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第三章声压级、声强级、声功率级及其计算3.1声压、声能量、声强、声功率1 .声压2 .声能量声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能，这两部分能量之各就是由于声扰动使媒质得到的声能量。
声场中单位体积媒质所含有的声能量称为声能密度，记为D,单位为焦耳每立方米。
3 .声强单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量叫声强，一般用I 表示，单位为WZm 24 .声功率声源在单位时间内辐射的声能量叫声功率，声功率用W 表示，单位为瓦。
对于在自由空间中传播的平面声波：它们的关系为PC 声压的有效值,它是瞬时声压对时间t 取均方根值,即p e =^(p 2dt ,经积分和开方得.，人耳听到的声压为有效值。
S 为平面声波波阵面的面积。
3.2级的概念由于声音的强度变化范围相当宽，直接用声功率和声压的数值来表示很不方便，并且人耳对声音强度的感觉并不正比于强度的绝对值，而更接近正比于其对数值。
因此，在声学中普遍使用对数标度。
3.2.1 声压级、声强级和声功率级L 声压级声压级常用LP 表示，定义见教材P221.1.1声强级常用Ll 表示，定义为Ll=IoIg',1.1.2级 1.1.3 声压级的相加这涉及到两种情况，一种是要求多个声源在某点产生的总声压级，另一种是要求某一个声源发出的各种频声能密度：D=^7Po- 声强：1=区 Po c 声功率：W=IS率声波在某点的总声压级。
这就要用到级的相加，一般情况下，噪声是由不同频率、无固定相位差的声波组成，因此不发生干涉现象，这时声波叠加就是声波能量的叠加，Pτ=Pf÷P2+∙∙→P∏o以两个声源为例来推导：A 2I-f/θ∙IL n∣10.1Lπ^I2由声压级的定义得：p2=10°~χp＞那么PT=Uo+10IXPo,又据声压级的定义得总声压级为L=IOIg粤=IOIg((10°比3+10°/2)),对应11个声源的一Po般情况有L PT=IOlg付10°%),如果n个声源的声压级相等，那么有L Pt=LP+10Ign∖i=∣)例1：在某点测得几个噪声源单独存在时的声压级分别为84(18、87€18、90(18、95dB、96dB、91dB、85dB、80dB,求这几个噪声源同时存在时该点的总声压级是多少？解：由L PT=IOIg区10°%］得∖i=l )L pt=101g(1084+IO87+109°+IO95+IO96+IO9'+IO85+1080)=l∞.2dBPTL pt=101g(107°+1077+IO80+1088+109°+IO95+1084)=97dB1.1.4声波的相减在噪声测量的过程中，经常会受到外界噪声的干扰，在噪声测量中，待测噪声以外的其他声音统称为背景噪声，扣除背景噪声是获得真正声源引起噪声值的必要步骤。
噪声是我们日常生活中不可避免的环境因素，而噪声的强度常常用声压级和声功率级来进行评估和描述。
声压级和声功率级是两种常见的噪声参数，它们分别从不同的角度反映了噪声的特性和影响。
本文将详细介绍声压级和声功率级的估算方法，并对其在实际生活中的应用进行探讨。
首先，我们来看一下声压级的估算方法。
声压级通常用来描述某一点上的声压大小，是以普通听觉的最小可察觉声压（20μPa）为基准的对数比值。
在实际测量中，可以通过声级计等专业设备或者手机应用来获取。
若需要手动估算，可以采用以下步骤：1. 确定参考声压：一般情况下，参考声压为20微帕（μPa），这是人类听觉的最低可察觉声压。
2. 测量目标声源的实际声压：使用合适的测量设备，如声级计，测量目标位置的实际声压值。
3. 计算声压级：根据以下公式计算声压级Lp = 20 log10(P/P0)，其中P为目标声源的实际声压，P0为参考声压20μPa。
接下来，我们来讨论声功率级的估算方法。
声功率级是用来描述声源本身的声音产生能力，是单位时间内由声源发出的声能量与参考声压的比值的对数。
在实际测量中，可以通过声功率计等专业设备来获取。
若需要手动估算，可以采用以下步骤：1. 确定参考声压和参考距离：通常情况下，参考声压为20微帕（μPa），参考距离为1米。
2. 测量目标声源的实际声功率：使用合适的测量设备，如声功率计，测量目标声源的实际声功率值。
3. 计算声功率级：根据以下公式计算声功率级 LW = 10 log10(W/W0)，其中W为目标声源的实际声功率，W0为参考声功率，通常为1 picowatt (pW)。
以上就是声压级和声功率级的估算方法，通过以上步骤可以相对准确地估算出噪声的强度。
在实际生活中，了解噪声的强度有助于我们评估工作环境的安全性、选择合适的耳塞或耳罩等防护用具，以及进行环境噪声控制和治理。
此外，现代社会中，噪声污染已成为影响人们生活质量的重要问题。
