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Leq和SEL，該如何選擇？
2024-04-03
Leq和SEL是能量參數(shù)，它們是描述聲音波動(dòng)非常有用的手段。在這篇應(yīng)用筆記中，我們將了解Leq和SEL分別是什么？它們之間有什么區(qū)別，我們何時(shí)使用它們？
一、什么事Leq和SEL
1.等效連續(xù)聲級(jí)（Leq）
Leq（等效連續(xù)聲級(jí)）定義為在給定時(shí)間段內(nèi)與實(shí)際波動(dòng)噪聲具有相同總能量的穩(wěn)定聲壓級(jí)。因此，Leq實(shí)際上是RMS聲級(jí)，測(cè)量持續(xù)時(shí)間即是平均時(shí)間。
評(píng)估波動(dòng)噪聲級(jí)意味著獲得一個(gè)噪聲級(jí)的值，簡(jiǎn)單地說(shuō)，即平均噪聲級(jí)。Leq被定義為在給定時(shí)間段內(nèi)具有與實(shí)際波動(dòng)噪聲相同的總能量的穩(wěn)定聲壓級(jí)。它也被稱(chēng)為等效連續(xù)聲級(jí)或時(shí)間平均聲級(jí)。
2.聲暴露級(jí)（LAE或SEL）
另一種能量參數(shù)是聲暴露級(jí)（LAE或SEL），它是聲音暴露相對(duì)于參考值的對(duì)數(shù)量度。它類(lèi)似于Leq，因?yàn)榭偮暷苁窃跍y(cè)量期間積分的。然而，它使用1秒的參考持續(xù)時(shí)間，而不是在測(cè)量周期上求平均值。
如果使用A計(jì)權(quán)濾波器，則可使用專(zhuān)業(yè)聲級(jí)計(jì)直接測(cè)量Leq。它表示為L(zhǎng)Aeq，即使用A計(jì)權(quán)濾波器網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的等效連續(xù)聲級(jí)。
二、何時(shí)使用Leq和SEL
讓我們看看一些典型的例子，說(shuō)明什么時(shí)候使用聲級(jí)計(jì)可以很容易地得到更清楚的答案。
1. Leq測(cè)量
當(dāng)測(cè)量Leq時(shí)，測(cè)量持續(xù)時(shí)間的選擇取決于噪聲的類(lèi)型。
1.1 機(jī)械噪聲波動(dòng)
機(jī)械噪聲的波動(dòng)可能會(huì)使噪聲級(jí)難以確定。如果機(jī)器具有復(fù)雜的工作循環(huán)，則可能更加困難。測(cè)量不確定度的原因是模擬聲級(jí)計(jì)沒(méi)有提供足夠持續(xù)時(shí)間的時(shí)間常數(shù)。然而，這可以通過(guò)測(cè)量噪聲的總能量來(lái)克服。
對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的噪聲，如機(jī)械噪聲，可在儀器顯示穩(wěn)定后讀取讀數(shù)。對(duì)于周期性噪聲，測(cè)量周期應(yīng)當(dāng)包括周期的整數(shù)倍，使得測(cè)量Leq有效地表示具有與波動(dòng)聲音相同能量的真實(shí)平均SPL。
1.2 長(zhǎng)期噪聲暴露
通常需要對(duì)噪聲進(jìn)行長(zhǎng)期評(píng)估。在工業(yè)界，工人在工作期間接觸噪音的情況會(huì)被評(píng)估，以確定其可接受程度。
在城鎮(zhèn)和住宅中，測(cè)量交通、工業(yè)等產(chǎn)生的環(huán)境噪聲，以估計(jì)噪聲引起的煩惱，從而估計(jì)預(yù)期的社區(qū)反應(yīng)程度。在這兩種情況下，噪聲可能在暴露期間發(fā)生顯著變化。時(shí)變RMS的記錄既不允許直接比較，也不允許簡(jiǎn)單評(píng)定噪聲暴露。
長(zhǎng)期暴露評(píng)定的Leq測(cè)量需要選擇代表性的測(cè)量周期。在職業(yè)噪聲暴露的情況下，這可以是整個(gè)工作日，或者可以是一天中的部分時(shí)間，在該部分時(shí)間中可以對(duì)整個(gè)工作日進(jìn)行代表性測(cè)量。
同樣，社區(qū)噪聲暴露可通過(guò)測(cè)量一整天的Leq，或通過(guò)在典型時(shí)段（例如，白天、高峰時(shí)間、傍晚、夜間的安靜時(shí)段）內(nèi)的代表性間隔進(jìn)行“時(shí)段”Leq測(cè)量來(lái)評(píng)估。
2. LAE（SEL）測(cè)量
LAE（SEL）在數(shù)值上等效于總聲能，而Leq與平均聲功率成比例。在許多情況下，Leq測(cè)量給我們提供了非常有用的結(jié)果。然而，Leq測(cè)量不能消除瞬態(tài)噪聲情況下的模糊性，例如，來(lái)自飛機(jī)飛越或車(chē)輛經(jīng)過(guò)的噪聲。
2.1瞬態(tài)噪聲
這些情況通常導(dǎo)致從背景噪聲到最大聲級(jí)的大范圍變化，并且如果僅報(bào)告最大聲級(jí)，則關(guān)于噪聲持續(xù)時(shí)間的信息（評(píng)定煩惱度的重要特征）丟失。這也使得難以在快速和慢速事件之間進(jìn)行比較，并且難以出于噪聲預(yù)測(cè)的目的而組合不同的事件。
由于Leq是能量平均值，因此只有最高聲級(jí)（從最大值到例如比其低15到20dB）對(duì)總能量有顯著貢獻(xiàn)。因此，如果測(cè)量在背景噪聲中開(kāi)始和結(jié)束，則所得到的Leq將取決于測(cè)量周期，即使總能量是相同的。
在這種情況下，LAE（SEL）的使用消除了測(cè)量持續(xù)時(shí)間的影響。盡管總聲能在測(cè)量周期內(nèi)積分（與Leq一樣），但并不是在測(cè)量周期內(nèi)取平均值，而是使用1 s的參考持續(xù)時(shí)間。
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