聲強測量儀是一種測量空氣介質(zhì)中聲強在某一方向的分量的儀器，可在設(shè)備現(xiàn)場通過測量聲強來測定聲源的聲功率級，同時提供聲強及聲壓的實時倍頻程、1/3倍頻程頻譜分析結(jié)果、聲強強度圖等。通過多點的聲強測量，可獲得聲源附近某一平面上的聲能流強弱分布，以研究聲源的輻射特性。依據(jù)GB/T 14604/ISO 9614系列標(biāo)準(zhǔn)，在普通聲學(xué)環(huán)境中準(zhǔn)確測定聲源和各種設(shè)備的聲功率，從而可節(jié)約一大筆建造消聲室的費用，并且可以完成諸多在消聲室內(nèi)使用聲壓法無法完成的測量工作。利用聲強探頭的強指向性進(jìn)行噪聲源定位，現(xiàn)場測定聲能傳遞損失（隔聲測量）等。
聲強計作為一種精準(zhǔn)測量聲音強度、分析聲場特性的專業(yè)聲學(xué)儀器，憑借其高效、便捷、精準(zhǔn)的測量優(yōu)勢，突破了傳統(tǒng)聲級計僅能測量聲壓的局限，可直接獲取聲強、聲功率等核心聲學(xué)參數(shù)，廣泛應(yīng)用于機器設(shè)備檢測、噪聲控制、建筑聲學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域，為各類聲學(xué)相關(guān)工作提供科學(xué)、可靠的數(shù)據(jù)支撐，助力行業(yè)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化發(fā)展。
一、機器設(shè)備聲功率測量
機器設(shè)備的聲功率是衡量設(shè)備噪聲排放水平的核心指標(biāo)，直接關(guān)系到設(shè)備是否符合國家噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)、能否滿足現(xiàn)場使用的聲學(xué)要求，也是設(shè)備研發(fā)、質(zhì)量檢測、選型驗收的重要依據(jù)。聲強計憑借無需依賴消聲室、可在現(xiàn)場直接測量的突出優(yōu)勢，成為機器設(shè)備聲功率測量的首選工具，徹底解決了傳統(tǒng)聲壓法測量需搭建專業(yè)消聲環(huán)境、操作繁瑣、測量成本高的痛點。
測量過程中，操作人員可按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 16404系列）和國際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 9614系列），圍繞設(shè)備設(shè)定合理的測量面和測量點，利用聲強計的聲強探頭同步采集各測量點的聲強數(shù)據(jù)，通過積分計算得出設(shè)備的總聲功率。無論是工業(yè)生產(chǎn)中的風(fēng)機、水泵、電機、機床，還是交通領(lǐng)域的汽車、船舶、工程機械，亦或是民用領(lǐng)域的家電設(shè)備，聲強計都能精準(zhǔn)捕捉其噪聲排放特性，區(qū)分設(shè)備自身噪聲與現(xiàn)場環(huán)境噪聲的干擾，確保測量數(shù)據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性。同時，通過聲功率測量，還能發(fā)現(xiàn)設(shè)備噪聲排放的薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)備的降噪優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐，助力企業(yè)生產(chǎn)更符合環(huán)保要求的低噪聲設(shè)備。
聲強法測定噪聲源聲功率級的三種方法：離散點上的測量法（GB/T 16404.1/ISO 9614-1）、掃描測量法(GB/T 16404.2/ISO 9614-2）和掃描測量精密法（GB/T 16404.3/ISO 9614-3）。其中掃描測量法的精度高于離散點上的測量法的精度，但掃描法要求移動速度均勻，要避免操作人員的身體妨礙聲源的自由輻射。離散點上的測量法可以用三腳架固定探頭進(jìn)行測量，當(dāng)測點適當(dāng)多時精度也比較高。掃描測量精密法則可以達(dá)到1級準(zhǔn)確度（精密級）。
聲強法適用于穩(wěn)態(tài)聲源，大多數(shù)機械設(shè)備都可以用聲強法測量。聲強法受環(huán)境和背景噪聲影響要小得多，特別適宜于生產(chǎn)車間和機械設(shè)備廠的現(xiàn)場測量，測量的準(zhǔn)確度較高，是值得推崇的一種方法。
二、噪聲源定位
在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、交通運營等場景中，往往存在多個噪聲源疊加的情況，精準(zhǔn)定位主要噪聲源、識別噪聲產(chǎn)生的具體位置，是實現(xiàn)有效噪聲控制、解決噪聲污染問題的前提。聲強計具備強大的噪聲源定位功能，可通過掃描測量、定點測量相結(jié)合的方式，快速鎖定噪聲源頭，明確噪聲的強弱分布規(guī)律。
