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声压、声强、声功率区别与联系, U# K; c3 R5 Y$ o! R3 t- v
声压、声强、声功率同时出现，就容易混淆概念，弄不清其中的区别与联系，本文就来一一解析这三个词。# \9 r4 B7 \3 N2 m2 V) n" f8 W" m
我们常常能听到“声压为55dB”、“声功率太小”等字眼，这些都是用来描述声音的物理量，但声压、声强、声功率同时出现，就容易混淆概念，弄不清其中的区别与联系，下面我们来一一解析这三个词。
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三者的定义" ^2 j0 {6 s B; o% k: {$ a
· 声压：声音传递时，声波传播扰动介质，使得介质内部产生的压强变化叫做声压，单位为Pa。
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· 声强：单位时间内，通过与声波前进方向垂直的单位面积上的声能定义为声强，单位为W/m2。声强是矢量(有大小和方向)，也可以简单地认为：
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5 N0 @- `% @+ {+ X) j E 某点的声强=(瞬时声压ⅹ瞬时速度)的平均值
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· 声功率：声功率定义为声源在单位时间内向外辐射的声能，单位为W。
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说了这么多，怎么看起来还是有点绕?请听小编慢慢讲：1 [" o5 V" L2 f6 V
# D' w/ f. P0 P7 y/ G 三者的联系
2 u6 ?9 J) E" `" ~, u# ^ v 我们都知道，描述声音的三个参数是声压、声强和声功率，它们之间有一定的关系。
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· 声功率与声强：两者有直接的关系，观察两者的单位(W与W/m2)可以发现以面积为变量，对声强求积分来得到声功率的值。
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· 声压：在特定的声学环境中，在一定位置，使用声压计可以测量出可感知声源的声压。
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· 声功率与声压：在一个有电暖气的房间中，暖气散发出一定功率的热能，所以从暖气片中散发出来的热能与环境无关，不受环境的影响。但是房间中的温度与房间中的热能环境有关，不同位置的温度可能不一样。类似地，放置在房间中的音箱辐射出一定功率的声能，但是声压取决于声学环境和在房间中距声源的距离，如下图所示。声功率是“根源”，声压是声源引起的“影响”。
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* z' |8 f& s7 H7 ~1 y9 H: V- i 在以上类推中，暖气片散发出来的热能(热功率)相当于声功率，温度相当于声压。1 T% f, j. e* d: N' c) ?' o
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声功率测量$ Z6 h8 N0 c8 H: u4 Z2 v
1. 为什么要测量声功率& T8 X! Q* v" r$ {
我们需要用一个标准来衡量设备噪声的大小，测量声压级与声功率都可以对其进行评价。6 p5 k$ \+ {+ c* }
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声压级的测量结果与所处声学环境中的距离和方位有关，难以给出确定的数值来评价设备噪声的大小。
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与声压相反，声功率是独立于环境的客观量。如果被测声源的声学环境已知，就能根据设备的声功率级预估出声压级。因此，声功率是描述和比较机器辐射出噪声高低的有效参量。
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6 N! m- b M: t6 E 2. 声功率测量方法
9 M" h/ t# d* \ 声源的声功率必须在消声室中测量，分声压测量法与声强测量法。- A5 m3 \! H$ _9 x* P' O' n# b
, G5 J* P$ s+ a$ d1 K8 o8 r# G · 声压测量法：该方法要求在特定的声学环境中进行。; f7 l3 P8 }8 \5 m) Q: M
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; D# ?) r: g- M" a9 B8 _* Z/ ` · 声强测量法：声功率测量可以在普通的声学环境，甚至在有干扰噪声的情况下(因为声强是矢量，积分求声功率时，干扰声会相互抵消)。3 u0 g/ c5 P1 b+ ?' _" N" e) C8 j
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基于声强法的声功率测量有两种测量方法：5 w1 p e+ h# f" p2 v+ O' Z
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· 离散点法：GB/T 16404标准;7 ]6 O7 p# \7 F
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· 扫描法：GB/T 16404.2标准。! \ T. v$ M( T% G9 l1 g" x
1 m( D4 v2 J* s$ p Y4 n 下图为用扫描法进行平板样件的声传递损失测量。采用这种方法要求每个测量面元都要正交地扫描两次。
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1 `0 d( W/ n# K4 x2 M1 H 扫描方式 |
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发表于 2009-3-31 09:45:11
