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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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