实验六 声强扫描法测量声功率要点

声强测量实验的技巧与注意事项声强测量是声学实验中非常重要的一项技术，它用于测量声音的强度。

正确地进行声强测量实验可以确保实验结果准确可靠。

本文将介绍声强测量实验的技巧与注意事项，以帮助读者在实验中获得良好的结果。

一、实验准备在进行声强测量实验之前，需要进行一系列的准备工作，包括仪器的校准、实验环境的准备等。

1. 仪器的校准在开始实验之前，需要确保所使用的声强仪或声级计已经进行了准确的校准。

校准可以通过仪器自带的校准装置或者专业的校准服务机构进行。

校准的目的是保证仪器的准确性和可靠性，从而获得准确的声强测量结果。

2. 实验环境的准备声强测量实验对实验环境的要求较高。

应选择相对封闭、静音的实验室或室外环境。

确保实验环境没有额外的噪声干扰，以避免对实验结果的影响。

此外，实验中还需要保持稳定的温度和湿度，以减少环境因素对实验结果的干扰。

二、实验步骤进行声强测量实验时，应按照以下步骤进行，以确保实验的顺利进行和结果的准确性。

1. 设置测量位置在进行声强测量时，需要选择适当的测量位置。

测量位置应远离干扰源，如电机、加工设备等，以避免干扰对测量结果的影响。

同时，测量位置应在声场中代表性的位置，以获得整个声场的声强信息。

2. 确定测量方向声强测量需要确定测量方向。

一般选择沿着声波传播方向的正向测量。

在确定测量方向时，应尽量避免来自其他方向的干扰声，以保证测量结果的准确性。

3. 测量仪器的放置将声强仪或声级计放置在测量位置上，并确保其稳定。

在放置仪器时，应避免与其他物体接触，以避免振动噪声的产生。

同时，还要注意仪器的指示面应正对测量方向，以确保所测量的声源与仪器的指向一致。

4. 测量参数设置根据实验需求，设置合适的测量参数。

常见的测量参数包括样本时间、时间常数和频率权重等。

样本时间的选择应根据声源的特点进行调整，以尽量获得准确的声强信息。

时间常数的选择应根据所测量声源的频率范围进行调整，以避免频率响应的误差。

频率权重的选择应根据所测量声源的频率分布进行调整，以获得相对准确的声强结果。

扫描声强法测量四极子声源声功率时参数确定
周广林
【期刊名称】《黑龙江科技学院学报》
【年(卷),期】2006(016)003
【摘要】以四极子声源为例,建立了以矩形测量面锯齿形为扫描路径扫描声强法测量机器声功率的误差函数的数学模型,分析了声功率测量时矩形测量面大小、扫描测量面到声源的距离、扫描线密度误差的影响.根据声功率测量误差仿真曲线,给出了测量机器声功率时矩形测量面尺寸、测量面距声源距离、扫描线密度的确定方法.依此方法确定矩形测量面几何参数,提高了测量效率,为快速准确地测量声源的声功率奠定了基础.
【总页数】4页(P171-174)
【作者】周广林
【作者单位】黑龙江科技学院,机械工程学院,哈尔滨,150027
【正文语种】中文
【中图分类】TB524;TB95
【相关文献】
1.等腰三角形路径扫描声强法测量声功率误差分析及参数优化 [J], 周广林;周晃明
2.声强传感器特性对扫描声强法确定声源声功率的影响 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;陈心昭
3.扫描声强法声源声功率测量通用数学模型 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;陈心昭
4.扫描面几何特征对扫描声强法确定声功率误差的影响 [J], 毕传兴;陈剑;周广林;
陈心昭
5.扫描声强法测量声功率时扫描参数的确定 [J], 周广林;陈剑;于飞;毕传兴;陈心昭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

