聲級計是最基本的噪聲測量儀器，它是一種電子儀器，但又不同于電壓表等客觀電子儀表。在把聲信號轉換成電信號時，可以模擬人耳對聲波反應速度的時間特性；對高低頻有不同靈敏度的頻率特性以及不同響度時改變頻率特性的強度特性。 聲級計是一種主觀性的電子儀器。

　　聲級計的結構

　　由傳聲器、放大器、衰減器、計權網絡、檢波器、指示表頭和電源等組成。

　　1、傳聲器

　　它是把聲壓信號轉變為電壓信號的裝置，也稱為話筒，是的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐極體式、動圈式和電容式等多種形式。

　　動圈式傳感器由振動膜片、可動線圈、永久磁鐵和變壓器等組成。震動膜片受到聲波壓力以后開始振動，并帶動著和它裝在一起的可動線圈在磁場內振動，以產生感應電流。該電流根據振動膜片受的聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產生的電流就越大；聲壓越小，產生的電流也越小。

　　電容式傳感器主要由金屬膜片和靠的很近的金屬電極組成，實質上是一個平板電容。金屬膜片與金屬電極構成了平板電容的兩個極板。當膜片受到聲壓作用時，膜片發生變形，使兩個極板之間的距離發生了變化，電容量也發生變化，從而產生交變電壓，其波形在傳聲器線性范圍內與聲壓級形成比例，實現了將聲壓信號轉變為電壓信號的作用。

　　電容式傳聲器是聲學測量中比較理想的傳聲器，具有動態范圍大、頻率響應平直、靈敏度高和在一般測量環境中穩定性好等優點，因而應用廣泛。由于電容式傳感器輸出阻抗很高，因此需要通過前置放大器進行阻抗變換，前置放大器裝在聲級計內部靠近安裝電容式傳感器的部位。

　　2、放大器和衰減器

　　目前流行的許多國產與進口的在放大電路中都采用兩級放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸入信號的衰減量和輸出信號的衰減量的，以便使表頭指針指在適當的位置，其每一擋的衰減量為 10分貝。輸入放大器使用的衰減器調節范圍為測量底端（如0~70分貝），輸出放大器使用的衰減器調節范圍為測量高端（70~120分貝）。輸入和輸出兩個衰減器的刻度盤常做成不同顏色，目前以黑色與透明配對多。由于許多聲級計的高、底以 70分貝為界限，故在旋轉時要防止超過界限，以免損壞裝置。

　　3、計權網絡

　　為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性，在內設有一種能夠模擬人耳的聽覺特性，把電信號修正為與聽覺近似的網絡，這種網絡叫做計權網絡。通過計權網絡測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級（叫線性聲壓級），而是經過聽感修正的聲壓級，叫做計權聲級或噪聲級。

　　計權網絡一般有A、B、C三種。A計權聲級是模擬人耳對55分貝以下低強度噪聲的頻率特性；B計權聲級是模擬55~85分貝的中等強度噪聲的頻率特性；C計權聲級是模擬高強度噪聲的特性。三者的區別是對噪聲低頻成分的衰減程度，A衰減最多，B次之，C最少。A計權聲級由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性，因此是目前世界上噪聲測量中應用最廣泛的一種， B、C已逐漸不用。從聲級計上得出的噪聲級讀數，必須注明測量條件。

　　4、檢波器和指示表頭

　　為了使經過放大的信號通過表頭顯示出來，還需要有檢波器，以便把迅速變化的電壓信號轉變成變化較慢的直流電壓信號。這個直流電壓的大小要正比于輸入信號的大小。根據測量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器黑均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出一定時間間隔的最大值，平均值檢波器能在一定時間間隔中測量其絕對平均值。除了像槍炮聲那樣的脈沖聲需要測量他的峰值外，在多數的測量中均采用方根值檢波器。

　　均方根值檢波器能對交流信號進行平方、平均和開方，得出電壓的均方根值，最后將均方根電壓信號輸送到指示表頭。指示表頭是一只電表，只要對其刻度進行一定的標定，就可從表頭上直讀出噪聲級的分貝值聲級計表頭阻尼一般都有“快”和“慢”兩個擋。“快”擋的平均時間為 0.27s，很接近于人耳聽覺器官的生理平均時間；“慢”擋的平均時間為 1.05s。當對穩態噪聲進行測量或需要記錄聲級變化過程時，使用“快”擋比較合適；在被測噪聲的波動比較大時，使用“慢”擋比較合適。

　　聲級計的分類

　　聲級計是測量噪聲中最基本的儀器，它屬于一種電子儀器， 聲級計一般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計權網絡以及有效值指示表頭等組成。按照聲級計靈敏度可將之分為兩大類，一類是普通聲級計；另一類是精密聲級計，按照聲級計的用途也可分為兩類：一類用于測量穩態噪聲；一類則用于測量不穩態噪聲和脈沖噪聲。

