Ansys博客
April 5, 2022
A计权如何反映我们听到的声音
如果您听到森林里的一棵树倒下了，您其实只能听到其中一部分声音。这是因为，人耳对所有声音频率的敏感度并不均匀，这使得我们感知到的声音与实际噪声有所不同。为了补偿声音测量中的这种差异，工程师依靠一种被称为“A计权”的校正功能。
什么是A计权？
A计权是一种对声音测量的校正，以反映人耳如何感知噪声。该计权取决于声音频率，可应用于整个可听频谱，以量化人类的自然听觉反应。这是用于分析噪声测量的最常见的计权系统体系。
虽然人耳可以感知很大数值范围内的声音，但我们的听觉系统对较低和较高频率的敏感度有限。我们的躯干、头部、外耳和内耳所造成的干预意味着我们接收声音的方式与没有躯体构造的麦克风截然不同。A计权通过截止普通人听不到的频率来解释这种差异，从而对声音的接收方式进行更准确的评估。
测量的未计权噪声用分贝（dB）表示，而A计权的测量噪声用dBA或dB（A）表示。由于A计权测量更多的是代表您实际听到的声音，因此两种声音可能具有相同的dB级别，但dBA级别不同。例如，如果一种声音为1000 Hz，另一种声音为100 Hz，那么1000 Hz的声音将被感知为更响亮的声音，因为我们的耳朵不具备处理较低频率的声音的能力。
1000 Hz声音示例
100 Hz声音示例
A计权曲线
A计权曲线是在Fletcher-Munson的等响度曲线之后建立的，以匹配每个频率下的耳朵敏感度。随着频率接近20 Hz，曲线会降低，因为我们的听力在这个频率范围内会减弱。
A计权如何用于声音测量？
由于A计权读数能够反映人耳的敏感度，因此它们通常用于评估响亮噪声（如飞机或火车）所造成的潜在听力损伤，并在全球范围内被用于评估环境听力损伤风险。
在工程领域，A计权声音测量可用于确保在理想范围内的水平接收声音。满足法规要求和提高客户舒适度，是测量声音时对人类听觉响应进行计权的主要目标。因此，dB（A）等级主要用于研发部门的内部规范和跨行业监管，包括汽车、航空航天、铁路、消费品、环境和建筑。
例如，为了获得批准证书，欧盟要求车辆的通过噪声不能超过特定工作条件和麦克风位置的声压级，具体取决于车辆类型。这些值通常以dB（A）表示。
按频率进行A计权。单击放大图片。
其他类型的频率计权曲线
A计权曲线是最常见的声音计权曲线。它被认为是通用测量的标准。尽管其他频率计权曲线在工程中使用较少，但它们可用于特定需求，通常用于较高的声压级。
- B计权与70-phon等响度曲线相匹配，对应于中等音量的声音。它可用于测量车辆的内部噪声。
- C计权与100-phon等响度曲线相匹配，对应于非常响亮的声音。由于其扁平化的形状，C计权主要出现在用于测量宽带噪声的声级计上。
- D计权专门用于飞机噪声测量。
- G计权专门用于次声范围内的测量。
A计权对仿真有何帮助？
将声学仿真数据转换为A计权水平有助于工程师对不同的设计进行比较，并根据更接近人类对声音强度感知的值做出更准确的决策。Ansys Sound使您能够根据真实录音和声学仿真，聆听、分析和设计声源。
dB（A）单位可应用在许多窗口中。
创新的时频分析和处理功能可用于分离和修改各种声音成分，并评估不同声音对人类感知的影响。此外，Ansys Sound还可以再现模拟器内和车内的3D声音，包括用于调试内燃机汽车（ICE）或电动汽车（EV）主动声音的工具。
如希望了解如何提高声音测量的准确性，敬请观看网络研讨会：Ansys 2022 R1 Ansys Sound更新。