噪聲測量
發(fā)布時間：2015.05.13 新聞來源：室內(nèi)環(huán)境檢測|環(huán)保檢測|潔凈室檢測|邢臺市康達環(huán)境檢測有限公司 瀏覽次數(shù)：
噪聲通常指任意的隨機干擾。熱噪聲又稱白噪聲或約翰遜噪聲，是由處在一定溫度下的各種物質(zhì)內(nèi)部微粒作無規(guī)律的隨機熱運動而產(chǎn)生的，常用統(tǒng)計數(shù)學的方法進行研究。熱噪聲普遍存在于電子元件、器件、網(wǎng)絡和系統(tǒng)中，因此噪聲測量主要指電子元件和器件、網(wǎng)絡和系統(tǒng)的熱噪聲和特性的測量。
噪聲監(jiān)測是對干擾人們學習、工作和生活的聲音及其聲源進行的監(jiān)測活動。其中包括：城市各功能區(qū)噪聲監(jiān)測、道路交通噪聲監(jiān)測、區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測和噪聲源監(jiān)測等。噪聲監(jiān)測結(jié)果一般以A計權(quán)聲級表示，所用的主要儀器是聲級計和頻譜分析器。噪聲監(jiān)測的結(jié)果用于分析噪聲污染的現(xiàn)狀及變化趨勢，也為噪聲污染的規(guī)劃管理和綜合整治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
例如，BR-ZS噪聲模塊是一款符合GB/T3785-2型和61672-2級標準的要求，針對現(xiàn)場噪聲測試而設計的噪聲測試分析儀。內(nèi)置高靈敏度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊。使現(xiàn)場噪音信號不失真的以4~20mA/RS232標準輸出，直接與用戶的相關(guān)設備配套使用，實現(xiàn)對現(xiàn)場噪聲的實時監(jiān)控，精度高、通用性強、性價比高成為其顯著的特點，被廣泛用于各種現(xiàn)場噪音測量領(lǐng)域。
其技術(shù)參數(shù)如下：
單位：分貝（dB）
測量范圍：30～130dB(A)
頻率范圍：20Hz～12.5kHz
頻率計權(quán)：A（計權(quán)）
時間計權(quán)：F（快）
輸出接口：4—20mA/RS232
*大誤差：0.5dB;
供 電：220V市電或24V DC 。
尺寸大�。�200mmx104mmx50mm
外形材質(zhì)：鋁合金外殼，堅固防腐
統(tǒng)計特性的測量
噪聲統(tǒng)計特性的測量屬于幅度域測量，包括數(shù)學期望（平均值），方差（均方值），功率譜密度、概率密度分布以及自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)的測量。通信線路噪聲的測量，就是在規(guī)定帶寬內(nèi)，噪聲均方值（功率）或均方根值（有效值）的測量。隨機信號電壓的測量與確知信號電壓的測量不同：①必須注意電壓表的檢波特性，有效值電壓表是測量噪聲電壓比較理想的儀表，這種電壓表的讀數(shù)與被測電壓的均方根值成正比，與被測電壓的波形無關(guān)，故若該電壓表以正弦有效值刻度，則可方便地直接讀出噪聲電壓的有效值。否則，需要對讀數(shù)進行修正。例如，采用均值電壓表測量高斯白噪聲，必須將讀數(shù)乘上修正因數(shù)1．13。②帶寬準則。噪聲功率正比于系統(tǒng)的帶寬，選用的電壓表其帶寬應遠大于被測系統(tǒng)的噪聲帶寬，否則，將會損失噪聲功率，使測量結(jié)果偏低。一般要求電壓表的3dB帶寬△f3db大于8～10倍的噪聲帶寬。③滿度波峰因數(shù)和測量時間的影響。波峰因數(shù)是交流電壓的峰值與有效值之比，如正弦波的波峰因數(shù)為。