其工作原理是利用聲強的方向性特征——聲強作為矢量，不僅能反映噪聲的強弱，還能指示噪聲傳播的方向。操作人員手持聲強計，沿可疑噪聲區(qū)域進(jìn)行緩慢掃描，儀器會實時顯示聲強數(shù)值和方向，當(dāng)數(shù)值達(dá)到峰值時，對應(yīng)的位置即為主要噪聲源；對于復(fù)雜設(shè)備或大面積噪聲區(qū)域，可結(jié)合聲強陣列技術(shù)，通過多通道聲強計同步采集不同位置的聲學(xué)數(shù)據(jù)，繪制出聲強分布圖，直觀呈現(xiàn)各區(qū)域的噪聲強度差異，清晰區(qū)分主要噪聲源與次要噪聲源。例如，在機床運行過程中，若出現(xiàn)異常噪聲，可利用聲強計快速定位到噪聲來自軸承、齒輪箱還是電機；在建筑施工現(xiàn)場，可精準(zhǔn)識別噪聲來自施工機械、運輸車輛還是作業(yè)人員，為針對性采取降噪措施（如加裝隔聲罩、減震墊、優(yōu)化作業(yè)流程）提供明確方向，大幅提升噪聲控制的效率和效果。
三、隔聲測量
隔聲測量是建筑聲學(xué)、室內(nèi)聲學(xué)、交通工具聲學(xué)設(shè)計中的核心環(huán)節(jié)，主要用于評估墻體、門窗、樓板、隔聲材料、交通工具車身等結(jié)構(gòu)或材料的隔聲性能，判斷其能否有效阻擋噪聲的傳播，為隔聲設(shè)計、材料選型、質(zhì)量驗收提供依據(jù)。聲強計可實現(xiàn)對空氣聲隔聲、結(jié)構(gòu)聲隔聲的精準(zhǔn)測量，適配實驗室測量與現(xiàn)場測量多種場景。
GB/T 31004/ISO 15186《聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲聲強法測量》規(guī)定了利用聲強法測量建筑和建筑構(gòu)件的隔聲性能。在空氣聲隔聲測量中（如墻體、門窗隔聲），可將聲強計分別置于隔聲結(jié)構(gòu)的聲源側(cè)和接收側(cè)，測量兩側(cè)的聲強級差值，結(jié)合測量面面積、環(huán)境修正系數(shù)等參數(shù)，計算得出結(jié)構(gòu)的隔聲量（傳聲損失），直觀反映其空氣聲隔聲能力；在結(jié)構(gòu)聲隔聲測量中（如樓板、設(shè)備基礎(chǔ)），可利用聲強計測量結(jié)構(gòu)表面的聲強分布，評估結(jié)構(gòu)振動傳播引發(fā)的噪聲輻射情況，判斷隔聲結(jié)構(gòu)的薄弱部位，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。相較于傳統(tǒng)聲壓法測量，聲強計測量隔聲性能時，受環(huán)境噪聲干擾更小，測量精度更高，尤其適用于現(xiàn)場隔聲驗收（如新建建筑隔聲檢測、既有建筑隔聲改造評估）和交通工具隔聲測試（如汽車、高鐵車廂隔聲性能檢測），助力打造更安靜、舒適的居住、工作和出行環(huán)境。
GB/T 31004/ISO 15186分3個部分，第1部分：實驗室測量；第2部分：現(xiàn)場測量；第3部分：低頻段的實驗室測量。
四、現(xiàn)場吸聲系數(shù)測量
吸聲系數(shù)是衡量材料或結(jié)構(gòu)吸聲性能的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響室內(nèi)聲場分布、噪聲控制效果和聲學(xué)舒適度，廣泛應(yīng)用于廳堂建筑、廠房、會議室、錄音室等場景的聲學(xué)設(shè)計與優(yōu)化。聲強計可實現(xiàn)現(xiàn)場吸聲系數(shù)的快速、精準(zhǔn)測量，無需搭建專業(yè)的實驗室環(huán)境，大幅降低測量成本和操作難度。
現(xiàn)場測量時，通常采用聲強法中的“駐波管替代法”或“掃描測量法”，將聲強計置于被測材料或結(jié)構(gòu)表面的合理位置，通過測量入射聲強與反射聲強的比值，計算得出材料的吸聲系數(shù)（包括不同頻率下的吸聲性能）。相較于傳統(tǒng)的駐波管法（僅適用于實驗室小型樣品測量），聲強計現(xiàn)場測量可直接針對實際工程中的材料或結(jié)構(gòu)，測量結(jié)果更貼合實際使用場景，能有效避免實驗室測量與現(xiàn)場應(yīng)用的偏差。例如，在劇場、音樂廳的聲學(xué)設(shè)計中，可利用聲強計測量墻面、吊頂材料的現(xiàn)場吸聲系數(shù)，優(yōu)化材料選型和鋪設(shè)方案，確保聲場均勻、音質(zhì)清晰；在廠房噪聲控制中，可通過測量吸聲材料的現(xiàn)場吸聲性能，調(diào)整吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)計，提升噪聲吸收效果，改善車間作業(yè)環(huán)境。
