噪聲測量

噪聲監測是對干擾人們學習、工作和生活的聲音及其聲源進行的監測活動。其中包括：城市各功能區噪聲監測、道路交通噪聲監測、區域環境噪聲監測和噪聲源監測等。噪聲監測結果一般以A計權聲級表示，所用的主要儀器是聲級計和頻譜分析器。噪聲監測的結果用於分析噪聲污染的現狀及變化趨勢，也為噪聲污染的規劃管理和綜合整治提供基礎數據。

例如，BR-ZS噪聲模塊是一款符合GB/T3785-2型和61672-2級標準的要求，針對現場噪聲測試而設計的噪聲測試分析儀。內置高靈敏度傳感器、數據採集模塊。使現場噪音信號不失真的以4~20mA/RS232標準輸出，直接與用户的相關設備配套使用，實現對現場噪聲的實時監控，精度高、通用性強、性價比高成為其顯著的特點，被廣泛用於各種現場噪音測量領域。

其技術參數如下：

單位：分貝（dB）

測量範圍：30～130dB(A)

頻率範圍：20Hz～12.5kHz

頻率計權：A（計權）

時間計權：F（快）

輸出接口：4—20mA/RS232

最大誤差：0.5dB;

供 電：220V市電或24V DC 。

尺寸大小：200mmx104mmx50mm

外形材質：鋁合金外殼，堅固防腐

噪聲又稱雜音，屬於隨機信號，可用統計學方法加以描述，即其統計量是可測的。噪聲存在於一切電子系統中，嚴重地影響通信系統接收微弱信號的能力，即影響通信的質量。

噪聲測量 ^[1]  包括兩個內容：對噪聲統計特性的測量和利用噪聲作為測試信號的測量。

噪聲統計特性的測量屬於幅度域測量，包括數學期望（平均值），方差（均方值），功率譜密度、概率密度分佈以及自相關和互相關函數的測量。通信線路噪聲的測量，就是在規定帶寬內，噪聲均方值（功率）或均方根值（有效值）的測量。隨機信號電壓的測量與確知信號電壓的測量不同：①必須注意電壓表的檢波特性，有效值電壓表是測量噪聲電壓比較理想的儀表，這種電壓表的讀數與被測電壓的均方根值成正比，與被測電壓的波形無關，故若該電壓表以正弦有效值刻度，則可方便地直接讀出噪聲電壓的有效值。否則，需要對讀數進行修正。例如，採用均值電壓表測量高斯白噪聲，必須將讀數乘上修正因數1．13。②帶寬準則。噪聲功率正比於系統的帶寬，選用的電壓表其帶寬應遠大於被測系統的噪聲帶寬，否則，將會損失噪聲功率，使測量結果偏低。一般要求電壓表的3dB帶寬△f3db大於8～10倍的噪聲帶寬。③滿度波峯因數和測量時間的影響。波峯因數是交流電壓的峯值與有效值之比，如正弦波的波峯因數為。以測量確知信號正弦波為例，當有效值電壓表指示滿度時，其寬帶放大器所承受的最大瞬時電壓（峯值）為有效值的倍，若放大器的動態範圍足夠，不會產生測量誤差。所以，對電壓表中使用的放大器，可用其滿度波峯因數間接反映放大器的動態範圍般測量正弦波的電壓表來説，要求電壓表具有的滿度波峯因數就可勝任。由於噪聲電壓的峯值是隨機的，即其波峯因數也是隨機的，所以，只能用統計學方法來定量描述峯值大於有效值的概率，以高斯白噪聲為例，其峯值是波峯因數大於4．4出現的概率為0.001%。所以，若電壓表的滿度波峯因數大於4．4，那麼，用來測量高斯白噪聲是足夠的，因為，這時電壓表只對出現概率小於0．001%的那些高峯值不予計及（被放大器削波），分析指出，由此產生的測量誤差為-0．05%。④電話電路的噪聲測量，宜加衡重（加權）網絡，以模擬人耳的接收狀況，衡重網絡對各個頻率的衡重（加權）係數應符合CCITT的有關建議。最後，要考慮測量時間的影響，噪聲電壓測量實質上是求平均值的過程，求平均應在無限的時間內進行，在有限時間內測量噪聲只能得到平均值的估計值，這種誤差本身是一個隨機變量，會使錶針產生抖動。在電路上可增大RC電路的時間常數來使抖動平滑掉，故測量時需要一定時間。

噪聲作為測試信號的測量是用噪聲作為測試信號可實現系統的廣譜和動態測量。一般採用高斯白噪聲作為測試信號，其概率密度函數是高斯型的（服從正態分佈），其功率密度譜是平直的（在遠寬於所研究的頻帶內）。例如在多路載波複用系統中，進行噪聲負載測試，以估計出系統內由交調失真和因其它信道中通活而引起的寄生背景噪聲。通過在系統中加白噪聲來模擬所有信道中的實際通活，並通過一個帶阻濾波器使被測信道保持在空閒狀態。然後，在接收端用一個帶通濾波器來測量空閒信道的背景噪聲，以模擬系統的實際工作狀態。