声功率、声强和声压
2013-04-23
声音的发生、频率、波长和声速
频率：声源在一秒中内振动的次数，记作f。单位为Hz。
周期：声源振动一次所经历的时间，记作T，单位为s。T=1/f。
波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间距离，记为λ，单位为m。
声速：声波每秒在介质中传播的距离，记作c，单位为m/s。声速与传播声音的介质和温度有关。在空气中，声速（c）和温度（t）的关系可简写为：c = 331.4+0.607t常温下，声速约为345m/s。
频率f、波长λ和声速c三者之间的关系是: c = λf当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。
二、声功率、声强和声压
（一） 声功率（W）
声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为W。
（二） 声强（I）
声强是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向单位面积的声能量。单位为 W / s2。
（三） 声压（P）
声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位为Pa。声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。但通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空气密度，如以标准大气压与20℃的空气密度和声速代入，得到ρ•c =408 国际单位值,也叫瑞利。称为空气对声波的特性阻抗.
三、分贝、声功率级、声强级和声压
（一） 分贝
人们日常生活中遇到的声音，万用表若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的，而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分贝符号为"dB"，它是无量纲的。式中A0是基准量（或参考量），A是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的"级"。亦即用对数标度时，所得到的是比值,它代表被量度量比基准量高出多少"级"。
（二） 声功率级
Lw =10lg(W/W0)
式中：Lw——声功率级（dB）；
W—— 声功率（W）；
W0—— 基准声功率，为10-12 W。
（三） 声强级
LI = 10lg(I/I0)式中：LI —— 声压级(dB)；
I —— 声强（W/m2）；
I0 —— 基准声强，为10-12 W/m2。
（四） 声压级
LP = 20lg(P/P0)
式中： LP—— 声压级（dB）；
P ——声压（Pa）；
P0—— 基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000HZ声音人耳刚能听到的最低声压。
