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技術(shù)前沿

聲壓級(jí)和聲功率級(jí)

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

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(qiáng),以及這三者之間的定義和計(jì)算。

聲壓級(jí)計(jì)算公式:Lp=20lg(p/p0);


公式中,

Lp:聲壓級(jí)(單位:分貝);

p:聲壓(單位:帕);

p0:基準(zhǔn)聲壓,在空氣中 p0=2×10的-5次方(帕),即20微帕。


聲功率級(jí)計(jì)算公式:Lw=10lg(W/W0),

公式中,

Lw:聲功率級(jí)(單位:分貝);

W:聲功率(單位:瓦);

W0:基準(zhǔn)聲功率,W0=10的-12次方(瓦),即1皮瓦。


在工程測(cè)量中,只有當(dāng)與距離相比,聲源的尺寸可以忽略不計(jì)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(dāng)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計(jì)算。

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

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

當(dāng)噪音表示為聲壓級(jí)時(shí),應(yīng)給出測(cè)試點(diǎn)到聲源的距離。

聲傳播時(shí)也伴隨著能量的傳播,用單位時(shí)間內(nèi)通過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(qiáng)的單位是瓦/平方米。聲強(qiáng)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(qiáng)大是因?yàn)槠漕l率很高,炸彈爆炸的聲強(qiáng)大是因?yàn)檎穹?。聲音?qiáng)度由振動(dòng)幅度的大小決定,以能量來計(jì)算稱聲強(qiáng),以壓力計(jì)算表示時(shí)稱聲壓。聲強(qiáng)(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(qiáng)相對(duì)于無聲波時(shí)的壓強(qiáng)變化(改變量)。符號(hào)P單位為N/㎡(牛頓/平方米),或Pa(帕斯卡)。

聲壓和聲強(qiáng)有密切的關(guān)系,在自由聲場(chǎng)中,測(cè)得聲壓和已知測(cè)點(diǎn)到聲源的距離,就可計(jì)算出該測(cè)點(diǎn)之聲強(qiáng)和聲源的聲功率。


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