聲壓與聲壓級(jí)

1、聲壓/聲壓級(jí)、壓強(qiáng)的基本概念：1、壓強(qiáng)的定義：單位面積上所受到的壓力叫做壓強(qiáng)。2、壓強(qiáng)的單位：壓強(qiáng)的單位是 Pa（帕）。1Pa=1N/ m2,即1帕斯卡=1平方米面積上受到1牛頓的壓力1Pa=103m Pa=106 Fa、聲壓的基本概念：1、聲壓的定義：設(shè)體積元受聲擾動(dòng)后壓強(qiáng)由 P0改變?yōu)镻1,則由聲擾動(dòng)產(chǎn)生的逾量壓強(qiáng)（簡稱為逾壓）P 二 P1_P。就稱為聲壓。聲壓的大小反映了聲波的強(qiáng)弱。或者：聲音通過空氣的振動(dòng)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做聲壓強(qiáng)，簡稱聲壓。聲壓是一標(biāo)量而不是矢量。它的相位按下列原則區(qū)分正負(fù)，當(dāng)聲壓使總聲壓增加時(shí)，聲 壓相位規(guī)定為正，反之為負(fù)。2、聲壓的單位：聲壓的單位為Pa帕），有時(shí)也用

2、bar（巴）作單位，1bar=100KPa。人的耳朵所能感受到的最小聲壓是 20 Fa,低于此聲壓人們就感覺不到聲音。3、可聽閾聲壓：正常人耳對(duì)1KHz聲音剛剛能覺察其存在的聲壓值（20尸a）被稱為1KHz聲音的可聽閾聲壓。一般講，人耳不能覺察到低于這一聲壓值的聲音的存在。4、瞬時(shí)聲壓：聲場中某一瞬時(shí)的聲壓值稱為瞬時(shí)聲壓。5、 峰值聲壓：在一定時(shí)間間隔中最大的瞬間聲壓值稱為峰值聲壓或者巔值聲壓。如果聲壓隨時(shí)間變化是按簡諧規(guī)律，那么峰值聲壓也就是聲壓的振幅；6、有效聲壓：在一定時(shí)間間隔中，瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間取均方根值稱為有效聲壓PeT2Pdt式中下角符號(hào)“ e”代表有效值，T代表取平均的時(shí)間間隔，它

3、可以是一個(gè)周期或比周期大得多的時(shí)間間隔。我們 日常中所說的聲壓和一般電子儀表所測得的聲壓都是有效聲壓。三、聲壓級(jí)的基本概念：1、聲壓級(jí)的定義： 把聲壓的有效值取對(duì)數(shù)來表示聲音的強(qiáng)弱，這種表示聲音強(qiáng)弱的數(shù)值叫聲壓級(jí)。聲壓級(jí)以符號(hào)SPL表示，單位為分貝（dB）,PSPL(聲壓級(jí))=20lg- (dB)Pref式中Pe為待測聲壓的有效值：Pref為參考聲壓，在空氣中參考聲壓 Pref 一般取2X 10Pa。由于人的耳朵所能感受到的最小聲壓是20 Fa,因此人們就把這個(gè)壓強(qiáng)作為聲壓強(qiáng)的參照標(biāo)準(zhǔn)，記做 p“f。20Fa=0dB.SPL因此在聲學(xué)或醫(yī)學(xué)上把20Fa=0dB.SPL定義為聽閾（YU）,即聽覺

4、的閥門。只有高于此 值，閥門才能打開，聽到聲音。聲壓/聲壓級(jí)2、聲壓級(jí)的計(jì)算：在空氣中聲壓級(jí)的計(jì)算公式為:X paSPL（聲壓級(jí)）=20lga dBSPL20 x10 - Pa例如1Pa聲壓對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)：5X pai paio20lg dBSPL=20lg dBSPL=20lg 也 dBSPL20 x 10 Pa20 x10 Pa2=20 (lg i05-lg2.0 ) dBSP£20(5-0.301)dBSPL=93.98dBSPL 94dBSPL這就是平時(shí)我們所說的1Pa的聲壓相當(dāng)94dB聲壓級(jí)（SPL）。類似可以計(jì)算得出：20 Fa=0dBSPL200 Fa=20dBSPL2

5、m Pa=40dBSPL20 m Pa=60dBSPL200 m Pa=80dBSPL2 Pa=100dBSPL小結(jié)：聲壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，聲壓級(jí)在原來的基礎(chǔ)上增加 20 dB ; 聲壓變?yōu)樵瓉淼?倍，聲壓級(jí)在原來的基礎(chǔ)上增加 6 dB。另外，當(dāng)聲壓達(dá)到20 Pa,即聲壓級(jí)為120dBSP時(shí)，人們的耳朵會(huì)感覺到疼痛，因此, 在聲學(xué)或醫(yī)學(xué)上把20 Pa=120dBSPL定義為痛閾，長時(shí)間在此環(huán)境下工作，會(huì)對(duì)聽覺系統(tǒng)造 成傷害。四、MIC的最大聲壓級(jí)：是指MIC的失真在3%時(shí)的聲壓級(jí)。 當(dāng)前我司MIC的最大聲壓級(jí)指標(biāo)為：115 dBSPL（A計(jì)權(quán)）。五、MIC的最大聲壓級(jí)測量方框圖：聲強(qiáng)1、平均聲

6、功率：單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于聲傳播方向的面積為 S的平均聲能量就稱為平均聲功 率或者平均聲能量流。W = ； Co S ,其中，為平均聲能量密度；Co為聲速；平均聲能量的單位為 W瓦特），1W=1J/s；2、聲強(qiáng)：通過垂直于聲傳播方向的單位面積上的平均聲能量流就稱為聲強(qiáng)或者平均聲能量流密度。,W -coS聲強(qiáng)的單位為w/m ；九、聲強(qiáng)級(jí)的基本概念：1、聲強(qiáng)級(jí)的定義：聲強(qiáng)級(jí)用 SIL表示，其定義為:SIL =10 -ig 1 （dB）,上式中I為待測聲強(qiáng)；扁為參考聲強(qiáng)；在空氣中，參考聲強(qiáng)Iref 一般取10 W/m2 ；2、“酒會(huì)效應(yīng)”簡介：人耳與大腦相配合，能從本底噪聲的環(huán)境中聽出某些頻率的聲音，也 就是說人的聽覺系統(tǒng)具有濾波器的功能，人的聽覺系統(tǒng)的這種功能被形象地稱為“酒會(huì)效 應(yīng) 。十、響度級(jí)的基本概念：1、 響度級(jí)的定義：把某一被研究的聲音和另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的聲音（通常為1000Hz純音）相比較，調(diào)節(jié)1000Hz純音的聲壓級(jí)，使它和所研究的聲音聽起來有同樣的響，這時(shí)1000Hz純音的聲壓級(jí)就被定義為該聲音的響度級(jí)。例如，當(dāng)1000Hz純音的聲壓級(jí)為80dB（相對(duì)于20 Ps）時(shí)與某一揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音聽起 來同樣地響，那么不管揚(yáng)聲器聲音的聲壓級(jí)為多少，他的響度級(jí)被認(rèn)為是80方。2、響度級(jí)的單位稱為方；3、從以上定義可以得知：對(duì)1000Hz的純音，其以分貝計(jì)的聲壓級(jí)