摘 要
介紹了一種用單片機(jī)構(gòu)成環(huán)境噪聲測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，給出了相關(guān)硬件框圖和軟件流程圖。經(jīng)校正測(cè)量誤差小于1dB，測(cè)量范圍為40~96dB，可用于一般環(huán)境下的噪聲測(cè)量。
關(guān)鍵詞 單片機(jī) 環(huán)境噪聲 聲壓級(jí) 測(cè)量
環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)，是人類(lèi)提高生活質(zhì)量，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在各大城市的繁華街區(qū)和居民區(qū)，已有大型環(huán)境噪聲顯示器豎立街頭。但目前國(guó)內(nèi)的便攜式噪聲測(cè)試儀，多為價(jià)格昂貴的進(jìn)口專(zhuān)用設(shè)備，除衛(wèi)生、計(jì)量等環(huán)保專(zhuān)業(yè)部門(mén)擁有外，無(wú)法作為民用品推廣普及。本文介紹一種以89C51單片機(jī)為核心，采用V/F轉(zhuǎn)換技術(shù)構(gòu)成的低成本、便攜式數(shù)字顯示環(huán)境噪聲測(cè)量?jī)x。該儀器工作穩(wěn)定、性能良好，經(jīng)校驗(yàn)定標(biāo)后能滿足一般民用需要，可廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、機(jī)關(guān)學(xué)校等需要對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行測(cè)量和控制的場(chǎng)合。
1 聲壓級(jí)的測(cè)量機(jī)理
人耳的聽(tīng)閾一般是20m Pa (微帕)，痛閾一般是200Pa（帕），其間相差107倍，這樣寬廣的聲壓范圍很不易測(cè)量，而且人耳對(duì)聲壓的相對(duì)變化的分辨具有非線性特征。因此，聲學(xué)中常用聲壓級(jí)LP來(lái)反映聲壓的變化，將聲壓p的聲壓級(jí)表示成
LP=20lg(p/p0) dB (1)
其中，基準(zhǔn)量p0為20mPa。當(dāng)p=p0時(shí)，Lp=0dB，而當(dāng)p=200Pa時(shí)，LP=140dB。
用聲級(jí)計(jì)可以測(cè)量聲壓級(jí)，采用1kHz純音輸入0.2秒到0.25秒或0.5秒以上，即可得到真實(shí)聲壓級(jí)或平均聲壓級(jí)。考慮到人耳對(duì)不同頻率的響度感覺(jué)，在噪聲測(cè)量中，常取40方（phon）等響曲線的反曲線對(duì)聲壓級(jí)進(jìn)行計(jì)權(quán)校正，即用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得A聲級(jí)，寫(xiě)成dB（A）。表1給出倍頻帶中心頻率與A聲級(jí)的校正量之間的關(guān)系。
表1 倍頻帶中心頻率與A聲級(jí)校正量的關(guān)系
