声强法测声功率

声强与频率：声强的测量和频率的计算声强是声音传播中的一个重要参数，可以用来描述声音的强度和能量。

频率则是指声音振动的快慢程度，是衡量声音音调高低的参数。

在声学领域中，声强与频率的测量和计算是研究声音特性和应用的基础。

本文将介绍声强的测量方法以及频率的计算原理和方法。

声强的测量是通过测量声音传播到某个点的能量来进行的，在实际应用中可以用声级来表示声强。

声级是一种对于人耳感觉的声音强弱的度量单位，常用单位是分贝(dB)。

对于人耳而言，声级为0dB时，表示人耳的听觉阈限，即最小可听到的声音强度。

声级的计算方法是通过将待测声音的能量与参考声音的能量进行比较，并将参考声音的声级设置为0dB，计算出待测声音相对于参考声音的声级差。

在实际测量中，通常使用声级计或声级计仪器进行声强测量。

声级计通过将声音转化为电信号，然后经过放大并进行滤波处理，最后显示在仪器上。

根据国际标准，声级计的测量范围通常为30dB至130dB之间，可以满足大部分声音强度的测量需求。

在测量时，需要选择适当的待测声音源和测量位置，并避免遮挡和干扰，以确保测量结果的准确性。

频率的计算是通过测量声音振动的周期或频率来进行的。

频率是指在单位时间内声音振动的次数，常用的单位是赫兹(Hz)。

对于周期性的声音，可以通过测量振动的周期来计算频率。

周期是指一个完整的振动所经历的时间，可以用秒(s)来表示。

频率的计算公式是频率=1/周期，即频率等于振动周期的倒数。

对于非周期性的声音，可以通过将声音分解为多个频率分量，并计算每个频率分量的能量来估计频率。

这种方法常用于音频信号处理和声音识别中。

通过使用傅里叶变换等信号分析方法，可以将声音分解为频率分量，并获得每个频率分量的能量，从而计算出频率的分布和特征。

在实际计算中，通常使用计算机和数学软件来进行频率的计算和分析。

这些计算工具可以提供快速且准确的频率计算结果，并且可以进行进一步的分析和处理。

在声学研究和工程实践中，频率的计算和分析是非常重要的步骤，可以帮助研究人员和工程师了解声音的特性、进行声音处理和控制。

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。

大型设备的声功率级声强测试方法
李志远;陈慧;陈品;陆益民
【期刊名称】《振动、测试与诊断》
【年(卷),期】2013(033)002
【摘要】大型机电设备的声功率级在典型工况下的测试是噪声测试的难点,为此以声强法测试技术为手段,研究了大型风力发电机在生产环境中的噪声声功率级测试方法.通过理论分析和实际测试,研究了离散点声强测试和扫描声强测试两种基本方法以及子面分离测试的理论基础.在对设备的声辐射表面采用两种基本方法进行整体测试的同时,比较了将设备噪声辐射面划分为若干个子面的分离测试方法.结果表明,对于大型机电设备采用离散点法和扫描法都能满足工程测试精度的要求,采用子面分离测试同样能达到整体测试的结果.同时,利用子面声强测试的结果还可以对多声源设备中的各组合声源进行声功率级排序,确定多声源设备的主要噪声源.
【总页数】4页(P311-314)
【作者】李志远;陈慧;陈品;陆益民
【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥,230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥,230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥,230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TM301.4+3;TB52+4;TH89
【相关文献】
1.测定声源声功率级的新方法：正声强测量法 [J], 郑郧
2.测定声源声功率级的新方法—正声强测量法 [J], 徐滇;郑郧
3.采用声强法对660kW异步电动机进行现场声功率级测定 [J], 岑昌福
4.采用声强技术测定电机声功率级的测试程序 [J], 池万刚
5.采用声强法对660kW异步电动机进行现场声功率级测定 [J], 池万刚;应善成;等因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

