A计权:反映人耳感知的声音测量
在声音测量领域,A计权(A-weighting)是最常用的一种频率加权方法,它源于国际标准IEC 61672:2003。
由于人耳对不同频率的声音敏感度不均匀,对高频和低频声音的敏感度较低。为了补偿这种感知差异,A计权通过对测量的声压级(dB)进行调整,按照频率加权,以反映人耳的实际响应。最终得到的A计权值以dB(A)表示,这样可以更准确地评估声音对人耳的实际影响。
A计权的历史背景
A计权的标准最初是在20世纪40年代由美国标准协会制定的,用于描述人耳对不同频率声音的敏感度。尽管A计权最初是为了低级声音(约40 phon)的测量而设计的,但现在它已广泛应用于环境噪声、工业噪声的测量以及评估听力损伤和其他噪声健康影响。数十年的实践经验表明,A计权与职业性耳聋的发生在人的语音频率范围内有很好的相关性。
A计权的应用
A计权被广泛应用于各种噪声测量中,尤其是在评估可能造成听力损伤的噪声(如飞机或火车噪声)时。在工程领域中,A计权声音测量用于确保声音在预期范围内。它还被用于满足立法要求和提高客户舒适度,因此dB(A)尺度在研发部门和各种行业(如汽车、航空、铁路、消费品、环境和建筑)中得到了广泛使用。
例如,欧盟要求车辆通过噪声不超过特定操作条件和麦克风位置下的声音水平,这些值通常以dB(A)表示。A计权通过反映人耳的感知特性,帮助工程师更准确地比较不同设计,并做出更接近人类声音感知的决策。
其他频率加权曲线
除了A计权,还有其他频率加权曲线,如B计权、C计权、D计权等,如图2所示。每种加权曲线对应不同的声音感知需求:
B计权:匹配70 phon的等响度曲线,适用于中等响度的声音,例如车辆内部噪声测量。
C计权:匹配100 phon的等响度曲线,适用于非常响的声音,常用于测量宽频噪声。
D计权:专门用于飞机噪声测量。
G计权:用于次声频率范围的测量。
A计权是声音测量中最常用的加权方法,它通过调整声音压力级以反映人耳的实际感知。无论是在噪声测量、环境评估还是音频设备测试中,A计权都扮演着重要的角色。虽然A计权测量结果可能不是完美的,但它作为传统的计量手段,因其与人耳的感知有很好的相关性,依然被广泛应用。其他加权曲线也提供了对不同噪声水平的补充和改进,满足了更广泛的测量需求。