声强基础及应用声音是客观存在的物理现象，它的存在必须具有两个基本条件：(1)有作为声源的振动物体；(2)有能够传播振动的介质。

声音可以简述为声源的机械振动在周围介质中的传播现象，这种传播现象以波的形式出现，称之为声波。

所以振动是声波的产生根源，而声波是振动的传播过程。

一切连续的弹性物质都可以作为声传播的介质，声波可以在固体、液体和气体中传播。

由于空气没有切向恢复力，声波的传播方向和质点的振动方向是一致的，所以声波在空气中是纵波。

1 声学基本理论介质中声波所及的区域称为声场，声波在声场中是以疏密波的形式传播，所以在传播过程中在同一时刻不同体积元的压强是不同的。

对同一体积元其压强又随时间而变化，所以声场中个体积元的压强是时间及空间的函数。

同理，体积元的密度也是时间及空间的函数。

设介质处于平衡状态时，各处的静压为0p ，当声波传来时，某点的压强变为f p ，其变化量p 为0p p p f -= (1-1)该变化量p 就是声压。

声压是时间及空间的函数。

某一点的声压()t p 称为该点的瞬时声压。

通常人耳只能感受一个稳定的有效声压。

有效声压是一个变化周期内瞬时声压的均方根值：()t t p Tp Te d 12⎰=(1-2)在室内高声谈话时，距1m 出的声压约为0.1Pa ，距运转飞机发动机5m 出约为100Pa ，而1个大气压为P a 105，可见声压幅值远远小于静压0p 。

1.1 物态方程一般情况下，当噪声级低于135dB 时，可以把气压和密度的关系处理为线性， 0d d d d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=ρρf fp p (1-3) 由于p p p p f f =-=0d ，所以图1-1 气压与密度之间的关系ρρd d d 0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=f p p (1-4) 对关系式00V V ρρ=微分，可以得到ρρd d -=V V (1-5) 把式(5)代入式(4)得： V V p p f d d d 0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρρ (1-6) 在式(1-6)中，0d d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-ρρfp 就是空气的绝热体积模量，表示压强和体积的变化关系，负号表示两者方向相反。

一、实验目的1. 理解声功率的概念和测量方法。

2. 掌握使用声功率计进行声功率测量的基本操作和注意事项。

3. 了解声源特性对声功率测量的影响。

4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理声功率是指单位时间内声源辐射到空间的能量，其单位为瓦特（W）。

声功率的测量方法主要有声级计法、能量吸收法、驻波法等。

本实验采用声级计法进行声功率测量。

声级计法：利用声级计测量声源在某一方向上的声压级，然后根据声压级和距离的关系，计算出声功率。

三、实验仪器1. 声级计（含风噪声补偿器）；2. 风速仪；3. 秒表；4. 卷尺；5. 声源（如扬声器）；6. 实验平台。

四、实验步骤1. 准备实验平台，将声源放置在平台上。

2. 调整声源的工作状态，使其发出稳定的声音。

3. 使用声级计测量声源在距离声源1米处的声压级，记录数据。

4. 测量风速，记录数据。

5. 根据风速数据，调整声级计的风噪声补偿器。

6. 重复步骤3，分别测量声源在距离声源2米、3米、4米处的声压级，记录数据。

7. 根据声压级和距离的关系，计算声功率。

8. 对实验数据进行处理和分析。

五、实验数据1. 声压级（dB）：距离1米：L1 = 80 dB距离2米：L2 = 70 dB距离3米：L3 = 60 dB距离4米：L4 = 50 dB2. 风速（m/s）：v = 2 m/s六、实验结果与分析1. 计算声功率：声功率 P = 10^(L/10) 1 10^(-3) 4πR^2其中，L为声压级（dB），R为距离（m）。

P1 = 10^(80/10) 1 10^(-3) 4π 1^2 ≈ 100 WP2 = 10^(70/10) 1 10^(-3) 4π 2^2 ≈ 200 WP3 = 10^(60/10) 1 10^(-3) 4π 3^2 ≈ 300 WP4 = 10^(50/10) 1 10^(-3) 4π 4^2 ≈ 400 W2. 分析：（1）声功率随着距离的增加而逐渐减小，符合声波传播的规律。

声与振动测试实验指导书西北工业大学航海学院2012年 3 月实验一声信号采集及Spectra软件应用一、实验目的1. 学会用计算机声卡采集、保存、处理声频信号，并将其存为数据文件；2. 采集给定设备的噪音信号或语音信号，分析其时域特征及频谱结构；3. 学习spectra lab(plus)谱分析软件的使用,用该软件对所采集的声信号进行谱分析。

二、实验要求1. 熟悉spectra lab的应用环境，能够在各种模式下正确操作运行；2. 能够正确地采集语言、音乐及设备噪声信号，并将其记录成数据文件，同时能用spectra软件对这些文件进行时域及频域分析。

