聲壓級平均值可能比最大值還大嗎?
作者:創雅聲學 發布時間:2015/10/10 閱讀數:
聲壓級是最基本的聲學參數之一,而LAeq又是最廣泛使用的聲壓級參數之一,它代表測量時間段的平均能量值(依據IEC61672標準)。而LAFmax(或LASmax)表示這段測量時間內的最大聲壓級。
不少愛鉆研的朋友常有一個疑惑,就是平均值有可能比最大值還大嗎?
實際上,如果測量時間特別短,比如100ms,那平均值有可能大于最大值。
造成這一現象的是時間計權。根據定義,聲壓Lmax與上升的時間常數t有關,因此不能對突發的聲音產生響應。標準中,快速時間計權F的時間常數t為125ms,慢速時間計權S則為1s。相反,測量平均值LAeq時沒有應用任何時間計權。
現在,如果測量時間,或用術語來說-時間間隔dt,比最大值LFmax的“反應時間”還短,那平均值LAeq就完全有可能更大。下圖簡要表明了這一過程:
圖中我們看到一個突發的聲音,由綠色曲線表示,它在100ms時突然增大,由于時間計權的存在,Lmax(每100ms記錄一次,由紅點表示)來不及對此及時反應,差不多在700ms時才達到最大,而平均值Leq(藍圈表示)也是每100ms記錄一次,毫無延遲的跟上了聲音變化,所以在700ms內都會比Lmax更大。
可以用頻譜數據計算A計權聲壓級嗎?
假設你想用倍頻程或1/3倍頻程頻譜數據計算A計權聲壓級,這可行嗎?
簡單來說,答案是肯定的,可以計算。NTiAudio的室內聲學報告軟件就支持該功能。
但需要注意的是,這樣計算的結果并沒有直接測量的結果精確。因為在Z計權到A計權的轉換過程中,對倍頻程或1/3倍頻程使用了歸一化修正量(類似頻率計權)。修正值基于Z計權和A計權的理論(典型)差值。實踐中,這些值和實際數據可能存在細微的差異。這也造成了計算值和實際測量值的不同。
下圖展示了這種情況:
理論情況:-16.1dB是125Hz倍頻程帶的歸一化修正值,基于的假設是頻譜總體平坦(如粉噪聲)。上圖125Hz轉換為A計權后,聲壓級為70-16.1=53.9dBA。
實際情況:實踐中,聲音的頻譜通常不是平的。這造成了理論計算的偏差。比如上圖中,儀器測量125Hz處的值為52.7dB,比理論值小1.2dB。