BBM声学培训--倍频程
声压级算法倍频程
声压级算法倍频程
声压级算法倍频程是一种用于计算声压级的方法。
声压级是指声音的强度，通常以分贝（dB）为单位表示。
声压级算法倍频程采用了倍频程技术，可以更准确地计算声压级。
该算法在音频工程、声学研究和环境噪音监测等领域有广泛应用。
它的原理是将声压级的频率响应曲线按照频率对数进行划分，将每个频率段内的能量加起来，然后将结果转换为分贝值。
这种方法比传统的等级划分法更加精确，可以准确地反映声音的强度变化。
声压级算法倍频程的应用在环境噪音监测中尤为重要，可以帮助我们更好地掌握环境噪音的强度变化规律，从而采取有效的措施进行噪音控制。
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振动倍频程
振动倍频程
摘要：
1.振动倍频程的定义
2.振动倍频程的应用
3.振动倍频程的计算方法
4.振动倍频程的重要性
正文：
振动倍频程是一种在声学和振动工程中经常使用的概念。
它指的是一个振动系统在一定条件下，其频率是基频的整数倍的振动模式。
例如，如果一个振动系统的基频是10Hz，那么它的倍频程就是20Hz、30Hz、40Hz 等。
振动倍频程在许多领域都有广泛的应用。
在声学中，人们可以通过研究声波的振动倍频程来分析和改进乐器的音色，或者设计出更加舒适的办公环境和家居环境。
在振动工程中，振动倍频程的研究可以帮助工程师设计和分析振动系统，以提高其性能和稳定性。
计算振动倍频程的方法比较简单。
首先，需要确定振动系统的基频。
然后，通过将基频乘以整数，就可以得到振动系统的倍频程。
例如，如果一个振动系统的基频是10Hz，那么它的倍频程就是20Hz、30Hz、40Hz 等。
振动倍频程的重要性在于，它可以帮助我们更好地理解和分析振动系统的性能和行为。
通过研究振动倍频程，我们可以发现振动系统中的潜在问题，并采取措施进行改进。
此外，振动倍频程的研究还可以为振动工程提供理论依据和技术支持。
总的来说，振动倍频程是一种重要的声学和振动工程概念，它在许多领域
都有广泛的应用。
倍频带声压级
倍频带声压级百科一倍频带声压级，可听声的频率从20-20000Hz，高低相差1000倍。
为方便，通常把宽广的声音频率变化范围划分为若干较小的段落，叫频带或频程。
中文名倍频带声压级频率20-20000Hz高低相差1000倍频带宽广的声音频率变化范围实际应用中，两个不同频率声音相互比较时，起作用的不是它们的差值，而是两个频率之比值。
噪声控制领域对频率作比较的概念称倍频程或倍频带。
如两个频率相差一倍，称这两个频率之间相差一个倍频带。
在一个倍频带（程）宽频率范围内声压级的累加称为倍频带声压级。
如100与200是相差一个倍频带，在100-200之间有很多频率的声音。
这些声音的声压级累加后即是倍频带声压级。
实际中直接用仪器测量。
百科二声音在某一频带中的频带声压级是该频带内所有声能的有效声压级。
使用频带声压级时，除了指明基准声压外，还必须指明频带宽度及其中心频率。
通常使用的还有：①声压谱级：声音在某频率的声压谱级就是以该频率为中心、宽度为1赫的频带中所有声能的有效声压级；②倍频带声压级：声音的倍频带声压级是频带宽度为一个倍频带时的频带声压级，该倍频带的中心频率必须指明;③1/3倍频带声压级:声音的1/3倍频带声压级是频带宽度为1/3倍频带时的频带声压级。
该1/3倍频带的中心频率必须指明。
倍频带声压级约比1/3倍频带声压级高5分贝。
声压级从听阈到痛阈，声压的绝对值相差1000000倍。
显然,用声压的绝对值表示声音的大小是不方便的。
为了便于应用，人们便根据人耳对声音强弱变化响应的特性，引出一个对数量来表示声音的大小，这就是声压级。
单位：分贝（dB）外文名：SPL 公式：SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]人耳识别一般讲，低于这一声压值，人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了。
显然该可听阈声压的声压级即为零分贝。
声压级dB(A)分贝表如下:0分贝:人耳可听见最微弱的声音10分贝:针掉地声音20分贝:手表运行声40分贝:安静的办公室50分贝:普通谈话55分贝:开始影响睡眠的声音65分贝:开始影响工作的声音80分贝:繁忙的主干道90分贝:嘈杂酒吧100分贝:切割机工作110分贝:球磨机工作120分贝:飞机起飞时的声音130分贝:近处的开炮声135分贝:步机射击170分贝:一吨烈性炸药爆炸声压，就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
BBM培训_TPA
α11 … α1k β11 … β1m α21 … α2k β21 … β2m α31 … α3k β31 … β3m αn1 … αnk βn1 … βnm k 个参考点振动 … … … … … … … …
-1
*
P1 P2 P3 Pn … …
个 测试步 测试步 测试步 n 个 测试步 个 测试步 个 测试步 测试步 测试步
*
P1 P2 P3 Pn …
并不是简单的P 的关系！ 并不是简单的 op = Aop * (Pop / Aop) = Pop的关系！
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PAK 55
