声压级平均值可能比最大值还大吗?

LAeq 是最广泛使用的声压级参数之一,它代表测量时间段的平均能量值(依据 IEC 61672 标准)。而 LAFmax(或 LASmax)表示这段测量时间内的最大声压级。

如果测量时间特别短,比如 100 ms,那平均值有可能大于最大值。

造成这一现象的是时间计权。根据定义,声压 Lmax 与上升的时间常数 t 有关,因此不能对突发的声音产生响应。标准中,快速时间计权 F 的时间常数 t 为 125 ms,慢速时间计权 S 则为 1 s。相反,测量平均值 LAeq 时没有应用任何时间计权。

现在,如果测量时间,或用术语来说 - 时间间隔 dt,比最大值 LFmax 的“反应时间”还短,那平均值 LAeq 就完全有可能更大。

下图简要表明了这一过程:

图中我们看到一个突发的声音,由绿色曲线表示,它在 100 ms 时突然增大,由于时间计权的存在,Lmax(每 100ms 记录一次,由红点表示) 来不及对此及时反应,差不多在 700 ms 时才达到最大,而平均值 Leq(蓝圈表示)也是每 100 ms 记录一次,毫无延迟的跟上了声音变化,所以在 700 ms 内都会比 Lmax 更大。

时间 [ms] LAeq_dt [Pa2] LAFmax_dt [Pa2]
100 0.1 0.1
200 1.0 0.75
300 1.0 0.89
400 1.0 0.95
500 1.0 0.98
600 1.0 0.99
700 1.0 1.0
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