《噪声监测仪论》word版

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1、基于单片机的环境噪声监测仪的设计院系自动化学院专业测控技术与仪器班级5407102学号200504071041姓名指导教师负责教师沈阳航空工业学院毕业设计（论文）摘要噪声对人体健康有着严重的危害，因此减少噪声危害已成为当前一项重要的任务。环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节。本文详细介绍了噪声监测系统的测量原理和系统组成，包括：噪声信号的转换、放大、V/F转换、数据采集和显示系统的设计。外界噪声信号通过传声器转换成音频信号，电信号经过放大和V/F变换输入到单片机进行处理，并转换成相应的噪声分贝值通过L

2、ED显示，从而实现噪声的实时监测。该系统具有实现简单，精确度高，可用于实际进行噪声的实时监测等特点。关键词：传声器；运算放大器；V/F转换器；单片机；LED-I-沈阳航空工业学院毕业设计（论文）-I-沈阳航空工业学院毕业设计（论文）-35-沈阳航空工业学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1课题产生的背景噪声即噪音。是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声通常是指那些难听的，令人厌烦的声音。噪音的波形是杂乱无章的。从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习，工作和休息的声音凡是人们在某些场合“不需要的声音”，都统称为

3、噪声。如机器的轰鸣声，各种交通工具的马达声、鸣笛声，人的嘈杂声及各种突发的声响等，均称为噪声。噪声污染属于感觉公害，它与人们的主观意愿有关，与人们的生活状态有关，因而它具有与其他公害不同的特点。噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节，在各大城市的繁华街区和居民区，已有大型环境噪声显示器竖立街头。但目前国内的便携式噪声测试仪，多为价格昂贵的进口专用设备，除卫生、计量等环保专业部门拥有外，无法作为民用

4、品推广普及。本文介绍一种以89C52单片机为核心，采用V/F转换技术构成的低成本、便携式数字显示环境噪声测量仪。该仪器工作稳定、性能良好，经校验定标后能满足一般民用需要，可广泛应用于工矿企业、机关学校等需要对环境噪声进行测量和控制的场合。噪声测量一般有如下几个方面的目的：测量声压级以了解噪声对环境的污染情况，检验噪声是否符合有关标准；进行噪声信号的频谱分析，以了解噪声的频率结构；测量噪声源的声功率或声功率级，以客观了解噪声源特性。按测量环境来分，噪声测量分实验室测量和现场测量两种。所谓噪声的实验室测量是指将被测对象放在消声室

5、或混响室中测量，其测量的精度比较高。但由于条件的限制，大多情况下只能进行现场测量。1）噪声的现场测量-68-沈阳航空工业学院毕业设计（论文）进行噪声的现场测量，首先要考虑测量环境对噪声测量的影响。现场测量时声源多，房间大小又有一定限度，为了减小其他噪声源来的声波和反射波的干扰，应将传声器尽量接近被测声源的辐射面，这样测出的噪声源的直达声场足够大，而其他噪声及反射声的干扰较小。故现场测量一般多采用近场测量法。但测点位置离声中心（有时近似取声源的几何中心）r必须大于感兴趣频率的波长（r>λ=V/f，V为声速，在空气中V=340m

6、/s），以忽略近场效应。根据经验，近场范围通常取1~2倍的声源特征尺寸。由于现场条件很复杂，当反射和环境噪声比较强时，传声器离被测噪声源可以适当近些；如噪声源强度太大，则可以把测点选得远一些。测点应布置在被测对象的前后左右及顶部，测点数目视被测对象外形尺寸和声场特性而定，一般不少于5点，即保证每个测量面有一个测点，如图1-1（a）所示。由于声波是呈圆球状辐射的，对于小型机器也可用半球面作为测量表面，此时测点沿圆周均匀布置，一般为5~6个测点。测点距地面高度为0.45r（r为圆周半径），如图1-1（b）所示。测点2⊙测点1⊙⊙

7、测点3测点6⊙⊙测点4测点5⊙(a)长方形测量表面(b)半球形测量表面测点5⊙测点4⊙⊙测点2测点3⊙⊙5测点1⊙测点4⊙⊙测点2图1-1噪声测量表面及测点布置被测对象的噪声级的大小是用各测点的平均声级来表示的。由于声级是一相对量，一般应取对数平均值，但在各测点值相差不大时也可取算术平均值。当各测点间的最大值与最小值之差小于等于5dB，取算术平均值-68-沈阳航空工业学院毕业设计（论文）（1.1）当各测点间最大值与最小值之差大于5dB时，取对数平均值。（1.2）式中，为各测点的声级测量值，为参考声压。当逐点测得的声级的变化在

8、5dB到10dB之间，平均声级可近似（1.3）当测量声压级或噪声级时，可直接用声级计测量，只需将声级计的计权网络档打到“线性”或相应计权网络即可测得。若要测量峰值声压级，则需要用脉冲声级计（如B&K2209、ND6等）来测量。在进行噪声信号的频谱分析时，可用带滤波器的声级计（ND2所携带的