在城市交通、工业生产、建筑施工等领域，噪声控制和管理已经成为一项重要任务。
噪声及分类的基本常识一、噪声常识1、在通常情况下，我们往往把那些不希望听见的声音称为噪声，如环境噪声、交通噪声等。
钢琴声是乐声，但对于正在学习或睡觉的人就成了扰人的噪声。
2、噪声是一种声音，声音是由物体的机械振动而产生的。
振动的物体称为声源，它可以是固体、气体或液体。
声音可以通过介质（空气、固体或液体）进行传播，形成声波。
当声波到达人耳，人们就听到声音，声波在传播过程中可能会产生反射、绕射、折射和干涉。
声音有强弱之分，并用声压p来表示其大小。
3、声压可以用峰值、平均值和有效值表示。
用对数方法将声压分为百十个级，称为声压级。
声压级的定义是：声压与参考声压之比的常用对数乘以20，单位是dB（分贝）。
4、衡量声音强度的还有声强和声功率。
1）声强--是在垂直于声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能，声强与声压的平方或正比；2）声源在单位时间内辐射的总声能，称之为声源的声功率。
5、人类只能听到20Hz~20000Hz的声音，低于20Hz的声音为次声。
高于20000Hz的声音为超声。
6、声波的幅值随时间的变化图称为声波的波形。
如果波形是正弦波，则称为纯音。
如1000Hz声音就是指频率为1000Hz的纯音。
如果波形是不规则的，或随机的，则称为噪声。
如果噪声的幅值对时间的分布满足正态（高斯）分布曲线，则称为“无规噪声”。
7、如果在某个频率范围内单位频带宽度噪声成分的强度与频率无关，也就是具有均匀而连续的频谱，则此噪声称为“白噪声”。
如果每单位频带宽度噪声的强度以每升高一倍频程下降3dB而变化，则此噪声称为“粉红噪声”，粉红噪声是在等比带宽内能量分布相等的连续谱噪声。
二、按照声源的不同，噪声可以分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声。
1、机械噪声主要是由于固体振动而产生的，在机械运转中，由于机械撞击、磨擦、交变的机械应力以及运转中因动力不平均等原因，使机械的金属板、齿轮、轴承等发生振动，从而辐射机械噪声，如机床、织布机、球磨机等产生的噪声。
环境噪声控制工程复习重点一、概念1 噪声：指人们不需要的声音。
2 噪声污染：当声音超过人们生活和社会活动所允许的程度时就成为噪音污染。
3 声：由物体振动引起的，物体振动通过媒质。
4 声压：通常用p 来表示压强的起伏变化量，即与静态压强的差p=(P –P 0)，称为声压。
5 相位：是指在时刻t 某一质点的振动情况。
6 声能量：声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复振动，产生动能；另一方面又使媒质质点产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能。
这两部分能量之和就是由声扰动使媒质获得的声能量。
7 声密度：声场内单位体积媒质所含的声能量称为声密度，记为D,单位J/m 38 声强：是指瞬时声强在一定时间T 内的平均值。
符号为I ，单位为W/m 29 相干波：具有相同频率，相同振动方向和恒定相位差的声波称为相干波。
10 不相干波：在一般的噪声问题中常遇到多个声波，或频率不同，或相互之间并不存在固定的相位差，或是两者兼有，也就是说这些声波是互不相干的。
11 频谱：就是频率分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱。
频谱图：以频率f 为横轴，以声压p 为纵轴，则可绘出声音的频谱图。
12 吸声系数：将入射声能在界面上失去的声能与入射声能之比称为吸声系数符号为α，α=1–|r p |213 级：对被量度的量与基准量的比值求对数，这个对数被称为被量度的级14 声压级：声压级常用p L 表示，定义p L =lg 202p p (B)=20lg 0p p (dB) （ 基准声强0I 和基准声压0p 分别取1210-W/m 2和2510-⨯Pa ） 15声强级：常用I L 表示，I L =10lg 0I I (dB)【声强级和声压级的关系：I L =10lg 202p p +10lg c 0400ρ=p L +10lg c 0400ρ 两个声源共同影响下的声压级为p L =10lg(10L +10L ) 】16功率级：常用w L 表示，定义为w L =10lg 0W W (dB) 17 响度级：当某一频率的纯音和1000Hz 的纯音听起来同样时，这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级。
在录音声学里，响度、响度级、声强、声强级、声压、声压级、分贝、方、电平、增益、音高、音分总是令人头疼的若干概念，这里简单的说一下他们的意义和区别，让我们把它们的顺序整理一下。
