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聲功率、聲強(qiáng)和聲壓
2013-04-23
聲音的發(fā)生、頻率、波長(zhǎng)和聲速
頻率：聲源在一秒中內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動(dòng)一次所經(jīng)歷的時(shí)間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長(zhǎng)：沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質(zhì)和溫度有關(guān)。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關(guān)系可簡(jiǎn)寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長(zhǎng)λ和聲速c三者之間的關(guān)系是: c = λf當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺(jué)，稱為可聽聲，簡(jiǎn)稱聲音，噪聲監(jiān)測(cè)的就是這個(gè)范圍內(nèi)的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽覺(jué)器官時(shí)不引起聲音的感覺(jué)，所以不能聽到。
二、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓
（一） 聲功率（W）
聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測(cè)中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強(qiáng)（I）
聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / s2。
（三） 聲壓（P）
聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負(fù)交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值，對(duì)于球面波和平面波，聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ•c =408 國(guó)際單位值,也叫瑞利。稱為空氣對(duì)聲波的特性阻抗.
三、分貝、聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲壓
（一） 分貝
人們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降穆曇簦?a href="http://vntnorcwa.cn">萬(wàn)用表若以聲壓值表示，由于變化范圍非常大，可以達(dá)六個(gè)數(shù)量級(jí)以上，同時(shí)由于人體聽覺(jué)對(duì)聲信號(hào)強(qiáng)弱刺激反應(yīng)不是線形的，而是成對(duì)數(shù)比例關(guān)系。所以采用分貝來(lái)表達(dá)聲學(xué)量值。所謂分貝是指兩個(gè)相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分貝符號(hào)為"dB"，它是無(wú)量綱的。式中A0是基準(zhǔn)量（或參考量），A是被量度量。被量度量和基準(zhǔn)量之比取對(duì)數(shù)，這對(duì)數(shù)值稱為被量度量的"級(jí)"。亦即用對(duì)數(shù)標(biāo)度時(shí)，所得到的是比值,它代表被量度量比基準(zhǔn)量高出多少"級(jí)"。
（二） 聲功率級(jí)
Lw =10lg(W/W0)
式中：Lw——聲功率級(jí)（dB）；
W—— 聲功率（W）；
W0—— 基準(zhǔn)聲功率，為10-12 W。
（三） 聲強(qiáng)級(jí)
LI = 10lg(I/I0)式中：LI —— 聲壓級(jí)(dB)；
I —— 聲強(qiáng)（W/m2）；
I0 —— 基準(zhǔn)聲強(qiáng)，為10-12 W/m2。
（四） 聲壓級(jí)
LP = 20lg(P/P0)
式中： LP—— 聲壓級(jí)（dB）；
P ——聲壓（Pa）；
P0—— 基準(zhǔn)聲壓，為2×10-5Pa，該值是對(duì)1000HZ聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。
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