2.5 声级的计权方式

声级的计权方式分为频率计权与时间计权。频率计权声级是通过一种以频率为函数的标准带通滤波器测得的（或用标准计权函数曲线计算的）声级，目前国际上已标准化的曲线为A、B、C、D四种曲线，这些曲线都反映人类听觉的四种频率响应特性；时间计权是规定时间常数的时间指数函数，该函数是对瞬时声压的二次方进行计权。对声级计而言，规定的时间常数为“快”档（F）125ms、“慢”档（S）1000ms和“脉冲”档（I）35ms。声级的计权方式见表2-9。

表2-9 声级的计权方式

人耳对不同频率声级的反应是不一样的。在如图2-7所示的人耳的可听范围内，正常人耳敏感的频带为2000～6000Hz，且人耳的频响特性会随着声音大小的变化而变化，人耳在低频段和高频段的声音感知能力不如中频段。

图2-7 人耳的可听范围示意图

以1kHz的声级为基准，将不用频率但听觉上感觉同样响的声级测点连接起来，绘制成图2-8所示的等响曲线。等响曲线上1kHz的声级分贝值即为响度级。这种等响曲线已经由国际标准ISO 226进行了标准化。标准等响曲线是很多健康人测量统计的结果，大体上反映了人的听觉对不同频率纯音的响应。标准等响曲线提供了声学主观量与客观量关系的基础。

有了等响曲线，人们就希望声音的测量也能接近人的听觉特性，因此将40方、70方和100方三条曲线进行简化，并定义为A计权曲线、B计权曲线和C计权曲线。

图2-8 等响曲线示意图

图2-9 频率计权曲线示意图

为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，将电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级（叫作线性声压级），而是经过听感修正的声压级（叫作计权声级或噪声级）。

A计权声级是模拟人耳对40方纯音的响度，当信号通过时，其低频、中频（1000Hz以下）有较大的衰减；B计权声级是模拟人耳对70方纯音的响度，它对信号的低频段有一定衰减；C计权声级是模拟人耳对100方纯音的响度，在整个频率范围内有近乎平直的响应。三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度不同，A计权声级衰减最多，B计权声级次之，C计权声级最少。GB/T 3785.1—2010/IEC 61672-1：2002中只规定了A、C和Z（不计权）频率计权相对应响应及允许误差。

由于A计权曲线很接近人耳对噪声感觉的特性，因此目前所有噪声测试都规定用A计权声级。C计权则比较接近于线性不计权的结果，D计权用于评价1～10kHz频率范围内的单个飞机噪声和脉冲噪声，B计权一般较少使用。对于舰船用场合，因要考虑结构噪声等隐蔽性、安全性问题，除用A计权外，还要用C计权声级。C计权曲线接近平直特性，有时将其作为线性曲线用。计权声极可以是计权声压级、声强级、声功率级或加速度级。

时间计权通常用于声级计测量中，并且是时间计权与前面的频率计权配合使用，才能使测量结果在一定程度上反映出人的主观感受特性。所谓的时间计权实际上是对测量信号进行时间平均。通常时间平均特性包含三种方式，即“快”档（F）、“慢”档（S）和“脉冲”（I）档。

对于连续的声音信号，通常用“快”档和“慢”档计权。“快”档计权的时间常数为125ms，“慢”档计权的时间常数为1000ms。对于稳态的连续声音信号，两种计权方式没有明显差异，但由于平均的时间长短不一样，如果被测声音波动较大，则用“慢”档平均得到的结果更稳定。但是由于平均时间长，会使峰值与峰谷测量产生误差，因此，为了准确地了解信号的实时变化，宜用“快”档计权。对于脉冲声音，则宜用脉冲计权，对应的时间常数为35ms。之所以选取脉冲计权的时间为35ms，是因为人耳对瞬时声压波动没有响应，但对动态声压的均方根值有响应，且平均响应时间间隔约为35ms。