近六十年来，我们对声音的测量有什么不同？

BK声学与振动 · 发表于 2018-12-7 16:25

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塑造当今声级计的历史里程碑
随着技术的不断进步，今天的声级计与六十年代的声级计截然不同。这篇博文着眼于声级计的演变，深入探究历史和研究塑造未来的发展趋势。我们将研究一些改变了这个行业的技术发展和因素。

为了阐述声级计的历史有多悠久，让我们从二十年代的纽约时代广场开始说起。

Fox Movietone新闻报道显示，噪声消减委员会（Noise Abatement Commission）的技术人员在城市的不同地点进行了噪声级测量，以应对交通量的增加。通过接收器、传声器、留声机和摆动测试音来测量 “噪声产生的耳聋” ，他得出以下结论： “时代广场的噪声剥夺了我们42%的听力” [原文如此]。推出第一个声级计标准用了30多年，不久之后便有了描述其使用的标准和规定。

商用声级计时代拉开帷幕
随着第一个声级计标准IEC 123的出现，声级计必须按照一定的标准进行设计，以获得批准和认可。该标准于1961年出版，开启了商用声级计的时代。但是当时的声级计看起来与今天的截然不同。

更轻、更小、更便携
时光倒转50年，我们就看到了我们今天认为的声级计。但在此之前，基于阀门技术的重型设备是进行噪声测量的必备条件。工程师必须将重型设备运送到现场，在开始测量之前设置输入和输出衰减器。测量进行的过程中没有内部存储器，声级将记录在声级记录仪上，由工程师将事件标记在纸卷上。没有后期处理软件，也没有其他的结果显示方式。

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由于采用了晶体管，Brüel & Kjær于1962年推出的2203型精密声级计的体积较之前小了很多。2203型的重量只有5公斤，附有一个倍频程滤波器组，可以说是首个便携式声音测量装置（尽管声级记录仪也是便携式的，但重达25公斤）。然而，当时的晶体管技术并不是一门精确学科，还是有其自身的问题。晶体管批次在出厂前必须按质量进行分类方能在生产中使用，因此电阻的变化很大。

以日常生活中充满了智能微型技术的当下来看，当时的2203型似乎并不算特别小巧轻便，但考虑到当时的技术状况，它已经是令人印象深刻的了。

微处理器和内部存储器的时代
到了八十年代，大型声级计的时代结束了。

推动这一进程的是微处理器的出现。由于集成电路将多个晶体管整合到一块芯片上，微处理器的处理能力更强，可以同时测量多达五个独立参数。

第一台集成微处理器的Brüel & Kjær声级计是2231型模块化精密声级计。微处理器选用的是高性价比的RCA 1802，这无疑是一个明智的选择，因为它当时也被用于美国国家航空航天局（NASA）的太空计划。

与微处理器同时得到发展的是内部存储器（或内置数据存储器），它使用户可以将其数据保存在声级计上。这差不多是发生在VisiCalc（即后来的Lotus Notes和Microsoft® Excel®的第一批电子表格）问世的时候 - 使用个人计算机进行计算变得越来越普遍。

到了八十年代末和九十年代初，数字革命正在以惊人的速度加速，并将对声级计的未来产生巨大影响。

数字信号处理
数字信号处理在九十年代进一步发展，再加上更强大的计算能力，可以实现更大数据量的实时处理。举个例子，使用模拟滤波器组测量声级计上的1/3倍频程频谱，包括逐一测量每个频段，这是个耗时的过程！通过数字信号处理，可以进行实时的1/3倍频程频率分析，并同时测量所有频段。随着数字信号处理在声级计提供商之间的普及，我们可以在手持平台中进行更详细的FFT分析。

第一台采用这项新技术的Brüel & Kjær声级计是1994年发布的2260型声级计。

连通性展示未来之路除了大型彩色显示器和先进的后期处理，连通性是21世纪声级计的核心特征。Brüel & Kjær的2250型手持式分析仪于2004年首次发布，与其姊妹技术个人数字助理（PDA）具有许多共同的功能。彩色触摸式显示屏是可用性的一个飞跃，而USB和以太网接口提供了灵活方便的连接到PC的方法 - 无论是在同一个房间，还是在世界的另一端。如今，2250型和2270型声级计甚至可以无线连接到Wi-Fi网络，从而可以实现通过智能手机进行远程控制以及基于云的数据存储和共享服务。

声级计不太可能与同期智能手机的计算能力和灵活性相匹配，但如果说历史告诉了我们什么，那就是我们可以期待智能设备在未来影响声级计设计。为智能手机开发的显示、计算和无线技术将越来越多地集成到声级计中，并且连接到声级计的智能手机的使用也将增加。

自从1929年时代广场那些测量技术人员将数字草草地记在笔记本上并计算出听力剥夺百分比以来，我们已经走过了很长一段路，但环境噪声测量比以往任何时候都更加重要。

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