声压级测量中的频率计权

认证级的声级计都会在声音测量中提供包括 A,C 和 Z 在内的频率计权。它们的区别是什么呢?

如果一个声音要在整个频带上以均等的声压呈现,则适用下图中的 Z-计权曲线。而人耳的物理听觉则由 A-计权曲线表示。声学声音比人耳听觉包含更多的高频与低频内容。C-计权曲线代表的是当声音调高以后,人们开始对低频也更为敏感的情况。因此,A 和 C 计权方式对于描述人耳听力相对于真实声学声音的频率响应最有意义。

Sound-Pressure-Level-Frequency-Weightings
频率计权

由于声学声压级测量通常都是为了测量声音对人们的影响,A-计权滤波器应用最广。一般在体现声压峰值时会用到 C-计权滤波器。至于 Z-计权(不计权也就是不加滤波器),在研究如声源而不是研究声音对人的影响时会使用,比如在生产线上测试扬声器的频率响应时。

频率响应都是在描述声压级时使用。比如,世界卫生组织(WHO)建议的最大工作声压级是 LAeq = 85 dB 和 LCpeak = 135 dB。这里的字母 A 和 C 就代表测得声音所应用的频率计权。

下表中是各个计权转换时使用的频谱计权因子,符合 IEC61672:2014 标准:

1/3 倍频程带计权因子

频率 [Hz]A-计权C-计权Z-计权
6.3-85.4-21.30.0
8-77.8-17.70.0
10-70.4-14.30.0
12.5-63.4-11.20.0
16-56.7-8.50.0
20-50.5-6.20.0
25-44.7-4.40.0
31.5-39.4-3.00.0
40-34.6-2.00.0
50-30.2-1.30.0
63-26.2-0.80.0
80-22.5-0.50.0
100-19.1-0.30.0
125-16.1-0.20.0
160-13.4-0.10.0
200-10.90.00.0
250-8.60.00.0
315-6.60.00.0
400-4.80.00.0
500-3.20.00.0
630-1.90.00.0
800-0.80.00.0
1000000
12500.60.00.0
16001.0-0.10.0
20001.2-0.20.0
25001.3-0.30.0
31501.2-0.50.0
40001.0-0.80.0
50000.5-1.30.0
6300-0.1-2.00.0
8000-1.1-3.00.0
10000-2.5-4.40.0
12500-4.3-6.20.0
16000-6.6-8.50.0
20000-9.3-11.20.0

倍频程带计权因子

频率 [Hz]A-计权C-计权Z-计权
8-77.8-17.70.0
16-56.7-8.50.0
31.5-39.4-3.00.0
63-26.2-0.80.0
125-16.1-0.20.0
250-8.60.00.0
500-3.20.00.0
1000000
20001.2-0.20.0
40001.0-0.80.0
8000-1.1-3.00.0
16000-6.6-8.50.0