　　聲級計采用了先進的數字檢波技術，使得儀器的穩定性、可靠性大大提高。聲級計具有操作簡單、使用方便的優點；具有量程動態范圍大、大屏幕液晶數顯、自動測量存儲各種數據等特點。

　　聲級計可廣泛用于各種機器、車輛、船舶、電器等工業噪聲測量和環境噪聲測量，適用于工廠企業、建筑設計、環境保護、勞動衛生、交通運輸、教學、醫療衛生、科研等部門的聲測試領域。

　　聲級計的工作原理詳解

　　由傳聲器將聲音轉換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計權網絡，對信號進行頻率計權 （ 或外接濾波器 ） ，然后再經衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值，送到有效值檢波器 （ 或外按電平記錄儀 ） ，在指示表頭上給出噪聲聲級的數值。

　　為了模擬人耳聽覺在不同頻率（20Hz-20KHz）有不同的靈敏性，在聲級計內設有一種能夠模擬人耳的聽覺特性，把電信號修正為與聽感近似值的網絡，這種網絡叫作計權網絡。

　　通過計權網絡測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級（叫線性聲壓級），而是經過聽感修正的聲壓級，叫作計權聲級或噪聲級。

　　由于人耳對各頻段噪聲的感知能力是不一樣的，對3kHz左右的中頻最靈敏，對低頻和高頻則差一些，因此不計權信噪比未必與人耳對噪聲大小的主觀感覺能很好的吻合。如何將測量值與主觀聽感統一起來呢？于是就有了均衡網絡，或者叫加權網絡，對低頻和高頻都加以適度的衰減，這樣中頻便更突出。

　　把這種加權網絡接在被測器材和測量儀器之間，于是器材中頻噪聲的影響就會被該網絡“放大”，換言之，對聽感影響最大的中頻噪聲被賦予了更高的權重，此時測得的信噪比就叫計權信噪比，它可以更真實地反映人的主觀聽感。

　　聲級計原理技術

　　聲級計原理技術是由傳聲器將聲音轉換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配的技術。

　　由傳聲器將聲音轉換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計權網絡，對信號進行頻率計權（或外接濾波器），然后再經衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值，送到有效值檢波器（或外按電平記錄儀），在指示表頭上給出噪聲聲級的數值。

　　噪音測量儀/聲級計中的頻率計權網絡有A、B、C三種標準計權網絡。A網絡是模擬人耳對等響曲線中40方純音的響應，它的曲線形狀與340方的等響曲線相反，從而使電信號的中、低頻段有較大的衰減。B網絡是模擬人耳對70方純音的響應，它使電信號的低頻段有一定的衰減。C網絡是模擬人耳對100方純音的響應，在整個聲頻范圍內有近乎平直的響應。 聲級計經過頻率計權網絡測得的聲壓級稱為聲級，根據所使用的計權網不同，分別稱為A聲級、B聲級和C聲級，單位記作dB（A）、dB（B）和dB（C）。 目前，測量噪聲用的噪音測量儀/聲級計，表頭響應按靈敏度可分為四種：

　　（1）“慢”。表頭時間常數為1000 ms，―般用于測量穩態噪聲，測 得的數值為有效值。

　　（2）”快”。表頭時間常數為125ms，一般用于測量波動較大的不穩態噪聲和交通運輸噪聲等。快檔接近人耳對聲音的反應。

　　（3）“脈沖或脈沖保持”。表針上升時間為35ms，用于測量持續時間較長的脈沖噪聲，如沖床、按錘等，測得的數值為最大有效值。

　　（4）“峰值保持”。表針上升時間小于20ms．用于測量持續時間很短的脈沖聲，如槍、炮和爆炸聲，測得的數值是峰值．即最大值。

　　聲級計可以外接濾波器和記錄儀，對噪聲做頻譜分析。國產的ND2型精密聲級計內裝了一個倍頻頁程濾波器，便于攜帶到現場和作頻譜分析。

　　噪音測量儀/聲級計按精度可分為精密噪音測量儀/聲級計和普通聲級計。精密聲級計的測量誤差約為土1dB，普通聲級計約為土3dB。聲級計按用途可分為兩類：一類用于測量穩態噪聲，一類則用于測量不穩態噪聲和脈沖噪聲。 積分式聲級計是用來測量一段時間內不穩態噪聲的等效聲級的。噪聲劑量計也是一種積分式聲級計，主要用來測量噪聲暴露量。

　　脈沖式聲級計是用于測量脈沖噪聲的，這種噪音測量儀/聲級計符合人耳對脈沖聲的響應及人耳對脈沖聲反應的平均時間，噪音測量儀/聲級計是噪聲測量中最基本的儀器。聲級計一般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計權網絡以及有效值指示表頭等組成。