三、实验环境1. 声传感器（microphone）2. 大宇牌手电钻：250W3. 通用计算机4. spectra lab(plus)谱分析软件5. 有源音箱四、实验内容、步骤实验内容：1. 采集并保存手电转钻空转时的噪音信号，观察其时域信号特点（最大值、最小值及均值等）及频谱特征；将其存为.W A V文件格式，用Matlab语言调入后分析频谱结构，绘出频谱简图。

2. 采集并保存本人的声音信号（唱或朗读），观察其信号实域及频域特点，绘出频谱简图。

实验步骤：1.将声传感器（microphone）连接到计算机的mic输入口。

2.启动计算机，打开spectra lab(plus)谱分析软件，进行有关设置，如：采样频率/样本点数/平均次数/抽取比例/显示设置等。

3.模式（Mode）设置(1). 将Mode设置为实时（Real time）方式,打开Run运行开关，此时输入的信号为背景噪声，通过时域及频域观察窗可观察到相应的时域及频域波形，通过调节有关按钮（如频率扩展、压缩、自动量程等），使图形显示适中。

(2). 由声源分别发出单频、多频及扫频声，调节有关按钮，观察相应的时域及频域波，同时注意观察有信号时和无信号时声级的差别，即背景噪声的大小。

(3). 将Mode设置为记录器方式（Rcorder）,由声源分别发出单频、多频及一段音乐，将其记录为三个.wav文件，按Rec按钮开始记录，同时记时表开始记时，根据记时表，将所记录将文件长度控制在4～10秒。

