于产品噪声测试。用于环境噪声测试时，时间间隔dt不需要太小，因为测试环境中的测试时间会很长，太小的dt意义不大。但用于产品噪声测试时，如果时间间隔过长，一些噪声问题就会被隐藏或平均掉。参考下面的蓝色曲线，如果在时间间隔dt内出现异常声音，则执行时间积分平均，使得难以检测到异常。此时，还可以选择LAFmax_dt，即每个瞬间记录的最大声压级。请参见下图中的棕色曲线。如果dt内发生异常事件，也可以捕获最大异常事件。如果dt内发生多个异常噪声事件，LAFmax_dt将无法再响应。此时时间间隔dt应该较小，dt越小，单位时间内可以获得的数据越多，使得分析更加准确。该dt 通常小于1 秒，可以与LAFmax_dt 参数结合使用来解决大多数问题。在某些特殊情况下，可能需要精确到毫秒级（当前声级计的时间间隔通常为5秒，但更好的声级计的时间间隔为100甚至50毫秒）。精度可达）。目前，您可以使用声级计的实时采集功能（如果支持）或使用数据采集卡（NI、研华产品等）或以24 位.解析48KHz音频文件，使用Python或Matlab解析音频文件，获取毫秒级别的峰值数据。通过进一步设置参数，不同频段（例如500Hz）或频段范围（例如20-200Hz，其中标准明确要求在此带宽内记录数据）的声压级还可以计算历史数据。数据历史记录功能在声学中非常有用，因为它可以记录声压级差异，例如、声压级类型和LCeq-LAeq 数据。

LAeq_dt 和LAFmax_dt 随着时间的推移改变曲线

04.LCeq-LAeq

C声压级的适用范围比A声压级窄。 C声压级通常仅用作可听范围内总声压级的读数，也称为总声压级或宽带声压级。除了ISO 2969 和SMPTE 等影院标准明确要求对C 计权声压级进行测试外，其他标准与之相关性相对较小。

与A声压级相比，C声压级的中低音声压级下降明显减少。有关详细信息，请参阅《声压级测量中的频率计权》 中的A 和C 加权参数。因此，C噪声级通常大于A噪声级，但在特殊情况下，A计权声压级可能大于C计权或Z计权声压级。上一篇文章《LAeq竟然比LZeq大，有没有搞错！》。

当前的社会生活环境噪声包括很多低频噪声能量极高的场合，如施工噪声、电锤、各种水泵、风机以及施工噪声常用的大型柴油机等。如果按照现行标准推荐A计权测量，A计权会衰减低频噪声的影响，测试会通过，但低频噪声是直接相关的，对人体的影响并不真实。属于你。与此相关的是，噪音投诉占大多数。因此，低频噪声在噪声对策中越来越受到关注，由于A和C在低频的权重不同，很多老师使用LCeq-LAeq参数来测量LFN的低频分量。频率噪声）。

LCeq-LAeq 低频声压级时间变化曲线

根据ISO 4869-2:1994，如果LCeq-LAeq差值大于2dB，则噪声为低频（L）噪声，如果LCeq-LAeq差值小于2dB，则噪声为高频或中频噪声(L) 噪音。)。 M) 使用HML 评估听力保护。

2000 年论文《Low frequency noise and annoyance in classroom》：作者将LCeq-LAeq10dB 分类为低LFN 噪声暴露，将LCeq-LAeq13dB 分类为高LFN 噪声暴露。有兴趣的话可以看看具体的文章。无独有偶，在此前的声学会议上，中科院隋福生教授也提出了LCeq、5min-LAeq、5min-10算法来强调低频成分的比例。由于本人知识有限，从未见过大规模使用LCeq-LAeq参数。另外，标准中很少提及该参数的限制和应用场景。如果您有关于该参数的更多信息，欢迎不吝赐教。

05. LAFmax 最大声压级06. LCPKmax 峰值最大声压级

GB 4959标准中，最大声压级可以用以下一种或多种方式规定：有效声压级、峰值声压级或近峰值声压级。这里，有效声压级和峰值声压级分别对应于LAFmax和LCPKmax。这两个参数都可以使用，但您必须明确指出要使用哪一个。对于LAFmax 和LCPKmax，这都可以用来表示最大声压级。区别在于： l LAFmax 是均方根A 计权最大声压级l LCPKmax 是峰值C 计权最大声压级

世界卫生组织(WHO) 推荐的最大工作声压级也有LCpeak 要求。

莱克斯，8 小时

LC峰

我需要

低投标金额

80分贝(A)

135分贝

建议佩戴听力保护装置

高价值

85分贝(A)

137分贝

需要听力保护并降低噪音水平。

价值过高

87分贝(A)

140分贝

佩戴听力保护装置的员工不能超过此限制

有效值和峰值的区别请参考之前的文章《声压级有效值，峰值，峰峰值的区别》。

显示各种声压级

07. LN或LAF xx%统计声压级、累积百分比声压级

统计声压级通常用于环境噪声分析，例如道路交通和社区噪声评估。这些噪声通常会不规则或动态变化，因此需要统计方法来分析不同声压级出现的概率。例如，道路交通和社区噪音评估。测量期间，声压级超过百分比xx%。例如，L90=LAF90%=53.3dB，表示测量期间出现的概率为90%的声压级为53.3dB。

统计声压级示例

最常用的统计声压级是L10、L50和L90。

L10表示在采样周期内噪声超过该能量水平10%的时间，对应于噪声的平均峰值。 L50 表示在采样周期内噪声超过该能量水平50% 的时间。对应于平均噪声值（中值）。 L90表示在采样时间内噪声有90%的时间超过该能量水平，对应于噪声背景值。如上图所示，我们简单计算一下L10-L50=6.4dB，L50-L90=6.1dB。一般来说，当L10~L50=L50~L90时，声压级的统计特性被认为遵循对称正态分布，且两者之间的差异越大，分布的偏差越小。因此，我们用d=L10-L90来反映噪声的变化程度，d越大，噪声越不稳定。如果噪声压力级的统计特性服从正态分布，则：

