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声压级和声功率级

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/10/24     浏览次数:    

本文中,将由上海蒙康公司技术人员重点介绍声音和噪音中的三个基本属性:声压、声功率和声强,以及这三者之间的定义和计算。

声压级计算公式:Lp=20lg(p/p0);


公式中,

Lp:声压级(单位:分贝);

p:声压(单位:帕);

p0:基准声压,在空气中 p0=2×10的-5次方(帕),即20微帕。


声功率级计算公式:Lw=10lg(W/W0),

公式中,

Lw:声功率级(单位:分贝);

W:声功率(单位:瓦);

W0:基准声功率,W0=10的-12次方(瓦),即1皮瓦。


在工程测量中,只有当与距离相比,声源的尺寸可以忽略不计时,即声源可以看做一个点声源时,上述公式成立。而与距离相比,声源的尺寸不能忽略,也就是当声源不能看做一个点声源时,就不能使用上述公式来计算。

该式成立的前提是点声源,当r无限小时,声源就不能看做点声源了。

声压级和声功率级有如下关系:Lp=Lw-10lg(4πr^2),式中r为声源到测试点的距离。对于一个特定的点声源,Lw是一个定值。当(4πr^2)=1时,即r=0.282m时,声压级在数值上等于声功率级,当(4πr^2)<1时,即r<0.282m时,声压级大于声功率级,反之声压级小于声功率级。

当噪音表示为声压级时,应给出测试点到声源的距离。

声传播时也伴随着能量的传播,用单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量(声波的能量流密度)表示。声强的单位是瓦/平方米。声强的大小与声速成正比,与声波的频率的平方、振幅的平方成正比。

超声波的声强大是因为其频率很高,炸弹爆炸的声强大是因为振幅大。声音强度由振动幅度的大小决定,以能量来计算称声强,以压力计算表示时称声压。声强(I)与声压(P)的关系为:I=(P^2)/(ρv)。其中,ρ-介质密度,v-声速声压,指在某一瞬时压强相对于无声波时的压强变化(改变量)。符号P单位为N/㎡(牛顿/平方米),或Pa(帕斯卡)。

声压和声强有密切的关系,在自由声场中,测得声压和已知测点到声源的距离,就可计算出该测点之声强和声源的声功率。


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