声强实验中的步骤和准确性控制要点声强实验是一种用来测量声音强度的实验方法，它在科学研究、工程设计等领域中具有重要的应用价值。

本文将介绍声强实验的步骤和准确性控制要点，以帮助读者更好地理解和实施声强实验。

一、声强实验的步骤1. 实验前准备：在进行声强实验之前，需要做好实验前准备工作。

首先，选择合适的实验场所，确保环境安静，并尽量减少外界干扰。

其次，确定实验所需仪器设备，并检查它们是否工作正常。

同时，配备实验所需材料和相关文献资料，以便参考和记录实验数据。

2. 仪器校准：在进行声强实验之前，需要对仪器进行校准。

校准的目的是确保仪器的测量结果准确可靠。

校准的方法和步骤可以根据具体的仪器类型来确定。

通常包括校准仪器的灵敏度、线性度、零位偏差等参数。

3. 实施实验操作：在进行声强实验时，需要依照以下步骤进行操作：（1）设置实验参数：根据实验目的和所使用的仪器，设置合适的实验参数，如声源距离、测量范围等。

（2）放置测量设备：将声强测量仪器放置于合适的位置。

确保测量位置与声源之间没有阻挡物，以避免测量结果的偏差。

（3）启动仪器：按照仪器的操作说明，启动声强测量仪器，并进行初始化设置。

（4）开始测量：根据实验要求，进行声强的测量。

通常可以通过改变声源距离、角度等参数，获取不同条件下的声强数据，并记录测量结果。

（5）数据处理：对测得的声强数据进行处理和分析。

可以采用统计学方法，计算平均声强、标准差等指标，以更准确地描述声强的特征。

4. 实验结果分析：在完成实验后，需要对实验结果进行分析和总结。

可以比较不同条件下的声强数据，观察其变化规律，并对实验结果进行解释和验证。

同时，还可以与理论值进行对比，评估实验结果的准确性和可靠性。

二、声强实验的准确性控制要点1. 实验环境的控制：在进行声强实验时，需要确保实验环境的安静和稳定。

尽量避免外界噪音和干扰源的影响，以保证测量结果的准确性。

2. 仪器设备的选择和校准：在进行声强实验时，需要选择合适的仪器设备，并对其进行校准。

声强测量的原理方法及应用声强测量是声学领域中的一项重要技术，它可以用来测量声音的强度和方向，以及声源的位置和特性。

声强测量的原理方法及应用十分广泛，下面将对其进行详细介绍。

一、声强测量的原理声强是指单位时间内通过单位面积的声能，通常用W/m²表示。

声强测量的原理是利用两个微小的声压传感器，分别测量声波在空间中传播时的压力差，从而计算出声强的大小和方向。

这两个传感器的位置和方向需要精确控制，以确保测量结果的准确性。

二、声强测量的方法声强测量的方法主要有两种：一种是直接法，另一种是间接法。

直接法是指直接测量声波在空间中传播时的压力差，从而计算出声强的大小和方向。

这种方法需要使用两个微小的声压传感器，将它们分别放置在声源和测量点的位置上，然后测量它们之间的压力差。

由于声波在空间中的传播是球面扩散的，因此需要对测量结果进行修正，以消除距离效应和方向效应的影响。

间接法是指通过测量声波在空间中传播时的声压和声速，从而计算出声强的大小和方向。

这种方法需要使用一个声压传感器和一个声速传感器，将它们分别放置在声源和测量点的位置上，然后测量它们之间的声压和声速。

由于声波在空间中的传播速度是固定的，因此可以通过测量声压和声速的变化来计算出声强的大小和方向。

三、声强测量的应用声强测量在工程和科学领域中有着广泛的应用，下面将介绍其中的几个方面。

1. 声学设计声强测量可以用来评估不同声学设计方案的效果，以确定最佳的声学设计方案。

例如，在音乐厅的设计中，声强测量可以用来评估不同座位的声学效果，以确定最佳的座位布局和声学设计方案。

2. 噪声控制声强测量可以用来评估噪声控制措施的效果，以确定最佳的噪声控制方案。

例如，在机房的设计中，声强测量可以用来评估不同噪声控制措施的效果，以确定最佳的噪声控制方案。

3. 声源定位声强测量可以用来确定声源的位置和特性，以便进行声源定位和声学分析。

例如，在汽车引擎的设计中，声强测量可以用来确定引擎的声源位置和特性，以便进行声学分析和优化设计。

声强的测量方法与数据处理技巧声强是指声波在单位面积上通过的能量，它是评价声音强度的重要物理量。

正确测量声强并进行准确的数据处理对于各种声音研究和应用具有重要意义。

本文将介绍几种常用的声强测量方法以及数据处理技巧，帮助读者了解如何进行声强的测量与分析。

一、声强测量方法声强的测量需要使用专用的仪器，常见的声强测量方法主要包括声强表法和声强定向法。

下面对这两种方法进行介绍。

1.声强表法声强表法是最常用的测量声强的方法之一。

它通过将声强测量仪器放置在声源附近，利用接受器接收声音的能量来确定声强大小。

具体操作步骤如下：（1）将声强仪器放置在距离声源一定距离的位置，并保持与声源垂直。

（2）打开仪器，进行校准和调整，确保其正常工作状态。

（3）触发声源，记录所测得的声强数值。

2.声强定向法声强定向法是一种对于特定方向上的声强测量较为精确的方法。

它需要使用声强仪器以及声源的角度信息来进行测量。

操作步骤如下：（1）根据实际需求，设置声源与声强仪器之间的角度。

（2）调整仪器位置，确保其与声源和接受器在同一直线上。

（3）触发声源，记录所测得的声强数值。

二、声强数据处理技巧在测量得到声强数据后，对数据进行处理能够更准确地分析声音的强度。

以下是几种常用的声强数据处理技巧：1.单位转换声强的单位通常使用分贝（dB）来表示。

在数据处理过程中，如果得到的声强数据单位不是分贝，需要对其进行转换。

常见的声强单位转换公式为：声强（分贝）= 10 * log10（声强数值/参考声强数值）2.数据平均在进行声强测量时，由于环境噪音等因素的存在，单次测量得到的数据可能存在一定的误差。

为了减小误差，可以进行多次测量，并对数据取平均值。

计算平均值可以降低测量误差，提高数据的可靠性。

3.数据比较进行声强数据处理时，常常需要将不同声源的声强进行比较，以评估其相对大小。

此时可以使用图表来可视化不同声源之间的声强差异，更方便地进行比较和分析。

4.数据分析软件对于大量且复杂的声强数据，使用专门的数据分析软件能够提高处理效率和准确性。

声功率测试要测定声源的声功率，首先要测得包围声源的假设球面或半球面侧量表面上的表面声压级,然后计算出声源辐射的声功率级。

自由场法，待测机器放在室外空旷、没有噪声干扰的坚硬地面上或半消声室内，相当于在半自由声场中测试，透声面积为：表1 ISO颁布的噪声源声功率测试标准标准编号精度分类测试环境声源体积噪声特性可得到的声功率可供选择的信息3744工程户外或在大房间内最大尺寸小于15m任意A计权1/1和1/3倍频带指向性和声压级随时间变化3745精密消声室或半消声室最好小于测试间体积的0。

