噪声是当代环境的主要污染源之一,影响人们的正常工作、休息和身心健康。为此,针对不同噪声源,许多国家制定了相应的噪声排放标准,以最大限度控制噪声的负面影响。声级计作为噪声排放标准执行时的指定量具之一,它测量的准确性将直接影响标准的执行。与发达国家相比,国内关于噪声测量方面的研究水平还相对较低,数字声级计设计方法还不够完善,如时间计权模型在Ⅰ计权下还无法满足IEC61672中的要求。另外,在进行数字声级计中传声器的信号调理电路设计时,如果本底噪声没有控制好,那么当声级计在安静环境下使用时,微弱的环境噪声将被本底噪声淹没。因此,研究信号调理电路的本底噪声特性,建立本底噪声的分析模型,对于提高传声器输出信号的信噪比,扩展数字声级计的量程下限有重要意义。针对现有数字声级计中Ⅰ计权不满足IEC标准的问题,本文提出带衰减功能峰值检波器的Ⅰ计权数字化实现新方法,设计了一种带衰减功能的峰值检波器,将该峰值检波器级联到IEC61672指定的时间计权模型中,构建高精度Ⅰ计权的模型,给出了详细的时间计权Ⅰ数字化实现过程。为了分析数字声级计的本底噪声,本文介绍了一款基于STM32F407的多功能数字声级计,然后分别以该声级计中阻抗匹配电路的核心器件JFET和信号调理电路中的核心器件运算放大器为对象,研究电路中的主要噪声源,并利用En-In噪声模型构建方法将电路内部噪声源等效到输入端,建立了各个模块的噪声模型,得到噪声谱密度表达式。然后通过将电路中各个模块的噪声叠加,得到数字声级计本底噪声估计值。采用猝发音信号对Ⅰ计权模型进行的现场测试实验表明,基于带衰减功能峰值检波器的Ⅰ计权模型的检波特性和衰减速率均达到IEC61672规定的1级声级计的要求,具有精度高、稳定性好、无需调试等优点,可以为数字声级计的设计者提供参考。本底噪声的实验结果表明,噪声频谱的特征符合文中对噪声的预估,实测数字声级计整机本底噪声声级与理论估计值相差5dB,表明本文使用的噪声估计方法基本正确,可以为数字声级计的电路设计人员降低本底噪声提供理论指导。