声学中共振与声音强度的计算与实验验证声学学科研究声音的产生、传播和接收等现象，其中共振和声音强度作为声学中的重要概念，对于理解声音的特性和应用具有重要意义。

本文将介绍声学中共振和声音强度的计算方法，并通过实验验证其准确性。

一、共振的概念与特性共振是指在一个物体受到外力作用下，产生振动的频率与外力作用频率相等或相近的现象。

共振现象广泛存在于自然界和工程技术中，其特性主要包括共振频率和共振增益两个方面。

1. 共振频率共振频率是指物体在共振时的振动频率，通常表示为f0，对于弹性体而言，可以通过以下公式计算：f0 = (1 / 2π) * √(k / m)其中，k为弹性系数，m为质量。

2. 共振增益共振增益表示在共振频率附近物体的振幅增加的程度，可以用于衡量共振的强度。

共振增益与原有振幅的比值可以用以下公式表示：Q = ω0 / Δω其中，Q为共振品质因数，表示振幅增益的倍数，ω0为共振频率对应的角频率，Δω为半峰宽度。

二、声音强度的计算方法声音强度是衡量声音能量传播的大小，它表示单位面积上通过的声功率，通常以W/m²为单位。

声音强度的计算方法主要有三种，分别是“声功率法”、“距离法”和“声压法”。

1. 声功率法声功率法是通过测量声源输出的声功率来计算声音强度，其计算公式如下：I = P / A其中，I为声音强度，P为声源的声功率，A为声源在单位距离上的辐射面积。

2. 距离法距离法是通过测量声音在传播过程中的衰减来计算声音强度，其计算公式为：I = P / (4πr²)其中，I为声音强度，P为声源的声功率，r为观测点到声源的距离。

3. 声压法声压法是通过测量声音的声压来计算声音强度，其计算公式为：I = p² / (2ρv)其中，I为声音强度，p为声音的声压，ρ为介质密度，v为声音在介质中的速度。

三、实验验证声学中共振与声音强度的方法1. 共振实验为验证共振频率和共振增益的计算方法，可以进行共振实验。

噪声声强测量分析和应用摘要：系统阐述了声强法测量再生的原理、方法和关键程序。

以变流器的噪声测试为例，重点说明包络面的划分、声强探头的设置和测试结果分析。

关键词：声功率；声强；噪声测量0 引言传统的声压法测量噪声，需要消声室等特殊、昂贵的声学环境，而且很多测试品因结构、重量、尺寸及运转、安装条件的限制，不能在消声室内去测量。

对于声源定位、声源排队等工作，使用声压法有很大的困难。

相比之下，声强测量技术因其矢量性而具有诸多优点：它可以在普通环境下或生产现场准确的测定被试品的声功率；可以很方便的进行声源排队、定位等方面的测试研究工作等。

因此，声强测量已成为近年来用于噪声鉴别和声功率评定的有效手段之一。

1 声强测量基本原理声强是指在单位时间内通过垂直声波传播方向上的单位面积的声能，是描述声能流动的具体大小和方向的声学量。

可以简单地认为：某点的声强=该点的声压×质点的速度，在声场中，A点的声强定义为：Ir=PAUr (1))式中Ir--A点在r方向上的声强，PA--A点的声压，Ur--A点在r方向上的空气质点振动速度。

常用声强测量法是双传声器法。

双传声器法的基本原理如下：设声场中A点附近在r方向上有相距为∆r的两点A1、A2，此两点的声压设为PA、PB; 对无粘性的理论介质，A点的欧拉方程为： (2)式中ρ--空气密度，用A1、A2两点声压的的差分，近似式（1）中A点的声压梯度，得到 Ur=- (3)两传声器之间中点A的声压可用A1、A2两点声压的平均值来近似：P= (4)将式(3)和式（4）代入式（！）中进行矢量相乘就得到A点的声强。