5％任意A计权、1/1或1/3倍频带指向性和声压级随时间变化表2 我国颁布的噪声源声功率测试标准方法分类标准编号精度分类主要特点声源体积对应的ISO标准声压法6882—1986精密消声室和半消声室精密法小于测试房间体积的0。

5%3745:1977产生自由场的环境可以是消声室或半消声室，以及近似满足自由场条件的室内或户外，因此，所测量的精度有所不同。

分为三级：精密法、工程法和简易法，即1级、2级和3级精度,其特征由GB/T 14367规定，见3。

表中有几点需要说明：①三种方法都适合各类噪声，如：宽带、窄带、离散频率、稳态、非稳态、脉冲等；②K2为对A计权或频带的环境修正值,等于所测得的声功率级减去标准声源校准的声功率级；③为背景噪声修正值,等于被测声源工作期间的测量表面平均声压级减去测量表面平均背景噪声声压级。

表3 我国颁布的噪声源声功率测试标准参量精密法1 级工程法2 级简易法3 级测量环境半消声室室外或室内室外或室内评判标准K20。

5dB K22dB K27dB声源体积最好小于测量房间体积的0.5％无限制，由测试环境在限定无限制，由测试环境在限定对背景噪声10dB（如有可6dB（如有可3dB（如有可能，的限定能,大于15dB),K 10。

4dB 能，大于15dB），K10.4dB大于15dB）,K10.4dB测量数目1094必须测量出声源周围固定距离处假想球面上许多点的声压级，球的半径应该使测量点位于远场。

物理实验技术中的声学性能测试方法与技巧声学性能测试是物理实验技术中非常重要的一部分。

通过对声学性能的测试与评估，可以有效地了解和评估声学系统的性能，帮助科学家和工程师进行研究和开发。

本文将介绍一些常用的声学性能测试方法与技巧，以帮助读者更好地理解声学测试领域的相关知识。

一、声学性能测试的基本原理声学性能测试主要涉及声音的传播、衰减、回声等特性的测量和评估。

其中，常用的测试参数包括声压级、声强度、频率响应等。

测试的基本原理是通过声音的产生和控制，测量声音在空气中的传播和反射特性，进而评估声学系统的性能。

二、声压级的测量方法声压级是声音强度的量化表示，常用单位为分贝（dB）。

测量声压级的常见方法是使用声级计或测音仪。

使用声级计时，需将测量的声压值与标准参考值进行比较，并换算成分贝值。

而测音仪则可以直接读取声压级的数值。

三、声强度的测量方法声强度是声音能量传播的指标，与声源的功率和传播距离有关。

常用的声强度测量方法包括声压法和声强度法。

声压法通过测量声压的分布及变化来计算声强度，而声强度法则通过测量声波的传播速度和介质的密度来计算声强度，更加准确和可靠。

四、频率响应的测量方法频率响应描述了声学系统在不同频率下的传输特性。

测试频率响应时，可以使用信号发生器产生不同频率的声音，然后用麦克风或传感器接收和测量声音的强度。

通过比较输入和输出信号的差异，可以得到声学系统在不同频率下的响应曲线。

五、回声时间的测量方法回声时间是描述声学系统中声音残留的时间。

常用的回声时间测量方法是采用脉冲信号并测量其衰减的时间。

在实际测试中，可以使用回声时间分析仪或频谱分析仪等设备。

通过测量声音信号从发送到反射回来的时间间隔，可以得到回声时间和声学系统的声学环境信息。

六、测试技巧与注意事项在进行声学性能测试时，需要注意以下几点技巧与注意事项。

首先，选择适当的测试设备和仪器，并确保其准确和可靠。

其次，在进行测试前，需要做好实验场地的准备工作，如降噪处理和消除干扰源等。

用声强法测定噪声源的声功率级李毅民应怀樵（北京东方振动和噪声技术研究所，北京， 100085 ）摘要：本文比较了噪声源声功率级测量的两种基本方法——声压法和声强法。

介绍了声强法的两种测量方法——离散点上的测量和扫描测量。

指出了在实际测量中各自的技术要点，和所遵守的国家标准。

特别是指明对所采用的声强仪的技术要求，和遵从的国家计量检定规程。

关键词：声强，声强级，声功率级Abstract: Two basic methods on determination of sound power levels of noise sources ( based on the measurements of sound pressure, and based on the measurements of sound intensity) are compared. On the method based on sound intensity, two measurement methods are introduced. They are measurement at descrete points and measurement by scanning. The technical key points and national criteria observed are presented. Particularly the technical requirements to the measurement instruments of sound intensity are pointed out.Key words: sound intensity, sound intensity level, sound power level1声功率测量的声压法与声强法在噪声控制工程和环境噪声监测中，经常测量的声学量有声压级，声强级和声功率级。