2009
传感器布置分析
响应点: 响应点 司机耳部
噪声振动源: 噪声振动源 车轮, (空气声+结构声)
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PAK 55
2009
传感器布置分析
响应点: 响应点 司机耳部
噪声振动源: 噪声振动源 车轮悬挂 (结构声) 轮胎噪声 (空气声)
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PAK 55
2009
传感器布置分析
Multiple sensors at the same source 1 gearbox sensor 2 gearbox sensors
dB A) ( 70
dB A) ( 70
DriverEar left SB GBMT fr
1
2
3
4
0.7 0.2 0.1 0.35 0.35 0.1 0.1 0.05 0.05
声学信号基础知识-倍频程
一、什么是倍频程倍频程来源于音乐理论，如下图所示同一个音符的低音与中音以及中音与高音之间相差八个音符，也就是说一个倍频程对应一个八音符跨度，每个倍频程带都有一个中心频率f c 、上限频率f 1和下限频率f u 。
对于一倍频程来说:cf f 2/111)2(-=c u f f 2/11)2(=112f f u =对于1/3倍频程来说：c f f 2/13/11)2(-=c u f f 2/13/1)2(=13/12f f u =所谓倍频程就是将关注的频率带依照倍频关系进行分割成若干个频段，每个频段都有对应的中心频率、上下限频率。
二、如何计算倍频程中心频率在声学中，频率1000Hz 是非常重要的，例如它被确定为响度级-phon 的基准频率，因而用频率1000Hz 为声学测量所用频率系列的基准频率，ISO 和ANSI 也已经对此进行了标准化。
共有两种方法定义各频段的中心频率;1、采用以2为基数的方法相邻两个中心频率之比：N c i c f f /11,2/=+N=1,2,3,6,12,24等倍频程的各个中心频率计算公式为：⋅⋅⋅±±=⨯=,2,1,0)2(1000/1,i f i N i c 2、采用以10为基数的方法相邻两个中心频率之比：N c i c f f 1031,10/=+N=1,2,3,6,12,24等倍频程的各个中心频率计算公式为：⋅⋅⋅±±=⨯=,2,1,0)10(100010/3,i f i N i c 按以上两种方法计算得到的1/3倍频程中心频率很接近，但不相等，其上下限频率必然有差异。
由于标准中使用的是以10为基数的方法得到的，因此在LMS 软件中默认的方法也是以10为基数，如果需要修改可以通过Tools-Option-General 的Octave Filtering 进行修改。
三、优先数在倍频程标准中心频率的运用在工业设计行业，产品开发必须选择一些长度、距离、直径、体积和其他一些特征量，而所有这些选择的特征量都受功能、实用性、兼容性、安全或成本等因素的约束。
BBM培训_阶次分析1
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PAK SUPPORT
阶次分析测量参数的设置
单一阶次分析设置
Order Number：阶次号 Bandwidth [ord.]：单一阶次带宽 Rel. Bandwidth [%]：单一阶次相对带宽百分比
提示：对于数字阶次跟踪方式，只能设置阶次号，阶次带宽和相对百 分比由分析参数中的阶次分辨率所决定。 对于卡尔曼滤波器方式，可以自由设定阶次带宽或相对百分比。
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PAK SUPPORT
阶次分析的图形显示设置
2. Measurement data type为APS/FFT等频谱分析结果 Graphic data type: Order阶次分析结果
提示：可以在Order-Parameters中设置由频谱计算阶次的带宽，从而控制推导出的阶次线的 清晰程度。
Bandwidth=0.1
PAK SUPPORT
MÜLLER-BBM PAK培训
—阶次分析培训
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PAK SUPPORT
培训内容 阶次分析的意义和方法 阶次分析的测量参数设置 阶次分析的图形显示设置 测试范例
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PAK ORT
阶次分析的意义和方法
阶次分析的意义
基于FFT的常规频谱分析仅适用于与转速无关的信号，由于FFT分析是等时间采样，对于与 转速相关的信号分析，常规FFT分析会产生分析误差； 阶次分析适用于与转速相关的信号分析，阶次分析是等角度采样；
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PAK SUPPORT
阶次分析的意义和方法
阶次分析的方法
倍频程
将全频域按几何等比级数的间隔划分，使得中心频率fc取做带宽上、下限f1、f2的几何平均值，且带宽h＝f2－f1 总是和中心频率fc保持一常数关系，h＝v×fc。