五、其他方面的應(yīng)用
除上述四大核心應(yīng)用領(lǐng)域外，聲強計還憑借其精準(zhǔn)的聲學(xué)測量能力，在多個細(xì)分領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，覆蓋環(huán)境監(jiān)測、職業(yè)衛(wèi)生、科研實驗、產(chǎn)品研發(fā)等多個場景。
在環(huán)境噪聲監(jiān)測領(lǐng)域，聲強計可用于測量城市道路、工業(yè)園區(qū)、機場、鐵路周邊等區(qū)域的噪聲強度和分布，不僅能獲取常規(guī)的聲壓級數(shù)據(jù)，還能通過聲強分析區(qū)分不同噪聲源（如交通噪聲、工業(yè)噪聲、生活噪聲）的貢獻(xiàn)量，為環(huán)境噪聲污染治理、規(guī)劃布局優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐；在職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域，可用于測量車間、工地等作業(yè)場所的噪聲強度，評估作業(yè)人員的噪聲暴露水平，判斷是否符合職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，為制定噪聲防護(hù)措施、保障作業(yè)人員健康提供依據(jù)。
在科研實驗領(lǐng)域，聲強計是聲學(xué)研究的重要工具，可用于聲場特性分析、噪聲傳播規(guī)律研究、新型隔聲吸聲材料研發(fā)、聲學(xué)設(shè)備性能測試等，為聲學(xué)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持；在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，除了機器設(shè)備、交通工具，還廣泛應(yīng)用于耳機、音箱、醫(yī)療器械等產(chǎn)品的聲學(xué)性能測試，優(yōu)化產(chǎn)品的噪聲控制和音質(zhì)表現(xiàn)，提升產(chǎn)品競爭力。此外，聲強計還可用于航空航天、國防軍工等高端領(lǐng)域，如飛機發(fā)動機噪聲測量、艦艇噪聲檢測等，助力高端裝備的聲學(xué)性能優(yōu)化和可靠性提升。
六、應(yīng)用總結(jié)
聲強計作為一種多功能、高精度的專業(yè)聲學(xué)測量儀器，其應(yīng)用范圍已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、建筑聲學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、科研實驗等多個領(lǐng)域，尤其是在機器設(shè)備聲功率測量、噪聲源定位、隔聲測量、現(xiàn)場吸聲系數(shù)測量等核心場景中，憑借其現(xiàn)場可測、抗干擾能力強、測量精準(zhǔn)高效的優(yōu)勢，逐步替代傳統(tǒng)測量方法，成為聲學(xué)相關(guān)工作的核心支撐工具。
隨著聲學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和行業(yè)需求的不斷升級，聲強計的功能也在持續(xù)優(yōu)化，智能化、便攜化、多通道化成為發(fā)展趨勢，未來將進(jìn)一步拓展應(yīng)用場景，提升測量效率和精度，為各類噪聲控制、聲學(xué)設(shè)計、質(zhì)量檢測工作提供更全面、更可靠的技術(shù)支持，助力各行業(yè)實現(xiàn)綠色、環(huán)保、高效、高質(zhì)量發(fā)展。
七、聲強測量介紹
聲強測量儀通常由聲強探頭和信號處理器組成，GB/T 17561/IEC 1043《聲強測量儀 用聲壓傳聲器對測量》規(guī)定了1級、2級和2x級三種聲強測量儀的技術(shù)規(guī)范，2級允許誤差比1級大，2x級的處理器和儀器不能實時測量。
杭州愛測儀器有限公司的AWA6290S型聲強測量儀由AWA8451聲強探頭、AWA6290L多通道聲學(xué)分析儀及聲強分析軟件組成（圖1）。符合GB/T 17561—1998及IEC 1043:1993《聲強測量儀 用聲壓傳聲器對測量》1級標(biāo)準(zhǔn)。AWA8451聲強探頭采用三個固定相隔距離的聲壓傳聲器，實現(xiàn)50 Hz~6.3 kHz全頻帶的一次聲強測量。可以同時提供聲強及聲壓的實時倍頻程、1/3倍頻程頻譜分析結(jié)果和聲強強度圖等。內(nèi)置相位信息存儲，具自動修正功能，精度更高；按鍵遙控，操作靈活；自動氣壓及溫度修正；紅綠色醒目顯示聲強正負(fù)方向。具有體積小，功能強、精度高、使用方便等優(yōu)點。
圖1 AWA6290S型聲強測量儀
