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噪聲傳感器的工作原理及應用

噪聲對聽覺器官的影響是一個從生理移行至病理的過程，造成病理性聽力損傷必須達到一定的強度和接觸時間。危害噪聲引起聽覺器官損傷的變化一般是從暫時性聽闊位移逐漸發展為聽闊位移，噪聲對人體的危害是全身性的，既可以引起聽覺系統的變化，也可以對非聽覺系統產生影響。此外，作業場所中的噪聲還可以干擾語言交流，影響工作效率，甚至引起意外事故。

生產生活中，噪聲的干擾無處不在，為保證人們的生活環境，有關部門規范了相應的標準來規定工業企業和固定設備廠界環境噪聲排放限值及其測量方法。那么噪聲監測需要注意哪些呢？

1、監測因子

一般為Ld（蛋間等效連續A聲級）、Ln（夜間等效連續A聲級），有突發噪聲或偶發噪聲時夜間需同時測量Lmax（較大A聲級）【Lmax必須寫上前面的限定詞語】

2、監測布點方案

一般規定是可選擇在噪聲敏感建筑物外，距墻壁或窗戶1m處，距地面高度1.2m以上。

3、監測時間及頻次

對敏感建筑物的環境噪聲監測應在周圍環境噪聲源正常工作條件下測量，根據噪聲源的運行工況，分晝、夜兩個時段連續進行。根據環境噪聲源的特性，可優化測量時段。分為固定聲源、交通噪聲源（流動聲源）。

（1）固定聲源的影響

監測時間：穩態噪聲測量1min的等效聲級，如晝間測量1min得到Ld，夜間測量1min得到Ln。非穩態噪聲測量整個工作時間（或有代表性時段）的等效聲級。

監測頻次：一般為不少于連續監測2天，晝夜各2次，即每天星間監測1次，夜間監測1次。

（2）交通噪聲源（流動聲源）

監測時間：

對于道路交通，晝、夜各測量不低于平均運行密度的20min等效聲級Leq。

對于鐵路、城市軌道交通（地面段）、內河航道，晝、夜各測量不低于平均運行密度的1h等效聲級Leq，若城市軌道交通（地面段）的運行車次密集，測量時間可縮短至20min。

監測頻次：

一般為不少于連續監測2天，晝夜各2次，即每天晝間監測1次，夜間監測1次。

噪聲監測中，噪聲傳感器尤為重要，噪聲傳感器是噪聲監測的基礎，噪聲數據監測是否準確，也決定于噪聲傳感器。

噪聲傳感器的工作原理

噪聲傳感器內置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒，駐極體面與背電極相對，中間有一個極小的空氣隙，形成一個以空氣隙和駐極體作絕緣介質，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構成一個平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當聲波引起駐極體薄膜振動而產生位移時；改變了電容兩極板之間的距離，從而引起電容的容量發生變化，由于駐極體上的電荷數始終保持恒定，根據公式：Q=CU，所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化，從而輸出電信號，實現聲音信號到電信號的變換。

具體來說，駐極體總的電荷量是不變，當極板在聲波壓力下后退時，電容量減小，電容兩極間的電壓就會成反比的升高，反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。再通過阻抗非常高的場效應將電容兩端的電壓取出來，噪聲傳感器同時進行放大，從而可以得到和聲音對應的電壓了。由于場效應管時有源器件，需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態，因此，駐極體話筒都要加一個直流偏置才能工作。

從世界衛生組織發布的報告可看出，噪音污染已經成為僅次于空氣污染之后威脅公民健康的隱患，這比此前想象的情形更為嚴重。隨著城市規劃的失衡很多城市噪音污染仍然無法得到很好的控制，但相信在科技力量幫助之下可以讓噪音的危害降得越來越低。