如果v等于根号二的倒数（0.707)，那么f2＝2f1，则定义这样的频率带宽叫倍频程带宽；如果v等于三倍根号二的倒数（0.236），那么h＝0.236fc，则定义这样的频率带宽为1/3倍频程带宽。
1/3倍频程作用主要是分析噪声能量的频率分布。
另外做分析的时候加了计权网络可起到滤波功能。
每个倍频程或者1/3倍频程的获得是通过带通滤波实现的。
但是作为总的倍频程或者1/3倍频程分析来看，主要是为了研究信号能量在不同频带的分布。
使用1/3倍频程主要是因为人耳对声音的感觉，其频率分辨能力不是单一频率，而是频带，而1/3倍频程曾经被认为是比较符合人耳特性的频带划分方法，不过现在心理声学里提出了Critical Band这么个频带划分方法，听说更符合人耳特性。
先要知道1/3倍频程的划分方法，相关的书和国标都有公式和现成的数据表格，然后，你将时间域的声信号fft变换到频率域，对定义的每个1/3倍频带的声压计算等效连续声压级。
这就是1/3倍频程声压级。
FFT后再进行1/3倍频程分析，在王济和胡晓编“MATLAB在振动信号处理中的应用”（中国水利水电出版社）一书中有一节用介绍1/3倍频程分析，它是在FFT之后用1/3倍频程滤波器对信号进行分析处理，求出1/3倍频程滤波器输出的均方根值，并提供了MATLAB程序。
1/3倍频程：三分之一倍频程谱是一种频域分析方法它具有谱线少带宽的特点，三分之一倍频程谱常用于声学、人体振动、机械振动等测试分析以及频带范围较宽的随机振动测试分析等。
倍频程实际上是频域分析中的一种相对尺度。
倍频程谱是由一系列频率点以及对应这些频率点附近频带内信号的平均幅值所构成。
这些点称为中心频率c f ，中心频率附近的频带处于下限频率1f 与上限频率m f 之间。
声学基础培训
噪声的测量
信号传输方式 模拟信号 平衡输入，非平衡输入 BNC、TNC，LEMO头等 数字信号 抗干扰能力强
噪声的测量
信号处理设备 声级计 0型(±0.4dB)、I型(±0.7dB)、II型(±1dB)、 III型(±1.5dB)
Microphone Preamplifier Weighting Net Range Control Detector
r2 L 10lg r1
声传播规律
面声源 面声源的定义 车间内声波透过避面向外传播，大型机器设备振动表面 连续点阵列 不相干性
声传播规律
面声源
接收点在一个面声源内部时，噪声级为一个恒定的值，而在面 声源外部，随着距离的增加，传播特性将逐渐向点声源靠拢
声传播规律
空气的吸声
声波在空气中传播时，一部分声能将转化为热能而损耗。 损耗的大小与声波频率、温度、相对湿度及气压都有关系。 分子驰豫吸收，改变声速、吸收声能 国际标准：曲线，表格数据(需要插值）
实际应用中，Ａ声级对强和弱的噪声都比较能够反映人的主观 感受同时，与人耳的损伤程度也对应的很好。Ｂ、Ｃ基本不用
噪声的主观感觉
计权曲线
Ａ
Ｂ
Ｃ
噪声的主观感觉
Ａ声级 计权后的声压级和人耳对声音的反映一样，可以表征 声音的主观大小
倍频程衰减级
频率 dB A-计权修正 dBA 63 94 -26.2 67.8 125 65 -16.2 48.8 250 70 -8.6 61.4 500 56 -3.2 52.8 1000 56 0 56 2000 70 1 71 4000 50 0.5 50.5 8000 40 -1.1 38.9 94.0 73.2
噪声的主观感觉
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BBM 噪声振动测试
BBM声学培训 -倍频程及声品质
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BBM 噪声振动测试
倍频程
人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz，在声音信号频谱分析一般不需要 对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见，人们把20Hz到20KHz的声频 范围分为几个段落，每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比， 即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明，当声音的声压级不变而频 率提高一倍时，听起来音调也提高一倍。 若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分 的每一个频程称1倍频程，简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之 间再插入两个频率，使 4个频率之间的比值相同（相邻两频率比值=1.26倍）。 这样将一个倍频程划分为3个频程，称这种频程为1／3倍频程。 所以我们通常使用的31段均衡器也称为1／3倍频程均衡器。 两个频率相比为2的声音间的频程，一倍频程之间为八度的音高关系，即 频率每增加一倍，音高增加一个倍频程，图示均衡器的的各频点之间就是倍 频程关系。倍速录音用双卡录音机录音时，为了节省录音时间而设置的功能， 倍速录音的磁带速度是正常录音的两倍，所花时间缩短了一倍，监听录音效 果时，声音为快速播放效果，音调升高一个八度。这就是不为人们所熟知的 倍频程! 总结一句话定义倍频程就是,频率为2:1的频率间隔的频带.
