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声压、声强、声功率区别与联系
发布日期:2020-3-23   点击次数:

  我们常常能听到“声压为55dB”、“声功率太小”等字眼,这些都是用来描述声音的物理量,但声压、声强、声功率同时出现,就容易混淆概念,弄不清其中的区别与联系,下面我们来一一解析这三个词。

  三者的定义

  声压:声音传递时,声波传播扰动介质,使得介质内部产生的压强变化叫做声压,单位为Pa。

  声强:单位时间内,通过与声波前进方向垂直的单位面积上的声能定义为声强,单位为W/m2。声强是矢量(有大小和方向),也可以简单地认为:

  某点的声强=(瞬时声压ⅹ瞬时速度)的平均值

  声功率:声功率定义为声源在单位时间内向外辐射的声能,单位为W。

  说了这么多,怎么看起来还是有点绕?请听小编慢慢讲:

  三者的联系

  我们都知道,描述声音的三个参数是声压、声强和声功率,它们之间有一定的关系。

  声功率与声强:两者有直接的关系,观察两者的单位(W与W/m2)可以发现以面积为变量,对声强求积分来得到声功率的值。

  声压:在特定的声学环境中,在一定位置,使用声压计可以测量出可感知声源的声压。

  声功率与声压:在一个有电暖气的房间中,暖气散发出一定功率的热能,所以从暖气片中散发出来的热能与环境无关,不受环境的影响。但是房间中的温度与房间中的热能环境有关,不同位置的温度可能不一样。类似地,放置在房间中的音箱辐射出一定功率的声能,但是声压取决于声学环境和在房间中距声源的距离,如下图所示。声功率是“根源”,声压是声源引起的“影响”。


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  在以上类推中,暖气片散发出来的热能(热功率)相当于声功率,温度相当于声压。

  声功率测量

  1. 为什么要测量声功率

  我们需要用一个标准来衡量设备噪声的大小,测量声压级与声功率都可以对其进行评价。

  声压级的测量结果与所处声学环境中的距离和方位有关,难以给出确定的数值来评价设备噪声的大小。

  与声压相反,声功率是独立于环境的客观量。如果被测声源的声学环境已知,就能根据设备的声功率级预估出声压级。因此,声功率是描述和比较机器辐射出噪声高低的有效参量。

  2. 声功率测量方法

  声源的声功率必须在消声室中测量,分声压测量法与声强测量法。

  声压测量法:该方法要求在特定的声学环境中进行。

  声强测量法:声功率测量可以在普通的声学环境,甚至在有干扰噪声的情况下(因为声强是矢量,积分求声功率时,干扰声会相互抵消)。

  基于声强法的声功率测量有两种测量方法:

  离散点法:GB/T 16404标准;

  扫描法:GB/T 16404.2标准。

  下图为用扫描法进行平板样件的声传递损失测量。采用这种方法要求每个测量面元都要正交地扫描两次。


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  扫描方式


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