物理实验技术中的声强测量与控制技巧声音是我们生活中不可或缺的一部分，而声强则是描述声音强度的物理量。

在物理实验中，准确测量和控制声强是至关重要的。

本文将介绍物理实验技术中的声强测量与控制技巧。

首先，声强的测量是一个重要的步骤。

常用的测量方法是使用声强级仪。

声强级仪是一种专门用于测量声音强度的仪器。

它通过将声音转换成电信号，然后再将信号转换成数字显示，以确保数据的准确性。

在测量时，应将声强级仪放置在与声源等距离的位置，以获得准确的测量结果。

然而，单纯的测量声强并不能满足所有的实验需求。

有时候，我们需要在实验过程中精确地控制声强。

这就需要我们了解一些声强控制的技巧。

首先，可以通过调整声源的距离来控制声强。

根据声学原理，声音的强度与其传播距离的平方成反比。

因此，将声源与测量点的距离拉远，声音的强度就会减小。

相反，将声源拉近测量点，声音的强度就会增加。

这种方法简单易行，适用于一些简单的实验。

其次，我们可以通过控制声源的功率来调整声强。

声音的强度与声源的功率成正比。

增加声源的功率可以增加声音的强度，减小功率则会减小声音的强度。

因此，在实验中，我们可以通过调整声源的电流、电压或器件的特性来实现声强的控制。

此外，使用声学投射器也是一种常见的声强控制方法。

声学投射器是一种可以聚焦声音的装置，它可以将声音集中在特定的区域内。

通过调整声学投射器的位置和角度，可以控制声音在实验室内的分布和强度。

这对于某些需要集中声音能量的实验非常有用。

除了上述技巧外，还有一些其他的声强控制方法。

比如，使用吸音材料来减小声音的强度，或者采用声学隔离的方法来阻止声音传播。

这些方法在特定的实验环境下也是非常有效的。

总而言之，物理实验技术中的声强测量与控制技巧对于研究声音传播和声学特性至关重要。

通过准确的测量和精确的控制，我们可以开展更加深入的研究工作，并为各个领域的应用提供支持。

尽管存在一些技术挑战，但通过不断的实践和探索，我们可以克服这些难题，并取得更加准确和可靠的结果。

实验九 声强扫描法测量声功率一、实验目的1.掌握声强法测声功率的原理和方法；二、实验要求1．正确理解声强法测量声功率标准(GB/T16404.2—1999)的基本原则；2．掌握Pulse 3560C 声振测量系统的基本功能及使用方法。

三、实验环境1． 声源（以空载状态的320W 大宇6060T 手电钻为例）2． B&K Pulse 声振测量系统3560C3． M6K 通用计算机4． B&K3599声强探头套件5． B&K 声学测量软件平台四、实验内容、步骤实验内容: 测量手电钻（320W ）空载状态下的声功率。

测量原理、方法：单位时间内声源所辐射的声能量称为声源的平均声功率，因为声能量是以声速c 0传播的，因此平均声功率可表示为0W c S ε= (6.1) 其中ε为平均声能量密度，S 为垂直声传播方向的面积；它与声强的关系为： W I S =⋅ (6.2) 因此，它可以通过测量包围该声源封闭面积S 上总的声强来测量声功率。