2 声强测量方法声强测量方法有离散点法和扫描法。

离散点法是将测量面均匀划分为若干单元，然后逐个测量每个单元中心点的声强，计算该单元的声功率，最后将所有单元的声功率进行平均，计算该单元的声功率。

扫描法是将声强探头在适当长的时间内，在正交两个方向上（水平和垂直），以规定路线（S）型，在测量面元上进行匀速往复扫描。

超声波声强测量仪一、详细介绍超声波在液体声扬中产生空化效应的超声波强度（声功率）仪、超声波声强测量仪是超声波系统一个最主要的指标。

它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。

超声波功率（声强）测量仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。

根据使用场合不同，超声波功率测试仪可做便携式和在线监测式。

二、技术参数名称先欧超声波声功率（声强）测量仪型号X0-2008 / XO-2008D (带D型为高温型）可测声强范围0~150Wcm2可测频率范围10KHz~1MHz探头长度30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 100cm使用温度0~90℃（普通型）/ 0~300℃（高温型带D）使用介质液体酸碱值PH4~PH10（可选择耐强酸碱型）响应时间小于0.1秒使用电源220V，1A毫伏表外型尺寸260㎜×132㎜×186㎜（长×宽×高）三、基本配置超声波声功率（声强）测量仪包括毫伏表一台，探头一根，无选配件。

四、技术参数可测声强范围：0～150W/cm2可测频率范围：10kHz～1MHz探头长度：60cm使用温度：0～90℃（普通型）0～300℃（高温型）使用说明书：液体声场中的超声波强度(声功率)是超声波系统一个最主要的指标。

它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。

超声波功率(声强)测试仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。

根据使用场合地不同，超声波功率测试仪可做成便携式和在线监测式。

工作原理：测量仪运用的是压电陶瓷的正压电特性，即压电效应。

当我们对压电陶瓷施加一个作用力时，它就能将该作用力转换成电信号。

在同样条件下，作用力越强，电压越高。

若该作用力的大小以一定的周期变化，则压电陶瓷就输出一个同频率的交流电压信号。

由于空化作用和其他干扰，实际的电压波形是一个主波和许多次波的叠加。

要了解声场的实际作用波形，建议用频谱分析仪或示波器观察。

声学中的声强与声音强度分析声学是研究声波传播、声音产生与感知的科学领域。

在声学中，声强和声音强度是两个重要的概念。

本文将对声强和声音强度进行详细分析，并探讨它们在声学中的应用。

一、声强的定义与测量方法声强是指声音信号通过单位面积垂直传播的能量。

在国际单位制中，声强的单位是瓦特每平方米（W/m²）。

声强的测量可以通过声级仪或声压级仪等设备进行。

在声学中，声强的计算公式为声强（W/m²）= 声压（Pa）² / 密度（kg/m³） / 速度（m/s）。

其中，声压指声音对媒质施加的压力，密度是媒质的密度，速度是声音在媒质中传播的速度。

二、声音强度的定义与计算方法声音强度是指声音信号产生的能量流量，即单位时间内通过单位面积的能量。

在国际单位制中，声音强度的单位是瓦特每平方米（W/m²）。

声音强度的测量可以通过声强计或声压计等设备进行。

声音强度的计算公式为声音强度（W/m²）= 声强（W/m²）×传播面积（m²）。

传播面积指声音传播的表面积，可以是源点的周围面积或接收声音的面积。

三、声强与声音强度的关系声强和声音强度有密切的关联，它们是由声波传播时的能量密度引发的概念。

声强描述的是声音信号通过单位面积传播的能量，而声音强度描述的是声音信号在单位时间内通过单位面积的能量。

因此，声音强度可以看作是声强与时间的乘积。

在实际应用中，声音强度的测量通常更为常见，因为它更直接地反映了声音的强度情况。

不过，无论是声强还是声音强度，都可以用来评估声音的强弱程度，并在声学研究中发挥重要作用。

四、声强与声音强度的应用声强和声音强度的应用广泛，涵盖了各个领域。

以下是一些典型的应用示例：1. 环境噪音评估：声强和声音强度可以用于评估城市、交通和工业等环境中的噪音水平，从而进行噪音管控和环境保护。

2. 声学设计：声强和声音强度的分析可以帮助进行建筑、音响设备和汽车等声学设计，以改善声学环境和提升音质。

声强分布的测量一、定义：1、声强：在传播方向上单位时间内通过单位垂直面积的平均声能量。

2、声强级：表示声强大小的指标。

3、声压：介质压强的变化量。

二、基本信息：单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S的平均能量就称为平均声能量流或者声功率。

