數(shù)字聲級計中Ⅰ計權(quán)算法設(shè)計與本底噪聲估計技術(shù)研究.pdf

1、噪聲是當代環(huán)境的主要污染源之一，影響人們的正常工作、休息和身心健康。為此，針對不同噪聲源，許多國家制定了相應(yīng)的噪聲排放標準，以最大限度控制噪聲的負面影響。聲級計作為噪聲排放標準執(zhí)行時的指定量具之一，它測量的準確性將直接影響標準的執(zhí)行。與發(fā)達國家相比，國內(nèi)關(guān)于噪聲測量方面的研究水平還相對較低，數(shù)字聲級計設(shè)計方法還不夠完善，如時間計權(quán)模型在Ⅰ計權(quán)下還無法滿足IEC61672中的要求。另外，在進行數(shù)字聲級計中傳聲器的信號調(diào)理電路設(shè)計時，如果本

2、底噪聲沒有控制好，那么當聲級計在安靜環(huán)境下使用時，微弱的環(huán)境噪聲將被本底噪聲淹沒。因此，研究信號調(diào)理電路的本底噪聲特性，建立本底噪聲的分析模型，對于提高傳聲器輸出信號的信噪比，擴展數(shù)字聲級計的量程下限有重要意義。
　　針對現(xiàn)有數(shù)字聲級計中Ⅰ計權(quán)不滿足IEC標準的問題，本文提出帶衰減功能峰值檢波器的Ⅰ計權(quán)數(shù)字化實現(xiàn)新方法，設(shè)計了一種帶衰減功能的峰值檢波器，將該峰值檢波器級聯(lián)到IEC61672指定的時間計權(quán)模型中，構(gòu)建高精度Ⅰ計權(quán)的模

3、型，給出了詳細的時間計權(quán)Ⅰ數(shù)字化實現(xiàn)過程。
　　為了分析數(shù)字聲級計的本底噪聲，本文介紹了一款基于STM32F407的多功能數(shù)字聲級計，然后分別以該聲級計中阻抗匹配電路的核心器件JFET和信號調(diào)理電路中的核心器件運算放大器為對象，研究電路中的主要噪聲源，并利用En-In噪聲模型構(gòu)建方法將電路內(nèi)部噪聲源等效到輸入端，建立了各個模塊的噪聲模型，得到噪聲譜密度表達式。然后通過將電路中各個模塊的噪聲疊加，得到數(shù)字聲級計本底噪聲估計值。