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– 与声压、频率、振幅有关 – A计权声压级仅符合响度为1Sone时人的主观感受，对 其他大小的声音有较大误差 – 响度单位：Sone Phon Sone
Sone 2
( Phon 40)/10
100 90 80 70 60 50
64 32 16 8 4 2 1
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BBM 噪声振动测试
声品质的几个指标
• 尖锐度-描述声音的音色特征
– 频谱成分中高频成分占主要地位所致
• 粗糙度、抖晃度-反映声音的幅值调制特性
– 调制频率低于20Hz时（参考频率为4Hz）表现为抖晃 度特性 – 调制频率高于20Hz时（参考频率为70Hz）表现为粗糙 度特性
• 烦恼度-描述人们对声音的厌烦程度
– 综合考虑了响度、尖锐度、粗糙度、抖晃度等的影响
10
L ：掩蔽量； f mod ：调制频率。
粗糙度
60dB，1kHz的纯音经4Hz， 调制因子、调 100％幅度调制及70Hz频 制频率、频率 率调制后的声音的粗糙度 离差、声压级 定义为1asper。
R 0.3
f mod kHz
24 Bark
0
LE ( z )dz asper dB / Bark
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声品质的几个指标
尖锐度 声压级为60dB，中心频 频谱包面、 率为1kHz的临界带窄带 中心频率、带 噪声的锐度定义为1acum。 宽
s
0.11
24 Bark
0 0
N g ( z ) zdz N dz
N ：临界带响度； z：临界带值； g ( z ) ：修正因子（1～4）。
P / P0
舒适度 ―― 响度、锐度、 粗糙度、音调
e 0 .7 R / R0 e 1 .08 S / S 0 (1 .24 e 2 .43 T / T0 ) * e ( 0 .023 N / N 0 )
2
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声品质的几个指标
• 响度-描述人耳对声音强弱的主观感觉
2
( N ) 2
) fc
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倍频程
• 连续频段：一个频段的上限频率是下一个 频段的下限频率
f cn 1 / f cn 2 N
e.g.
N 1
fc fl 2
f cn 1 / f cn 2
fu f c 2
fc w 2
f c 1000 Hz , f l 707 Hz , f u 1414 Hz , w 707 Hz
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倍频程
• 将频谱分为若干个频段，每个频段为一个 频程，以直方图表示。
fu / fl 2
…
N
中心频率：
fc
带宽：
fu fl
N 2
N=1: 一倍频程，简称倍频程 N=1/3: 三分之一倍频程 N=1/12: 十二分之一倍频程
w f u f l (2
德国米勒贝姆振动与声学Leabharlann BBM 噪声振动测试声品质
• 相同声级的声音，由于频谱结构的差异， 会引起人耳听觉感知的大不相同； • “声”并非指声波，而是指人耳的听觉感知， “品质”指人耳对声事件进行听觉感知并作出 的主观判断； • 涉及 心理学+声学=心理声学 • 反映产品品质、影响顾客购买心理的重要 指标。
24 Bark
acum
抖晃度
60dB，1kHz的纯音经4Hz， 频率、掩蔽量、 100％幅度调制后的声音 调制频率、带 的起伏程度定义为1vacil。 宽
f
0.008
24 Bark
0
(L / dBBark )dz
( f mod / 4 Hz ) (4 Hz / f mod )
vacil