因为声能量是以声速c o传播的，因此平均声能量流应等于声场中面积为S，高度为c o的主题所包括的平均能量，即W=ε c o S（1）平均声能流，单位为w（瓦），1w=1N∙M/S。

通过垂直于声传播方向的单位面积上的平均声能量流就称为平均声能量流密度或称为声强，即I=WS=ε c o（2）根据声强的定义，它可以用单位时间内、单位面积的声波向前进方向毗邻介质所做的功来表示I r=1TR e p R e vTdt（3）式中R e代表取实部。

声强的单位是w/m^2.声波强度，简称声强。

定义为单位时间通过与声波传播方向垂直的单位面积中的声能。

当介质中无平均流时，对于平稳各态历经的随机过程，声强等于瞬时声压和同一点上的瞬时速度乘积平均值；设介质质点振动速度为u r（t），该质点声压为p r t，则声波沿r方向的声强表达式为I r=limr ∞1Tp t t u r tTdt（4）如果在足够长的时间间隔T中进行时间平均，故时均声强为I r=1Tp t t u r tTdt（5）I r=p t t u r（t）（6）其中，I r及p t t u r t上面的横线表示时间的平均，u r（t）=drdt 为r方向的质点速度，它是一个振动量，有正有负。

由此推论可得到关于声强更全面的定义。

设声场中某点的瞬时声压为p t t，质点振动速度矢量为u r t，则该店的瞬时声强定义为：I r (t ) =p t t u r t(7) 可见，声强是一个矢量，其作用方向始终与质点速度u r t处在同一直线上。

设I r (t ) =I w i +I w j +I w k 、又知汉密牛顿算子为：∇=ððx i +ððy j +ððz k ，可以写出声场的的能量平衡方程为ðEv (t )ðt =ðI xðx +ðI yðy +ðI zðz （8）通常实用上说的声强是指时间平均声强，即I r =p t t u r （t ）（9） 1.2性质：在（1.6）式中，我们可以把r 方向的质点速度u r （t ）看作由两个分量合成即u r （t ） =u ∥（t ） +u ⊥（t ）（10） 其中u ∥（t ）与p t t 同相位，为有功分量， I r =1T p tt u ∥（t ）T 0dt ≠0 （11） 而u ⊥（t ）则相位于p t t 具有90度相位差，为无功分量, I r =1Tp t t u ⊥（t ）T 0dt =0 （12） 时间平均将使瞬时声强中的无功分量相互抵消，因此，有功分量与声源辐射声功率有关，无功分量表明时间平均值为零的能量起伏。

声强测量原理及方法探究一、声强的基本概念。

声强定义为“垂直于声波传播方向上单位时间内通过单位面积的声能”。

其时刻在r 方向上面传播的声能为Er ，按声强定义则瞬时声强为声能Er=p(t)dAdr ，故 即为速度与声压的乘积，因为速度为矢量所以声强也为矢量。

T 理论上面应为一足够长的时间，可对于周期信号为周期即可，对于随机噪声信号，须选择一尽量大的合适值。

二、 声强的测量方法。

由于直接对声强的直接测量相当于是对能量的捕捉，很难实现。

根据以上定义可以知道只要测量出对应的声压以及质点速度即可算出声强值。

声压可以用传声器直接测量，而质点运动速度的测量却很难，只能用近似的方法求得。

由声学原理可知，在r 方向上面的质点速度为 A ：间接法(P-P 法)（将计算公式变形，通过声压测量、计算得出声强）： 1、双传声器法。

下图所示为面对面式双声传感器设传声器A 和 B 的 声学中心的连线方向为，相距为，所测得A 、 B 通道的声压信号分别是p a (t), p b (t)同时两传感器之间的中点声压P （t ）近似为：ri rE I dtdA=ri ()/()()r I p t dr dt p t u t ==1r p u dtrρ∂=-⎰∂双传声器法由于后续的处理方式的不同，又可分为模拟式声强测量系统和数字式滤波声强测量系统。

模拟式数字式B&K公司3360型声强分析仪2、互谱声强法互谱密度测量法就是利用声压信号与声强的互谱关系，然后通过FFT 把声探头测得的信号由时域转换频域，取其互谱的虚部就是声强。