分贝：分贝是声级测量中最常用的单位，被简写为dB。
其中小写的d代表英文decibel即分贝，而大写的B代表Bel即贝尔，采用小写d和大写B主要说明分贝和贝尔之间的关系为1:10即1分贝等于十分之一贝尔。
需要说明的是，0dB并非代表完全静寂状态，而是代表人耳的听阈点，也就是听力正常的人所能觉察到的最低声压级。
——功率增加一倍代表增益提升3dB（如混音中，一轨声音为100dB，将这轨复制一份一同播放，总音量将为103dB，而非100+100=200dB），而电压增加一倍代表增益提升6dB。
电平：一个时间变量，如功率或场量，在特定的时间间隔内以特定方式计算的均值或加权值。
其单位可以用相对于基准值的对数形式表示，例如“分贝”。
在录音中，简单理解，电平为一种以电的表达方式反应当前声音音量大小的一种方式。
如“把这个轨道电平值增益3dB”可理解为“把这一路的音量拧大3分贝”。
增益：对元器件、电路、设备或系统，其电流、电压或功率增加的程度。
通常以分贝(dB)数来规定。
在此，可以简单理解为一种增加的状态。
音高：指听觉赖以分辨乐音高低的特性。
由声波振动的频率来决定。
频率高则音高；低则音低。
音分（cent）：为提高测量声音高低的准确度，计量上将每个“半音”音程（如C~#C或B~C）定义分为100音分，以利计算其误差率。
即，1cent为百分之一个小二度音程。
声能：声音在运动中所表现出来的总量或者说是总体的能量通常表示为声能。
声强：单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能，称为声强。
声强用I表示，单位为瓦/平米。
声强级：心理物理学的研究表明，人对声音强弱的感觉并不是与声强成正比，而是与其对数成正比的。
这正是人们使用声强级来表示声强的原因。
第5章噪声监测（1）声功率（W）声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。
在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。
单位为W。
（2）声强（I）声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量。
单位为W/米2（W/m2）。
（3）声压（P）声压是空气受声波干扰而产生的压力增值。
单位为Pa。
声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。
但通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系：I = P2/ρc式中：ρ-空气密度；c-声速。
5.1.5.2 分贝、声功率级、声强级和声压级（1）分贝人们日常生活中听到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的，而是成对数比例关系。
所以采用分贝来表达声学量值。
所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。
N=10lg(A1/A0)分贝符号为"dB"，它是无量纲的。
式中：A0是基准量（或参考量），A1是被量度量。
被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的"级"。
（2）声功率级L w =10lg(W/W0)式中：L w——声功率级（dB）；W——声功率（W）；W0——基准声功率，为10-12 W。
（3）声强级L I = 10lg(I/I0)式中：L I——声强级(dB)；I——声强（W/m2）；I0——基准声强，为10-12 W/m2。
（4）声压级L P = 20lg(P/P0)式中：L P——声压级（dB）；P——声压（Pa）；P0——基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。
5.1.5.3 噪声的叠加和相减（1）噪声的叠加两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。
噪声基本概念
噪声是指任何不需要的、意外的或干扰性的声音。
它是由于机器、设备、交通、人类活动和自然现象等产生的声音。
噪声通常被认为是一种污染，因为它可以对人类和其他生物的健康和福祉产生负面影响。
以下是一些与噪声相关的基本概念：
分贝（dB）：分贝是衡量声音强度的单位，用于表示声音的大小和强度。
人类能够听到的范围大约在0到140分贝之间。
声压级（SPL）：声压级是指声波在空气中造成的压力变化，通常以分贝为单位来度量。
较高的声压级表示更强的声音。
频率（Hz）：频率是声波振动的速度，通常以赫兹（Hz）为单位来度量。
不同频率的声音会产生不同的音调。
噪音控制：噪音控制是一种技术或策略，旨在降低噪音水平或减少噪音的影响。
