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技術(shù)前沿

聲壓級和聲功率級

文字:[大][中][小] 手機頁(yè)面二維碼 2016/10/24     瀏覽次數:    

本文中,將由上海蒙康公司技術(shù)人員重點(diǎn)介紹聲音和噪音中的三個(gè)基本屬性:聲壓、聲功率和聲強,以及這三者之間的定義和計算。

聲壓級計算公式:Lp=20lg(p/p0);


公式中,

Lp:聲壓級(單位:分貝);

p:聲壓(單位:帕);

p0:基準聲壓,在空氣中 p0=2×10的-5次方(帕),即20微帕。


聲功率級計算公式:Lw=10lg(W/W0),

公式中,

Lw:聲功率級(單位:分貝);

W:聲功率(單位:瓦);

W0:基準聲功率,W0=10的-12次方(瓦),即1皮瓦。


在工程測量中,只有當與距離相比,聲源的尺寸可以忽略不計時(shí),即聲源可以看做一個(gè)點(diǎn)聲源時(shí),上述公式成立。而與距離相比,聲源的尺寸不能忽略,也就是當聲源不能看做一個(gè)點(diǎn)聲源時(shí),就不能使用上述公式來(lái)計算。

該式成立的前提是點(diǎn)聲源,當r無(wú)限小時(shí),聲源就不能看做點(diǎn)聲源了。

聲壓級和聲功率級有如下關(guān)系:Lp=Lw-10lg(4πr^2),式中r為聲源到測試點(diǎn)的距離。對于一個(gè)特定的點(diǎn)聲源,Lw是一個(gè)定值。當(4πr^2)=1時(shí),即r=0.282m時(shí),聲壓級在數值上等于聲功率級,當(4πr^2)<1時(shí),即r<0.282m時(shí),聲壓級大于聲功率級,反之聲壓級小于聲功率級。

當噪音表示為聲壓級時(shí),應給出測試點(diǎn)到聲源的距離。

聲傳播時(shí)也伴隨著(zhù)能量的傳播,用單位時(shí)間內通過(guò)垂直于聲波傳播方向的單位面積的能量(聲波的能量流密度)表示。聲強的單位是瓦/平方米。聲強的大小與聲速成正比,與聲波的頻率的平方、振幅的平方成正比。

超聲波的聲強大是因為其頻率很高,炸彈爆炸的聲強大是因為振幅大。聲音強度由振動(dòng)幅度的大小決定,以能量來(lái)計算稱(chēng)聲強,以壓力計算表示時(shí)稱(chēng)聲壓。聲強(I)與聲壓(P)的關(guān)系為:I=(P^2)/(ρv)。其中,ρ-介質(zhì)密度,v-聲速聲壓,指在某一瞬時(shí)壓強相對于無(wú)聲波時(shí)的壓強變化(改變量)。符號P單位為N/㎡(牛頓/平方米),或Pa(帕斯卡)。

聲壓和聲強有密切的關(guān)系,在自由聲場(chǎng)中,測得聲壓和已知測點(diǎn)到聲源的距離,就可計算出該測點(diǎn)之聲強和聲源的聲功率。


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