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发表于 2016-8-6 14:24:20
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一、声压级计算式
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下式是声场中，在r距离上，某点的声压级较为方便的计算公式：SPL=PWL+10log(Q/(4*3.14*r*r)+4/R)，式中，SPL：在r距离点的声压级，单位(dB) ，声压级基准是0dB=20μPa。PWL：声源的声功率级，单位(dB) ，声功率级基准为0dB=10-12W。声功率是指在音箱上输出的声音功率，并非放大器输出给音箱的电功率。声功率级是以分贝表示的声功率。因此，声功率1W就是声功率级120dB。Q：声源的指向系数。: j" ^1 h$ I6 L2 x1 l, t
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①当声源在房间中央，四面不着边，声能以球面方式辐射，指向系数就为1。* \. Y0 u: |* I1 n j- d) T7 v
, l6 E6 i/ c" Y4 @/ Q% u6 i1 I ②声源放在地面中央，以半球面方式辐射，指向系数就为2。7 D- g0 [2 `! D4 J+ z
/ }) a6 y# \" R) m; f. z, p8 S) I+ N ③置于两墙面交棱上，以1/4球面辐射，指向系数为4。; C( q: Y+ x, R( k7 j4 f9 q2 |
: o: J, b8 b0 \! E ④置于房间角落，以1/8球面辐射，指向系数为8。r：该点离声源的距离，单位(m)，R：房间常数，单位(m2)，S：室内表面积，单位(m2)，a：室内平均吸音率，无单位。- X! {5 F. t: ]. z7 Z
9 V& D- T* u' s 房间常数R表示了这个房间对声音的处理能力，与房间的墙面面积和吸音能力有关，大房间这个值较大。是平均吸音率，一个小于1的常数。象教室那样所谓声音比较活跃的房间，约0.25；而象寝室那样缺少混响的房间，吸音力较好，则约为0.35。式中，括号内左边的Q/4πr2表示直达声的声压，它与距离的平方成反比。右边的4/R是与房间有关的反射声的声压。这二项之和就是声源在该点产生的声压，一般用分贝来表示。由于通常声源位置处定为0dB，所以其它各点都是负数。只要知道了上式中的各量，代入此式运算即可。* U. G3 ~$ {2 i. M; K# l9 |' N/ l: E
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二、声压级衰减量曲线求解
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当A点为Q=4，R=100时，距离为3m处的声压级衰减量的求解过程：在指向系数处找到Q=4的水平线，向右沿伸到与3m斜线的交点，然后垂直向上找到与房间常数R=100的曲线的交点。这就是A点，再水平向左沿伸到纵座标的交点，就能读出声压级的衰减量为11dB。0 [: c8 r' d+ R6 u* U
2 f6 c2 V8 j2 V* h( w. E6 b l# S 再举一个更加接近实用的例子，分别用计算式的后面部份和曲线两种方法求解。有一长5.4m，宽3.6m，高2.5m的房间，墙面平均吸音率=0.3，若音响放在房间一面墙的前方，带音箱架，紧贴后墙，听众席离音箱3m。问此时的声压级衰减量。首先不管哪一种解法都必须先计算出房间常数R。房间的六个表面积：S=2×(5.4×3.6+5.4×2.5+3.6×2.5)=83.88≈84m2 ，R=084×0.3/(1-0.3)=36。由于有音箱架，故音箱不紧贴地面墙棱，只靠一面墙可取Q=2，如果音箱架很低或无音箱架则可在2～4中间取某值，本题以2计。
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首先看函数式求解过程：式中左边一项为Q/4πr2=2/4π32=0.0177，右边另一项4/R=4/36=0.125。所以，声压级的衰减量为10log(0.0177+0.125)= －8.5dB。图解过程如下：从Q=2线→r=3线，在R=20～50的空间估算出R=36的位置，打上一点“B”， 再向左读出纵座标上的衰减量即可，也是－8dB多一些。( T0 h) S/ ], |5 ?' e! o
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