以測量確知信號正弦波為例，當有效值電壓表指示滿度時，其寬帶放大器所承受的最大瞬時電壓（峰值）為有效值的倍，若放大器的動態(tài)范圍足夠，不會產(chǎn)生測量誤差。所以，對電壓表中使用的放大器，可用其滿度波峰因數(shù)間接反映放大器的動態(tài)范圍般測量正弦波的電壓表來說，要求電壓表具有的滿度波峰因數(shù)就可勝任。由于噪聲電壓的峰值是隨機的，即其波峰因數(shù)也是隨機的，所以，只能用統(tǒng)計學方法來定量描述峰值大于有效值的概率，以高斯白噪聲為例，其峰值是波峰因數(shù)大于4．4出現(xiàn)的概率為0.001%。所以，若電壓表的滿度波峰因數(shù)大于4．4，那么，用來測量高斯白噪聲是足夠的，因為，這時電壓表只對出現(xiàn)概率小于0．001%的那些高峰值不予計及（被放大器削波），分析指出，由此產(chǎn)生的測量誤差為-0．05%。④電話電路的噪聲測量，宜加衡重（加權(quán)）網(wǎng)絡，以模擬人耳的接收狀況，衡重網(wǎng)絡對各個頻率的衡重（加權(quán)）系數(shù)應符合CCITT的有關(guān)建議。最后，要考慮測量時間的影響，噪聲電壓測量實質(zhì)上是求平均值的過程，求平均應在無限的時間內(nèi)進行，在有限時間內(nèi)測量噪聲只能得到平均值的估計值，這種誤差本身是一個隨機變量，會使表針產(chǎn)生抖動。在電路上可增大RC電路的時間常數(shù)來使抖動平滑掉，故測量時需要一定時間。
作為測試信號的測量
噪聲作為測試信號的測量是用噪聲作為測試信號可實現(xiàn)系統(tǒng)的廣譜和動態(tài)測量。一般采用高斯白噪聲作為測試信號，其概率密度函數(shù)是高斯型的（服從正態(tài)分布），其功率密度譜是平直的（在遠寬于所研究的頻帶內(nèi)）。例如在多路載波復用系統(tǒng)中，進行噪聲負載測試，以估計出系統(tǒng)內(nèi)由交調(diào)失真和因其它信道中通活而引起的寄生背景噪聲。通過在系統(tǒng)中加白噪聲來模擬所有信道中的實際通活，并通過一個帶阻濾波器使被測信道保持在空閑狀態(tài)。然后，在接收端用一個帶通濾波器來測量空閑信道的背景噪聲，以模擬系統(tǒng)的實際工作狀態(tài)。
噪聲監(jiān)測是對干擾人們學習、工作和生活的聲音及其聲源進行的監(jiān)測活動。其中包括：城市各功能區(qū)噪聲監(jiān)測、道路交通噪聲監(jiān)測、區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測和噪聲源監(jiān)測等。噪聲監(jiān)測結(jié)果一般以A計權(quán)聲級表示，所用的主要儀器是聲級計和頻譜分析器。噪聲監(jiān)測的結(jié)果用于分析噪聲污染的現(xiàn)狀及變化趨勢，也為噪聲污染的規(guī)劃管理和綜合整治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
例如，BR-ZS噪聲模塊是一款符合GB/T3785-2型和61672-2級標準的要求，針對現(xiàn)場噪聲測試而設計的噪聲測試分析儀。內(nèi)置高靈敏度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊。使現(xiàn)場噪音信號不失真的以4~20mA/RS232標準輸出，直接與用戶的相關(guān)設備配套使用，實現(xiàn)對現(xiàn)場噪聲的實時監(jiān)控，精度高、通用性強、性價比高成為其顯著的特點，被廣泛用于各種現(xiàn)場噪音測量領(lǐng)域。
其技術(shù)參數(shù)如下：
單位：分貝（dB）
測量范圍：30～130dB(A)
頻率范圍：20Hz～12.5kHz
頻率計權(quán)：A（計權(quán)）
時間計權(quán)：F（快）
輸出接口：4—20mA/RS232
