电平 vs 时间

"电平 vs 时间"分析将 RMS 声级或振动级作为时间的连续函数进行跟踪。它是表征时变信号、瞬态事件以及评估是否符合随时间变化的噪声限值的主要工具。

理论

瞬时 RMS 电平在一个滑动窗内计算，该窗的有效长度由时间计权常数 τ 决定：

L(t) = 10 · log₁₀[ (1/τ) ∫_−∞^t p²(s) · e^{−(t−s)/τ} ds / p_ref² ]

这种指数平均产生一条平滑的电平曲线，其响应速度取决于所选的时间计权。

IEC 61672-1 定义了三种标准时间计权常数：

时间计权	时间常数 (τ)	上升时间	应用
快 (F)	125 ms	~200 ms	通用噪声监测，NVH 测试
慢 (S)	1000 ms	~1.5 s	波动噪声的平均，社区噪声评估
脉冲 (I)	上升 35 ms / 衰减 1500 ms	~50 ms	脉冲性噪声事件(锤击、枪声、冲击)

脉冲时间计权使用非对称检波器：快速起振(35 ms)以捕获峰值，慢速衰减(1500 ms)以保持读数便于目视观察。它并不只是一个较短的指数平均。

测量周期 T 内的能量等效电平表示能产生相同总能量的恒定电平：

L_eq,T = 10 · log₁₀[ (1/T) ∫₀^T p²(t)/p_ref² dt ]

L_eq 是环境噪声法规、职业暴露标准(ISO 9612)和建筑声学的基础指标。

真峰值电平捕获不加任何时间计权的最大瞬时压力。它对于评估脉冲性噪声造成的听力损伤风险，以及验证信号电平是否保持在测量链的动态范围内至关重要。

当有转速计参考可用时，电平曲线会从时间轴重新映射到 RPM 轴。这对于升速和降速测试至关重要，其目标是识别与转速相关的噪声现象。每个 RPM 格点累积该转速下所有时间段的能量平均电平。

脉冲时间计权在 IEC 61672-1 中有定义，但在某些司法辖区已被弃用于新测量。在依赖 L_I 进行合规判定之前，请查阅当地法规。