噪音聲學檢測中的常用指標及意義分析

李健楨，程華利，陳英武，李娟娟，李明超

（珠海市精實測控技術有限公司，廣東 珠海 519125）

1 音頻聲學當中的基本測試

首先在聲壓級、聲級方面，聲壓級屬于不加計權的狀態下對聲壓的分貝進行表示。但是聲級知識對聲級在計上已分內來進行表示的聲壓讀數。其中包含著A、B、C、D四個等級。其中的聲壓級特別是聲級在聲學測量當中經常要碰到的量，比如一般情況下對機器的噪聲一般都會用分貝來進行表示機器的噪聲質量指標，機器的出場當中都需要滿足的有關噪聲的規定。

在聲壓當中需要跟隨頻率的變化而進行測量，其中需要對聲信號特征的常用測量，比如在頻譜分析方面：如要需要進行減噪或者聲信息的特征研究，就需要對聲信號的頻率成分進行有效測量，也就是需要對頻率變化的狀態情況進行測量。在揚聲器的頻響特性方面，揚聲器的頻響特性主要是對揚聲器在恒壓饋電的情況狀態下揚聲器的輻射聲和頻率所產生的變化情況進行測定。

在聲壓和時間變化關系測定方面，首先需要對混響時間進行有效測量，氣息還要是按等效的連續的噪聲級的測量，一般情況下利用分貝來進行穩態噪聲的評價，但是在人們接觸到的噪音是屬于斷續狀態當中。在此種情況下，需要對某一個時刻的分貝進行測量時遠遠不夠的，需要對工作時間內的平均等效連續噪聲級別來進行評價，進行時間平均值的計算，實現對聲壓界隨著時間的變化產生的規律進行測量。

在相關函數的測量方面，相關的函數在信息提取方面得到了廣泛的應用，在相關函數當中可以對信號頻譜或者是功率譜的密度進行顯示，在不同的信號當中存在著不同形式的相關函數，這個特性經常被用于信號的檢測。在相關的函數進對噪聲聲源進行測定以及震動傳遞特定方面都有一定的作用。

2 風扇總聲壓級降噪機理的研究分析

在本文當中，主要以電子器件散熱的變速軸流風扇來作為主要研究對象，如圖1所示，風扇的外框尺寸為120mm×120mm×38mm，具有7個旋轉風扇葉片和11個支撐，散熱風扇的電機電源線固定在某個支撐當中，其中風扇的進口位置處設置有導流罩。其中導流罩的外徑約為124mm。

圖1 測試風扇結構示意圖

對散熱風扇的氣動噪聲特性進行測量之后，可以對散熱風扇的噪聲頻譜和遠場的分布特點進行分析，在上述的散熱風扇遠場的起動噪聲總聲壓級和轉速的指數關系方面，屬于典型的偶級源噪聲特點，對于噪聲窄帶譜來說，屬于離散的單音噪聲疊加寬頻的噪聲，并且離散的單音為主要的氣動噪聲來源。對于風扇的主要噪聲源的非定長脈動力方面主要來與風扇當中不均勻和動靜干涉的工作作用下產生的。在利用管道模態截止方式當中，需要對散熱風扇的進出口進行不同長度管道的加裝，從而實現噪聲控制技術的研究，管道的長度和噪聲的大小造成的影響不同。其中出口進行安裝短管時所產生的寬頻噪聲變化不大，因此離散頻率噪聲在不同測點位置變化不同。本文的實驗結果證實，散熱風扇進風口安裝2cm管道可以使遠場1m處平均總聲壓級降低4.1分貝。在進風口的2cm位置處安裝散熱離散單音進行模態結果的分析，管道模態的截止方式所產生的降噪效果相對明顯，利用進口位置處進行安裝短管可以有效的降低風扇的氣動噪聲方式。

3 實際應用

3.1 軟件概述

在本文當中，對聽音測試系統進行了研究，該軟件的軟件環境為操作系統：WindowsXP、Windows7、Windows8、Windows10（支持32位及64位系統），主要功能為噪音測試與分析，具備噪音實時波形、FFT頻譜分析、CPB倍頻程分析、SPL聲壓級趨勢圖以及頻率點統計等功能，可監聽多個通道的噪音，具備自動切換通道及手動切換通道兩種通道監聽方式，供測試員判定測試結果，配備掃碼槍可掃描被測物二維碼并自動以此二維碼信息保存原始數據，方便后期回放，具備靜態回放及動態回放功能。在該軟件的技術特點方面，可以實時采集、分析以及監聽噪音，實現掃碼自動按二維碼信息保存原始數據、自動切換監聽通道以及自動停止采集，采集通道及監聽通道可自定義，動態回放功能，用戶可重新分析及監聽噪音變化過程，具備導出圖片及報表導出功能，具備用戶權限功能，操作員只能使用軟件部分功能。

在操作的過程當中，需要傳感器應輕拿輕放，避免跌落在堅硬表面，摔落很可能造成傳感器損壞。每次用完傳感器之后，按序列號將傳感器放回原處。傳感器校準卡片切勿丟失，校準卡片上有傳感器出廠時的重要校準數據，如靈敏度等。保證傳感器與被測對象之間絕緣可避免從傳感器引入電磁干擾。掌握傳感器的安裝與使用方法，噪聲測試系統基本操作和使用方法。4.使用前請務必確認好被測點不帶電，以免損壞儀器和傳感器。傳感器固定在不帶電、潔凈的支架或表面上。不要熱插拔傳感器及其電纜線，請在連接好傳感器之后再開啟測試對象。

3.2 軟件界面運行

3.2.1 運行聽音測試軟件

運行聽音測試軟件之前，請確認應變計、測試儀器已經正確連接，并已打開設備電源開關。雙擊聽音測試軟件圖標或桌面快捷方式啟動軟件，等待軟件加載完畢后自動進入程序主界面（默認為振動測試模塊的操作員模式）。

3.2.2 參數設置

圖2 聽音測試軟件初始界面

點擊參數設置選項，可進行通道配置和分析參數等基本設置。勾選啟用通道，設置激勵源、增益、是否啟用調理器等參數，使用靈敏度校準功能將傳感器校準，點擊提交修改靈敏度，完成通道配置的基本設置。使用掃碼槍掃描電機二維碼，讀取并顯示電機的類型或名稱等信息，并以此作為數據保存文件名稱保存噪音數據。將電機放入隔音箱內，并可通過接線端子快速插拔對電機進行接線，關閉箱門并將電機上電。點擊開始/停止按鈕后，設備進行測試或者停止測試。

圖3 通道配置界面

4 結束語

綜上所述，在對噪音的聲學檢測當中，聲學參數和指標方面需要根據實際情況來作出分析和檢測，可以實現客觀的進行聲學評價。在噪音方面屬于復雜的多維現象，因此對噪聲的檢測在多個方面當中在社會得到了廣泛的應用，因此需要利用多參數的評價來實現對噪聲的狀態和情況，最終作出合理準確性的評價和分析。