*大誤差：0.5dB;
供 電：220V市電或24V DC 。
尺寸大�。�200mmx104mmx50mm
外形材質(zhì)：鋁合金外殼，堅固防腐
統(tǒng)計特性的測量
噪聲統(tǒng)計特性的測量屬于幅度域測量，包括數(shù)學期望（平均值），方差（均方值），功率譜密度、概率密度分布以及自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)的測量。通信線路噪聲的測量，就是在規(guī)定帶寬內(nèi)，噪聲均方值（功率）或均方根值（有效值）的測量。隨機信號電壓的測量與確知信號電壓的測量不同：①必須注意電壓表的檢波特性，有效值電壓表是測量噪聲電壓比較理想的儀表，這種電壓表的讀數(shù)與被測電壓的均方根值成正比，與被測電壓的波形無關(guān)，故若該電壓表以正弦有效值刻度，則可方便地直接讀出噪聲電壓的有效值。否則，需要對讀數(shù)進行修正。例如，采用均值電壓表測量高斯白噪聲，必須將讀數(shù)乘上修正因數(shù)1．13。②帶寬準則。噪聲功率正比于系統(tǒng)的帶寬，選用的電壓表其帶寬應遠大于被測系統(tǒng)的噪聲帶寬，否則，將會損失噪聲功率，使測量結(jié)果偏低。一般要求電壓表的3dB帶寬△f3db大于8～10倍的噪聲帶寬。③滿度波峰因數(shù)和測量時間的影響。波峰因數(shù)是交流電壓的峰值與有效值之比，如正弦波的波峰因數(shù)為。以測量確知信號正弦波為例，當有效值電壓表指示滿度時，其寬帶放大器所承受的最大瞬時電壓（峰值）為有效值的倍，若放大器的動態(tài)范圍足夠，不會產(chǎn)生測量誤差。所以，對電壓表中使用的放大器，可用其滿度波峰因數(shù)間接反映放大器的動態(tài)范圍般測量正弦波的電壓表來說，要求電壓表具有的滿度波峰因數(shù)就可勝任。由于噪聲電壓的峰值是隨機的，即其波峰因數(shù)也是隨機的，所以，只能用統(tǒng)計學方法來定量描述峰值大于有效值的概率，以高斯白噪聲為例，其峰值是波峰因數(shù)大于4．4出現(xiàn)的概率為0.001%。所以，若電壓表的滿度波峰因數(shù)大于4．4，那么，用來測量高斯白噪聲是足夠的，因為，這時電壓表只對出現(xiàn)概率小于0．001%的那些高峰值不予計及（被放大器削波），分析指出，由此產(chǎn)生的測量誤差為-0．05%。④電話電路的噪聲測量，宜加衡重（加權(quán)）網(wǎng)絡，以模擬人耳的接收狀況，衡重網(wǎng)絡對各個頻率的衡重（加權(quán)）系數(shù)應符合CCITT的有關(guān)建議。最后，要考慮測量時間的影響，噪聲電壓測量實質(zhì)上是求平均值的過程，求平均應在無限的時間內(nèi)進行，在有限時間內(nèi)測量噪聲只能得到平均值的估計值，這種誤差本身是一個隨機變量，會使表針產(chǎn)生抖動。在電路上可增大RC電路的時間常數(shù)來使抖動平滑掉，故測量時需要一定時間。
作為測試信號的測量
噪聲作為測試信號的測量是用噪聲作為測試信號可實現(xiàn)系統(tǒng)的廣譜和動態(tài)測量。一般采用高斯白噪聲作為測試信號，其概率密度函數(shù)是高斯型的（服從正態(tài)分布），其功率密度譜是平直的（在遠寬于所研究的頻帶內(nèi)）。例如在多路載波復用系統(tǒng)中，進行噪聲負載測試，以估計出系統(tǒng)內(nèi)由交調(diào)失真和因其它信道中通活而引起的寄生背景噪聲。通過在系統(tǒng)中加白噪聲來模擬所有信道中的實際通活，并通過一個帶阻濾波器使被測信道保持在空閑狀態(tài)。然后，在接收端用一個帶通濾波器來測量空閑信道的背景噪聲，以模擬系統(tǒng)的實際工作狀態(tài)。
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