08.Lden 昼夜等效声压级

研究表明，人们在傍晚和夜间对噪音的容忍度较低，这些时间段的噪音干扰比白天更高。为了考虑不同时间对人的噪声干扰的差异，在计算一天24小时时，需要对等效声压级进行以下修正：a) 白天时段6:00:00-18:00:00，修正0dBb) 夜间时段18:00:00-22:00:00，修正5dBc) 夜间时段22 :00:0 0-6333 6 000:00, 10dB 校正

将夜间和夜间校正值代入以下方程，计算等效白天和夜间声压级：它由符号Lden 表示。

公式如下：

Ld是白天的等效声压级，12是一天的持续时间。 Le是夜间等效声压级，4是夜间的持续时间。 Ln为夜间等效声压级，8为夜间长度。白天、夜间和夜间时段的时间范围和长度因地区而异。每个周期的修正值可以根据以下条件具体定义：地方法规。您还可以按午夜分割夜晚，但这不会影响校正值。如果您不想分割夜间，请计算白天和夜间时间以获得LDN。如果夜晚不算数，那么Ld。

09. LAE 噪音暴露水平

噪声暴露水平LAE 主要用于计算单个离散或不连续噪声事件（例如飞机起飞、通过或着陆）的噪声量。

式中，PA为声压，P0为参考声压，T=t2-t1可作为该事件的时间间隔，即最大声压级前后下降10dB的范围本次噪音事件。除非另有说明，参考时间t0通常假设为1秒，方程可以简化为：

也可以使用具有声学暴露功能的设备直接进行测试。

如果在一定时间内间歇性地发生多个噪声事件，且每个噪声事件的噪声暴露级为LAEi，则该期间的等效声压级可按下式计算：

10.E 噪声暴露

当工人暴露在噪声环境中时，噪声对人的影响与噪声的大小和暴露的时间有关。噪声暴露E旨在测量和评估此类工况，定义为噪声A计权声压值的平方的时间积分。

其中：T为测量时间（h），pA为瞬时A计权声压。等效连续声压级（Leq）与噪声暴露量（E）的换算关系如下：

国内外标准一般规定工人在85分贝环境下工作8小时的暴露限值为1帕2·小时（Pa2·h）。通过减少工作时间T，可适当提高声压级Leq，但噪声暴露E仍保持在标准值以内。

另一个相关参数噪声剂量DL，基于噪声剂量E=1 Pa2·h（Pa2·h）设定噪声剂量DL=100%。这意味着被测试者已达到最大允许暴露于噪音的范围。 11. TNI 交通噪音指数

由于非稳态噪声的特性具有波动性，因此它对人体的影响比稳态噪声更大。这在我们的日常生活中很常见，并且常常是投诉的重要来源。前段时间去杭州参加会议，主办方给我安排了靠近电梯井的房间，但电梯启动和停止时总是发出嘎嘎声，我就在那里。我用我的设备进行了测试，发现LAeq 低于40dBA，但这种间歇性噪音实际上严重扰乱了我的休息。

TNI考虑了噪声变化的影响，其公式为：

在前面的统计声压级部分已经提到：d反映了噪声的变化程度。 d越大，噪声波动越大。 L90 越高，背景噪声越高。这两个因素都会导致TNI 改善。对人的干扰程度加大。

12. SD标准差/不良品噪声污染等级

前面我们用d 来表示噪声变化的程度，但是你也可以使用数学标准差SD 来表示噪声变化的程度：标准差越小，这些值就越小，与均值的偏差也越小噪音越小越稳定，反之亦然。

式中， 为整个采样时间内所有A计权声压级的算术平均值，LAi为第i时刻的A计权声压级，n为采样总次数。

一旦知道标准差，就可以计算出噪声污染水平NPL。这是另一种用于评估噪声对人的影响的方法，可以表示为：

13. LPN 感知噪声水平

感知噪声级（感知噪声级）LPN和噪声主要用于评价航空噪声的影响，感知噪声级的单位为PNdB，噪声的单位为na。 LPN 每增加或减少大约10 (PNdB)，噪声水平就会增加或减少1 倍。它们的关系类似于响度级别和响度，只不过响度级别和响度基于纯音或窄带声音，而响度级别和响度基于复杂声音。等噪声曲线以及噪声与感知噪声级之间的换算请参见下图。噪声级1 的声音相当于40 dB 倍频程（或1/3 倍频程）随机噪声。中心频率为1000Hz，感觉噪音蛮大的。

等噪声曲线与感知噪声压力级的转换

感知噪声级的测量和计算方法：首先测量航空噪声在倍频程或1/3倍频程的声压级，检查图中介质噪声曲线上各频段的噪声级（NA），然后根据以下公式计算总和：噪音NT：

其中Nm 是最大噪声水平，即所有频段的噪声水平之和，F 是倍频程频段的0.30 系数，1/3 倍频程频段的0.15 系数。然后使用上图或按公式将总噪声转换为感知噪声压力水平。

对于用于航空噪声测量的带D计权网络的声压计，可将7dB直接与测量的D计权声压级相加，得到感知声压级PNdB。例如，如果一架飞机的D计权声压级LP为130 dB，则其感知声压级LPN为137（PNdB），这大大简化了测量和计算。 14. NR噪声评估曲线

请参阅上一篇文章《噪声曲线NR,NC,RNC,PNC,RC等简介》。我这里就不详细说了。