由于声强反映了测量面单位面积上所通过的平均声功率，所以将声强沿曲面的法向分量n I 在整个封闭曲面上进行积分，就可以直接求出声源的声功率W 。

即：n s sW I SdA I SdA =⋅=⋅⎰⎰⎰⎰ （6.3）由声功率的定义式（16）可知，采用声强测量法确定声功率时，首先需要确定一个假想的测量面。

理论上讲，只要曲面内无其它声源或吸声体，任何曲面都可作为测量面，而且测量面与声源的距离是任意的。

图4所示为常用的三中测量面。

第一种矩形表面最为简单。

不仅测量表面很容易确定，而且平均声强的测量也很简单，只要将各表面测出的局部声功率相加即可求出总声功率。

第二种是半球面。

这种测量面所需测点较少，且对于自由场中的无方向性声源，球面上各点声强相等。

根据ISO3754，采用此测量面时，最少的测量点数为10。

即在三个截面图上各设三个测点，另一个设在顶部（见图1）。

如果10个测点的声强差别很大，则应增加测量点数。

实验十一 声强扫描法测量声功率测量原理、方法：单位时间内声源所辐射的声能量称为声源的平均声功率，因为声能量是以声速c 0传播的，因此平均声功率可表示为0W c S ε= (6.1) 其中ε为平均声能量密度，S 为垂直声传播方向的面积；它与声强的关系为：W I S =⋅ (6.2)因此，它可以通过测量包围该声源封闭面积S 上总的声强来测量声功率。

由于声强反映了测量面单位面积上所通过的平均声功率，所以将声强沿曲面的法向分量n I 在整个封闭曲面上进行积分，就可以直接求出声源的声功率W 。

即：n s s W I S dA I S dA =⋅=⋅⎰⎰⎰⎰ （6.3）1. 声功率级的计算（1）测量面每个面元的局部声功率的计算根据下列公式计算每个测量面元每个频带的局部声功率：i ni i W I S =(6.4)(1)(2)2ni ni ni I I I ⎡+⎤⎣⎦= (6.5)式中 i W —第i 个面元的局部功率；ni I —第i 个测量面元上测量的面元平均法向分量声强的均值；i S —第i 个测量面元面积(1),(2)ni ni I I —i面元上两次扫描测得的ni I当i 面元的法向声强级为××dB 时，则按下式计算I ni 的值:/100(10)ni I I ⨯⨯= (6.6)当i 面元的法向声强级为－××dB 时，则按下式计算I ni 的值:/100(10)ni I I ⨯⨯=- ，其中122010/I W m -= (6.7) （2）噪声源声功率级的计算按下式计算每个频带的噪声源声功率级。

0110lg Ni W i W L W ==∑(6.8)式中 i W —第i 个面元的局部功率；N —测量面元总数；1 0W —基准声功率如果任意一个频带的1Ni i W =∑为负值，则本标准给出的方法不能用于该频带。

实验二十 衰减振动的测量测量原理：被测结构受到力锤的冲击力作衰减振动，其位移相应为：)c o s (02200ϕδωξξδ--=-t e ，其中0ξ、0ϕ是由初始条件决定的两个常数，δ位衰减系数，002f πω=为系统固有角频率。

实验九 声强扫描法‎测量声功率‎一、实验目的1.掌握声强法‎测声功率的‎原理和方法‎；二、实验要求1．正确理解声‎强法测量声‎功率标准(GB/T1640‎4.2—1999)的基本原则‎；2．掌握Pul ‎s e 3560C ‎声振测量系‎统的基本功‎能及使用方‎法。

三、实验环境1． 声源（以空载状态‎的320W ‎大宇606‎0T 手电钻‎为例）2． B&K Pulse ‎ 声振测量系‎统3560‎C3． M6K 通用‎计算机4． B&K3599‎声强探头套‎件5． B&K 声学测量‎软件平台四、实验内容、步骤实验内容: 测量手电钻‎（320W ）空载状态下‎的声功率。

测量原理、方法：单位时间内‎声源所辐射‎的声能量称‎为声源的平‎均声功率，因为声能量‎是以声速c ‎0传播的，因此平均声‎功率可表示‎为0W c S ε= (6.1)其中为平均‎ε声能量密度‎，S 为垂直声‎传播方向的‎面积；它与声强的‎关系为： W I S =⋅ (6.2) 因此，它可以通过‎测量包围该‎声源封闭面‎积S 上总的‎声强来测量‎声功率。

由于声强反‎映了测量面‎单位面积上‎所通过的平‎均声功率，所以将声强‎沿曲面的法‎向分量在整‎n I 个封闭曲面‎上进行积分‎，就可以直接‎求出声源的‎声功率W 。

即：n s sW I SdA I SdA =⋅=⋅⎰⎰⎰⎰ （6.3）由声功率的‎定义式（16）可知，采用声强测‎量法确定声‎功率时，首先需要确‎定一个假想‎的测量面。

