聲波是能量的一種傳播形式。人們常談到聲音的大小或強弱,或一個聲音比另一個聲音響或不響,這就提出了聲音強弱的計量。
一、 聲功率、聲強、聲壓
1、聲功率:單位時間内物體向外輻射的能量W。(瓦或微瓦)
聲功率是聲源本身的一種重要屬性。
人正常講話——50W,100萬人同時講話50W,相當于一個燈泡。
訓練有素的歌手——5000~10000W。
汽車喇叭——0.1 W,噴氣飛機——10KW。
在廳堂設計中如何充分利用有限的聲功率是很重要的問題。
2、聲強:單位時間内通過聲波傳播方向垂直單位面積上的聲能。
對于點聲源有:W I 2 w / m 4π r 2
3、聲壓:指在某一瞬時壓強相對于無聲波時的壓強變化(改變量)。符号P。單位N/m 2 (牛頓/米2 ),或Pa(帕斯卡)
聲壓和聲強有密切的關系,在自由聲場中,測得聲壓和已知測點到聲源的距離,就可計算出該測點之聲強和聲源的聲功率。
二、聲壓級、聲功率級及其疊加
由于以下兩個原因,實際應用中,表示聲音強弱的單位并不采用聲壓或聲功率的絕對值,而采用相對單位——級(類似于風級、地震級)
1)聲壓對人耳感覺的變化非常大(人耳能感受到聲壓範圍較寬)1000Hz的聲音,聽覺下限Po=2*10-5N/m2,上限P=20N/m2,相差106倍。
2)人耳對聲音強弱的變化的感受并不與聲壓成正比,而與聲壓的對數成正比,兩個同樣的聲源放在一起,感覺并不是響一倍。
1、聲壓級Lp
取參考聲壓為Po=2*10-5N/m2為基準聲壓,任一聲壓P的Lp為:
聽覺下限: p=2*10-5N/m2 為0dB
能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 為20dB
聽覺上限: P=20N/m2 為120dB
2、聲功率級Lw
取Wo為10-12W,基準聲功率級
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