B&K/2032/2034/2035 是B&K 公司可用于声强测量的FFT 分析仪，它是互谱声强测量分析系统。

B、直接法(P-U)法：3直接去分开求解速度、声压进行计算。

多普勒频移效应挪威电子公司应用H.J.Krystad 与O.H Bjor提出的根据超声波速的对流多普勒频移效应对质点速度进行测量的方法来研制声强探头并成功生产。

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。

声功率级测试方法
声功率级（Sound Power Level）是表征声能强度大小的物理量，用于说明声源释放的声能。

声功率级测试方法主要包括以下几个步骤：
1. 设立测试环境：在室内或者室外指定的测试区域内，准备好测试设备和其他必要的测试工具，保证测试环境的干净、安静。

2. 确定测试位置：根据测试对象的大小和形状，确定适当的测试位置。

通常会要求测试对象周围有足够的空间，以减少反射和干扰。

3. 安装测量设备：将声功率级测量设备安装在适当的位置，确保设备能够准确测量到声源释放的声能。

常用的测量设备包括声功率级测量仪、麦克风、声学信号分析仪等。

4. 进行校准：在测试之前，对测量设备进行校准，以确保测量结果的准确性。

校准可以通过检查仪器状态、对参考声源进行测量等方法进行。

5. 进行实际测量：启动测量设备，对声源释放的声能进行实时测量。

一般可分为两种测量方法：
a. 远场法：将声源放置在远离测量点的位置，测量点以声源
为中心，测量声源正前方的声功率级值。

b. 近场法：将声源放置在距离测量点很近的位置，测量点位
于声源附近，测量声源释放的声功率级。

6. 数据处理和分析：将测得的声功率级数据进行处理和分析，得出最终的测试结果。

一般可以使用专业的声学分析软件进行。

7. 报告编制：根据测量结果，编制测试报告，说明测试对象的声功率级大小，以及其他相关信息。

声音的声强与声级的计算方法声音是日常生活中不可或缺的一部分，我们无时无刻不被各种声音所包围。

但是，你是否曾经想过声音有多响亮？是否了解声音的强度如何进行计量和计算？本文将介绍声音的声强与声级的计算方法。

首先，我们需要了解声音的声强是如何定义的。

声强是指声波通过单位面积所传递的能量，它决定了声音的大小。

声强的单位是瓦特每平方米（W/m²），它表示每秒每平方米传输过来的声音能量。

一般来说，人类的听觉范围约在10^-12W/m²至1 W/m²之间。

那么，声强是如何进行测量和计算的呢？测量声强有多种方法，其中一种常用的方法是使用声级仪。

声级仪可以将声音的声压级转化为声强，从而进行测量。

声压级是指声音的压力变化，它决定了声音的大小和强度。

声压级的单位是分贝（dB），它是以十为底的对数比值。

具体而言，声强I（单位：W/m²）可以通过以下公式计算得到声压级Lp（单位：dB）：Lp = 10log₁₀(I/I₀)其中，I₀是参考声强，通常设定为10^-12 W/m²。

这样，我们就可以将声强转换为声压级，以便更好地理解和比较声音的强度。

除了声强和声压级，我们还需要知道声音的感知特性。

根据人类的听觉特点，人对声音的感知是非线性的，也就是说，我们对于声音的感知并不是与声压级成正比的。

相对于较低的声压级，人们对于声音的感知更为敏感，而在较高的声压级下，人们的感知相对较弱。

因此，为了更好地反映人类对声音的感知，声级的定义就派上用场了。

声级是基于声压级进行的一种修正，它考虑了人类对声音的感知特征。

声级的单位与声压级相同，也是分贝（dB）。

但是，声级通过将声压级与听阈级（人类感知的最低可听到的声音级别）进行比较，从而修正了声音的强度。

在实际应用中，常见的声级包括A声级、B声级和C声级。

A声级是根据人类对声音的感知特点设计的，与人类听觉最为接近；B声级与A声级的权重稍有不同；C声级对低频声音更为敏感。