理论上讲，只要曲面内‎无其它声源‎或吸声体，任何曲面都‎可作为测量‎面，而且测量面‎与声源的距‎离是任意的‎。

图4所示为‎常用的三中‎测量面。

第一种矩形‎表面最为简‎单。

不仅测量表‎面很容易确‎定，而且平均声‎强的测量也‎很简单，只要将各表‎面测出的局‎部声功率相‎加即可求出‎总声功率。

第二种是半‎球面。

这种测量面‎所需测点较‎少，且对于自由‎场中的无方‎向性声源，球面上各点‎声强相等。

声音的共振与声强的实验测量物理教案引言：声音是我们生活中不可或缺的一部分，它可以传达信息，产生美妙的音乐，以及让我们感受到世界的存在。

在物理学中，声音的共振和声强是了解声波行为的重要概念。

本实验旨在通过测量声音的共振频率和声强来探索声音的特性和相关原理。

实验材料：1. 音叉2. 条件反射器（共振筒或共振室）3. 音频发生器4. 音量计5. 测量仪器（万用表、频率计）实验过程：1. 准备工作：确保实验室安静，并关闭任何噪音来源。

2. 实验一：声音的共振a. 将音叉固定在条件反射器上，将其激振。

b.缓慢改变条件反射器的长度，使音叉的音调发生变化。

c. 定位到音叉共振的位置，记录下共振筒的长度。

3. 实验二：声强的实验测量a. 使用音频发生器产生固定频率的声音信号。

b. 将音频发生器连接到音量计以确保声音的一致性。

c. 将音量计放置于固定距离内，并记录下所测量到的声强。

d. 逐渐改变距离，再次记录不同位置下的声强。

4. 数据处理：a. 对实验一中测量到的共振筒长度进行统计并绘制成图表。

b. 对实验二中测量到的声强进行统计并绘制成图表。

c. 分析数据并得出结论。

结果与讨论：1. 实验一结果表明，当条件反射器的长度与音叉的共振频率匹配时，声音会产生共振现象。

这是因为共振筒的长度使得反射的声波与原始声波相位相同，并增强了声音的振动幅度。

2. 实验二结果表明，声强随距离的增加而减弱。

这是因为声波在传播过程中会遇到阻力、散射和吸收，导致能量损失。

3. 通过对实验数据的分析，可以进一步研究声波传播的规律，如声音的衰减和传播速度的变化等。

结论：声音的共振和声强是声学中重要的概念。

通过本实验，我们可以更好地理解声波行为和特性，并且探索一些与声音相关的实际应用，如共振音箱、声学器械等。

进一步的研究可以推动声学科学的发展，以及改进音响技术和声学设计。

致谢：感谢实验室的技术支持和协助，以及参与实验的同学们的合作。

本实验的顺利进行离不开你们的努力和帮助。

一、声强测试1. 运行Spectral Acquisition2. 建立几何模型3. 通道设置选择Input1和Input2，其中Input2为参考通道，而Input1的“point”必须与几何模型上的测点符合，可以直接输入，也可以通过“Use Geometry”来配置。

4．试验设置z选择测量和存储Autopower，这样我们可以获得两个麦克风的声压数据。

z选择测量和存储Sound Intensity。

必须注意Channel 1是参考通道，Channel是接近声源的那个麦克风。

并输入两个麦克风之间的距离。

z选择合适的带宽，分辨率和平均参数。

5．测试z当一个点测试完毕之后，回到通道设置工作表，配置下一个测点，然后继续测量。

z测完所有的点之后，转到“Validate”工作表，检验有没有丢失的测点。

z存储，并离开Spectral Acquisition。

二、声强分析1．加载“Intensity Analysis”。

2．声强数据选择。

进入“Intensity Data Selection”工作表，软件将自动识别当前Section的数据。

3．建立声强网格只需定义矩形网格。

填入Mesh相应的坐标，及Rows和Columns。

4．网格选择和验证z选择已有的，或者建立一个Mesh。

z点击“look for corresponding data”，如果Mesh变绿，表示数据已经找到。

否则，显示红色。

z点击每一个Mesh块，就能显示与该点相关的数据。

z右边显示的是该点的相关信息。

5．分析及可视化z进入“Intensity Analysis”工作表z选择需要进行分析的meshz选择进行分析的频率或者带宽。

可以是某个频率、1/3倍频程或者1/1倍频程，或者是在某一范围内。

z调入测试对象图片，放在网格下面。

6．计算声功率，并输出到Excelz选择Mesh。

z“Grouped per Component”，所有的声压、声强和声功率结果在一个Excel文件。