什么样的声级计才有资格获得“1 级勋章”？
自上世纪 60 年代诞生至今，便携式声级计已经“征服世界”，成为无数声学专家不可或缺的工具。1980 年代开始的数字化浪潮则降低了声级计的研发和制造成本，如今的普通消费者甚至只需花费几十元就能在电商平台买到一台“分贝仪”。
但对于专业声学工作者来说，普通的分贝仪远远不够，他们需要符合规范的精密声级计 - 1 级声级计便是其中的明珠。
0x01 标准
世界上第一个有关声级计的标准是国际电工委 1961 年推出的 IEC 123，这个标准展现了当时的最新技术和声学领域的最佳实践。
随着技术的飞速进步，IEC 123 在之后几年中不断更新且发布了多个新版本，并最终在 1979 年推出了全新标准 IEC 651，对声级计的电、声性能及测试方法做出了详细规定（GB 3785-83）。
💡 标准中将声级计按精度等级分为四类，分别为 0、1、2 和 3 型。0 型用作实验室参考；1 型用于实验室和能够严格控制声学环境的场合；2 型适合大部分普通的测量；而 3 型则是要求最低的现场噪声的探查等应用。
技术的进步并未止步于此，电子技术的发展让积分平均声级计可以测量时间平均或等效连续声压级。1985 年的 IEC 804 标准便将这些重要的新特性涵盖其中（GB/T 17181-1997）。
LAeq 测量和计算
进入新世纪，2000 年，国际电工委改革声级计标准体系，IEC 651 被命名并修订为 IEC 60651。
紧接着，在 2002 年，为了更加合理的区分技术规范、认证测量和周期校准等内容，IEC 60651 被划分成我们熟悉的 《IEC 61672 电声学 声级计》系列。它们的最新版发布于 2013 年，分别是：
🔺 IEC 61672-3：2013 电声学 声级计 第 3 部分：周期试验（GB/T 3785.3-2018）
💡 美国也有一套与上述对应的 ANSI/ASA S1.4：2014 标准，这里不多介绍。
0x02 认证
为方便制造商和用户更好地区分和选择纷繁复杂的声级计型号，现行标准中取消了容易引起混淆的声级计分型（type），改为更通俗的分级（class）- 精密声级计被分为 1 级和 2 级。
XL2 声级计主板
仪器级别由量测麦克风（传声器、前置放大器）和主机（信号处理器、显示器）共同决定。不同级别的麦克风和主机可自由组合，但很显然，整机级别不会高于元件级别的下限。
只有经历严苛且复杂的测量认证，从仪器外观到声学和电学性能都符合标准的声级计才能获得“1 级勋章”。
这个认证通常被称为型式认证或型式批准（Type Approval），具体标准和流程各国存在差异，大家可以在文末回顾我们之前的内容。
完整测量包含几十个项目，包括外观结构、功能性、温湿度影响、射频辐射干扰和各种各样的电、声性能等，这里介绍几个易于理解的。
级线性：声级计可以精确测量的声音范围。认证过程将检测实际测量范围能否达到制造商标称的规格。
级线性规范了测量精度。比如，对 1 级声级计，要求至少在 16 Hz - 16 kHz 之间的任何频率，以及任何频率计权或频率响应，测量值与实际值偏差在 ±0.3 dB 以内。
💡 XL3 /XL2 声级计具备中国 CPA、德国 PTB、瑞士 METAS、法国 LNE、捷克 CMI 等所有主流型式认证
线性测量范围直接衡量声级计实际测量能力
如 NTi Audio 的 XL3 + M2340 这一典型配置，线性工作范围达 25 - 138 dB，精度也远超标准。
频率计权：它关系声级计在不同计权和不同频段上响应的情况，进而影响结果精度。 标准要求 1 级声级计至少应支持 A 计权和 C 计权，并选配 Z 计权。
标准还对 10 Hz - 20 kHz 上各个频段的响应精度提出明确要求。为便于理解，我们将 1 级和 2 级的框限绘制成下图。
图中可以看到 1 级声级计和 2 级声级计的频率响应曲线示例，尽管蓝色曲线只在高频部分稍稍超出 1 级框限，仍只能被认作 2 级设备
时间计权：针对信号处理器或主机，主要考查两点：
1️⃣ 突然终止稳态 4 kHz 电信号， F 计权衰减速率应符合 34.7 dB/s，S 计权应符合 4.3 dB/s；
2️⃣ 测量 1 kHz 稳态正弦波电信号时，LAF 和 LAS 的偏差在 ±0.1 dB 以内。
指向性：合格的指向性能确保测量结果不受麦克风朝向和机身等干扰，进而确保所有方向的入射声都能获得一致的响应。
标准要求将偏离参考方向 30°、90° 和 150° 的入射声测量结果和参考方向对比。
自生噪声：就是我们平常说的本底噪声，这个性能决定了声级计测量的下限。XL3 主机的本底约 5 dBA。
💡 注意，本底并不等于线性测量范围的下限！
声级修正：声级计经常工作在各种场景，且需要搭配风球等各种附件。这些都会对结果产生影响。声级计必须具备修正这些影响的能力，修正值是否精确至关重要。
给定的修正值和实际情况的偏差必须严格控制 - 特别是高频部分。比如对 8 kHz - 12.5 kHz 范围内的修正，偏差在 ± 1 dB 以内才能符合 1 级要求。
XL3 分析仪针对不同附件和场景，内置全面的声级修正
正在极地严寒中稳定工作的 NTi Audio 噪声监测系统
工作温度：也很重要，很多时候声级计需要工作在严寒或酷暑中。
1 级声级计能在 -10℃ - 50℃ 上稳定工作，测量结果偏差不超过 ±0.5 dB。对湿度也有类似要求。
说明书：你没看错，型式认证甚至对说明书提出了要求。符合要求的说明书除了涵盖基本的声级计操作方法，还必须按标准要求详细列出各种技术指标，方便用户参考比对。
0x03 频谱
除了声压级测量，现代声级计通常还能测量频谱。
这涉及另一个独立标准 -《IEC 61260 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器》（GB/T 3241）。当然，XL3 分析仪的频谱精度同样满足 IEC 61260 的 1 级要求。
0x04 应用
实践中，声级计的使用还需要结合具体应用标准。比如：
🎯 声功率测量标准 GB/T 6682 中明确要求测量声压级的仪器，包括传声器、电缆、风罩、记录仪以及其他附属设备，全部满足 1 级要求。
这样的标准大量存在且涉及人们工作生活的方方面面，作为专业的声学工作者，应该以严谨的态度认真对待。
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