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    高噪聲對人及設備有較大的破壞力。達到120dB的噪聲級，即使短時間也會對人造成永久性聽力損傷；超過135 dB時，會使電子儀器發生故障；超過150 dB時，元器件可能損壞。在特強噪聲作用下，會使材料或結構產生疲勞而斷裂——聲疲勞現象。

    人們平常接觸到的噪聲級一般相對較低，所以常規聲級計在設計時，其測量范圍一般覆蓋在20dB~140dB之間。隨著我國大型機械、軍工等的發展，對高聲級的測量需求越來越多；為了解決高聲壓測量的需要，下面主要從傳聲器、前置放大器、信號調理及信號分析儀幾方面對高聲壓測量時的設備配置給出建議。

1、 傳聲器選擇

傳聲器做為一個聲電換能器，此處，需要特別關注傳聲器的動態范圍和靈敏度。動態范圍標明了傳聲器的可測量聲壓范圍；靈敏度單位為mV/Pa,標明聲壓與電壓的轉換關系。測量范圍與靈敏度一般成反比關系。

根據尺寸來分，電容傳聲器一般分為1’’，1/2’’，1/4’’，1/8’’；尺寸越大，其靈敏度往往越高，測量上限越低，而頻率范圍也相應降低。在常規的聲級測量中，我們一般選擇1/2’’話筒，保證了常規的聲級測量范圍級頻響范圍。而在做低聲級測量時，往往選擇1’’話筒，靈敏度高，較小的聲壓轉化出較大的電壓；由于高靈敏度，后端測量設備的本底電噪聲等效的聲壓降低，從而保證了低聲級測量的精度。而高聲級測量時，一般選用1/4’’話筒，保證較高的測量上限時較低的輸出電壓；當然，此時測量下限會受影響。1/8’’話筒，在實際測量中使用較少。

下圖為我公司常用的話筒，其靈敏度、測量范圍及高聲壓時等效輸出電壓。

上表中動態范圍以20μPa為參考0dB，動態上限時傳聲器失真小于3%

2、 前置放大器

傳聲器的輸出阻抗非常高，必須使用前置放大器做阻抗變換，方能與后端測量設備匹配。高聲壓測量時，傳聲器轉換的等效電壓比較高，因此要求前置放大器要在較高的電壓輸入時保持線性。

一般情況，前置放大器可工作在一個比較寬的電源電壓范圍內，其線性工作區隨著電源電壓的變化而變化，但小于電源電壓范圍。為了保證高聲壓信號的測量，需要選擇一個支持高高壓供電，同時線性工作區電壓與電源電壓相差不多的前置放大器。當然，頻響范圍、輸入電容、輸入阻抗、傳輸損失等基本指標在選擇時也要關注。

     以下為我公司前置放大器主要參數，其中AWA14600E型前置放大器最高可支持40Vrms的信號傳輸，可支持高聲壓信號的測量。

3、 信號調理器

信號調理器的主要作用是給前置放大器提供電源，并對信號做相應的放大處理，以與后端的信號分析儀的輸入匹配。

信號分析儀一般內置信號調理器，但其主要為常規測量設計，測量上限一般不大于10V，供給前置放大器的電源電壓也偏低，無法支持前置放大器工作在較高的線性范圍內。因此，高聲級測量時，需要一個能提供較高電源電壓，并可對前置放大器輸出信號做一定衰減的信號調理器。

為配合AWA4600E型前置放大器工作，我公司開發了AWA1710型前置極電源，其主要指標如下：

4、 信號分析儀

信號分析儀主要對信號做相應的處理分析，常規的處理方法有濾波、總值、頻譜、時間歷程、色譜圖、瀑布圖等，豐富的后端處理軟件是對信號測量的后期保證。

AWA6290型信號分析儀，有完善的后端處理軟件；同時，它內置的信號調理單元可同時為多路前置放大器提供±30V的電源，最大輸入電壓20Vrms，并提供200V極化電壓。當選用靈敏度為5mV/Pa的傳聲器單元時，可直接配合AWA14600E前置極保證160dB聲壓級的測量。

如下為整套的聲信號采集配置清單，可實現從10dB~170dB范圍的聲信號采集及分析，大家可根據需要選擇配置。