声压和声压级、声功率级.doc

2008-07-0910:52一提起大气压,我们都很熟悉,空气中原来就有比较恒定的静压力,只是我们经常生活在这个环境中感觉不到它的存在罢了,我们把这个比较恒定的静压力称为大气压,一个标准大气压叫1巴(bar)。从物理学的角度理解,大气压是空气分子的不规则运动及相互排斥所引起的。当空气中出现一种声音时,声音所产生的振动使空气分子在这个基础上产生有规律、有指向性的运动,改变了原来比较恒定的静压力,引起比原来静压力增高的量值就叫声压。换句话说,由于声音的存在,使空气发生一个小小的扰动,就可以使原来处于平衡状态的大气压力增添一微小的声压,并迅速向各个方向传播。声压历来用微巴(μbar)作为度量单位,它是巴(bar)的百万分之一。近年来,国际上统一用帕作为声压的度量单位,帕的全称为帕斯卡(Pascal,Pa)。1帕等于1牛/米2,1巴等于105帕。声波的震动可以使空气形成压缩状态和稀疏状态,从而造成原来大气静压力的增加或减少,所以声压的值可以是正值,有时也可以是负值。通常我们说的声压指的是它的有效值,所以实际上声压总是正值。声音产生的压力同声音的强度一样,变化范围极大。因此度量声压的大小,同样采用对数(数学里以10为底的对数,又叫常用对数)关系表达比较方便,由此引出声学的另一个概念声压级。评价某一点的声压级,是指该点的声压与参考声压的比值取常用对数再乘以20的值,度量它的单位是分贝,符号为dB。参考声压是2×10-5巴,相当于1000Hz纯音的听阈(人耳刚能辨别的声音,0dB)。假如某一处的声压比参考声压大100倍,那么它们的比值就是100,取常用对数再乘以20,则该处的声压级为40dB。同理,假如某一处的声压比参考声压大100000倍,那么它们的比值就是100000,取常用对数再乘以20,则该处的声压级为100dB。从这两个例子可以看出,声压与参考声压的比值从100倍变为100000倍,增加了1000倍,用声压级表示仅增加了60dB,可见用声压级表示声音的大小,比采用声压来表示要简单的多。采用分贝(dB)来表达声学量值的主要原因,是由于人体听觉系统对声音强弱刺激的反应不是按线性(即逐渐加大)的规律变化的,而是成对数比例关系变化的,所以采用对数的分贝值可以适应听觉本身的特点。其次,日常生活中遇到的声音,若以声压值表示,变动范围是很宽的,当用对数换算后,就可以大为缩小声压的变化范围(从数值上看),因此用分贝来表示声学的量值是科学的。声压级****惯上常流行的符号为SPL,但目前国际上采用推荐的符号为Lp。声压级是反映声音的大小、强弱的最基本参量。日常生活中,普通办公室的环境噪声的声压级大约50~60dB,普通对话声的声压级大约65~70dB,纺织厂织布车间噪声的声压级大约110~120dB,***炮产生噪声的声压级大约130~140dB,大型喷气飞机噪声的声压级大约150~160dB声功率级是声功率与基准声功率之比的以10为底的对数乘以10,以分贝计。基准声功率必须指明。其数字表示式为Lw=10log(W/W0),常用基准声功率为1pW*声功率:声源单位时间内发射出的声能量,与测量面无关,可避免声级测量的误差。*声功率级:可表达声源辐射出能量的大小,在声学分析和噪声控制方面具有优越性。*目前许多机电设备已多用声功率级作为评价标准。*声功率级的测量方法很多,多采用工程法