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你分得清吗?声压、声压级、声功率、声功率级、声学计权

来源:利恒检验检测     作者:检测博士    编辑:小月亮    2020-07-08 16:58:05     加入收藏

声音测量最常用的物理量是声压,单位Pa。声压的大小通常用声压级 (Sound Pressure Level, SPL) 来描述,单位dB。通常人耳可听的声压范围为2×10-5 Pa~20Pa,对应的声压级范围为0~120dB。通常来说,声压级是描述接收者感受的量。

  声音测量最常用的物理量是声压,单位Pa。声压的大小通常用声压级 (Sound Pressure Level, SPL) 来描述,单位dB。通常人耳可听的声压范围为2×10-5 Pa~20Pa,对应的声压级范围为0~120dB。通常来说,声压级是描述接收者感受的量。

  声压,虽然是噪声评价的一个重要物理参量,然而声压的大小与距离声源的距离和测量时所处的环境直接相关。所以,人们通常用声功率级来衡量一个声源的声辐射能力。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。声功率级 (Sound power level) 是声功率与参考声功率的相对量度,定义为:

  声功率级的单位是dB,式中,W为测量的声功率,W0=10-12 W 为基准声功率。声功率是一个绝对量,只与声源有关,与其他无关。因此,它是声源的一个物理属性。

  欧盟通过噪声指令要求水泵的铭牌需标上声功率值。声功率可描述设备发出的噪声大小,但人的听觉依赖于声压,如果我们已知一个声源的声功率级,那可通过下式近似计算一个反射面自由场中的声源的声压级:

  其中,LWA 是声功率级;LpA 是声压级(均为A计权,下面会说到);r0 是基准距离,为1m;R 是接收者和声源中心的距离。由上式可近似的计算出离噪声源不同距离时,听到的噪声大小。

  人耳可听的声音具有一定的频率范围,为20-20KHz。超过20KHz的声压叫超声波,低于20Hz的声压叫次声波,这些声音人类是听不到的。正是因为人耳对不同的频率,敏感度不一样,即使声压级的大小相同,听起来也不一样。所以,需要对听到的声压级进行数学修正,也就是所谓的声学计权。

  科学家对声学分析进行了计权,并制作了相应计权的噪声测量装置——声级计,常用的有A、B、C、D 四种计权。

  A 计权得到的结果与人耳接收的声压最接近,因此应用十分广泛。

  B 计权一般较少使用。

  C 计权则比较接近于线性,即不计权的结果。

  D 计权用于评价1-10KH频率范围内的,单个飞机噪声和脉冲噪声。

  故,我们见到的大部分标志都写着LWA。

  参考资料:

  GBT 29529-2013 泵的噪声测量与评价方法

  2000-14-EC欧盟噪声指令

  ISO3744-2010声压法测定噪声源声功率级

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