这可能包括使用隔音材料、设备维护、限制噪音产生源的使用时间等。
声音污染：声音污染是指噪声对人类健康和环境产生负面影响的现象。
它可以导致听力受损、睡眠障碍、心理压力等问题。
耳塞和耳罩：耳塞和耳罩是一种常见的防护措施，用于保护耳朵不受噪音的伤害。
耳塞是插入外耳道的小型设备，耳罩则是戴在头上的设备，通常包括耳罩和耳机等。
声学系统名词解释一、声学1、最大声压级：扩声系统在厅堂听众席处产生的最高稳态准峰值声压级。
另一解释：在扩声系统中，音箱所能发出的最大稳态声压级，最大声压级越高，说明系统的功率储备就大，声音听起来底气足、动态大、坚实有力。
决定扩声系统最大声压的因素主要是功放、音箱总功率和声场大小等。
音箱等设备所能达到的最大稳态声压，人耳不能承受120BD的音量，舒服的情况下是85DB，从70DB到73DB声音＋3DB声音放大一倍。
2、最高可用增益：扩声系统在所属厅堂内产生反馈自激临界增益减去6dB时的增益。
另一解释：扩声系统在反馈自激（啸叫）临界状态的增益减去6分贝时的增益，此时扩声系统应绝对没有声反馈现象存在。
在反馈临界状态下，由于还存在振铃现象，即声音停止发声后音箱中会继续有尾音（余音），还会对音质造成破坏，声反馈的影响并没有消除，减去6分贝后这种现象消失，定为最高可用增益。
此值越高，说明话筒路声音的放大能力越强，声反馈啸叫抑制得好，话筒路声音可以开得很大。
当啸叫发生时，下降6DB就达到了设备的最大稳态可用增益。
3、传输频率特性：扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端的电压的幅频响应。
另一解释：扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。
获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、用粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。
在声音处理时频率要平稳，这样表示设备的性能较好，或者说音箱能够较好的还原声音4、传声增益：扩声系统达最高可用增益时，厅堂内和听众席处稳态声压级的平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。
另一解释：扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声系统声反馈啸叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大。
声学系统名词解释一、声学1、最大声压级：扩声系统在厅堂听众席处产生的最高稳态准峰值声压级。
另一解释：在扩声系统中，音箱所能发出的最大稳态声压级，最大声压级越高，说明系统的功率储备就大，声音听起来底气足、动态大、坚实有力。
决定扩声系统最大声压的因素主要是功放、音箱总功率和声场大小等。
音箱等设备所能达到的最大稳态声压，人耳不能承受120BD的音量，舒服的情况下是85DB，从70DB到73DB声音＋3DB声音放大一倍。
2、最高可用增益：扩声系统在所属厅堂内产生反馈自激临界增益减去6dB时的增益。
另一解释：扩声系统在反馈自激（啸叫）临界状态的增益减去6分贝时的增益，此时扩声系统应绝对没有声反馈现象存在。
在反馈临界状态下，由于还存在振铃现象，即声音停止发声后音箱中会继续有尾音（余音），还会对音质造成破坏，声反馈的影响并没有消除，减去6分贝后这种现象消失，定为最高可用增益。
此值越高，说明话筒路声音的放大能力越强，声反馈啸叫抑制得好，话筒路声音可以开得很大。
当啸叫发生时，下降6DB就达到了设备的最大稳态可用增益。
3、传输频率特性：扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端的电压的幅频响应。
另一解释：扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。
获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、用粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。
在声音处理时频率要平稳，这样表示设备的性能较好，或者说音箱能够较好的还原声音4、传声增益：扩声系统达最高可用增益时，厅堂内和听众席处稳态声压级的平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。
另一解释：扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声系统声反馈啸叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大。
