摘 要
介紹了一種用單片機構成環境噪聲測量系統的設計方法，給出了相關硬件框圖和軟件流程圖。經校正測量誤差小于1dB，測量范圍為40~96dB，可用于一般環境下的噪聲測量。
關鍵詞 單片機 環境噪聲 聲壓級 測量
環境噪聲監測，是人類提高生活質量，加強環境保護的一個重要環節，在各大城市的繁華街區和居民區，已有大型環境噪聲顯示器豎立街頭。但目前國內的便攜式噪聲測試儀，多為價格昂貴的進口專用設備，除衛生、計量等環保專業部門擁有外，無法作為民用品推廣普及。本文介紹一種以89C51單片機為核心，采用V/F轉換技術構成的低成本、便攜式數字顯示環境噪聲測量儀。該儀器工作穩定、性能良好，經校驗定標后能滿足一般民用需要，可廣泛應用于工礦企業、機關學校等需要對環境噪聲進行測量和控制的場合。
1 聲壓級的測量機理
人耳的聽閾一般是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量，而且人耳對聲壓的相對變化的分辨具有非線性特征。因此，聲學中常用聲壓級LP來反映聲壓的變化，將聲壓p的聲壓級表示成
LP=20lg(p/p0) dB (1)
其中，基準量p0為20mPa。當p=p0時，Lp=0dB，而當p=200Pa時，LP=140dB。
用聲級計可以測量聲壓級，采用1kHz純音輸入0.2秒到0.25秒或0.5秒以上，即可得到真實聲壓級或平均聲壓級。考慮到人耳對不同頻率的響度感覺，在噪聲測量中，常取40方（phon）等響曲線的反曲線對聲壓級進行計權校正，即用A計權網絡測得A聲級，寫成dB（A）。表1給出倍頻帶中心頻率與A聲級的校正量之間的關系。
表1 倍頻帶中心頻率與A聲級校正量的關系
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倍頻帶中心頻率（Hz） |
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
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A聲級校正量（dB） |
－39.4 |
－26.2 |
－16.1 |
－8.6 |
－3.2 |
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倍頻帶中心頻率（Hz） |
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