1.波长、频率、声速
(1)波长。声波使传播介质中的质点振动交替地达到最高值和最低值,相邻两个最高值或最低值之间的距离,用λ 表示,单位为nm。
(2)频率。单位时间内发声体引起周围介质的质点振动的次数,用f 表示,单位为Hz。人耳能听到的声波频率范围是20~20 000 Hz,低于20 Hz 的声波为次声波,高于20 000 Hz 的声波为超声波。
(3)声速。单位时间内声波在传播介质中通过的距离,用C 表示,单位为m/s。声速与介质的密度和温度有关。介质的温度越高,声速越快;介质的密度越大,声速越快。
2.声压与声压级
(1)声压。声波在介质中传播时所引起的介质压强的变化,用P 表示,单位为Pa。声波作用于介质时,每一瞬间引起的介质内部压强的变化,称为瞬时声压。一段时间内瞬时声压的均方根称为有效声压,用于描述介质所受声压的有效值,实际中常用有效声压代替声压。
(2)声压级。对于1 000 Hz 的声波,人耳的听阈声压为2×10−5Pa,痛阈声压为20 Pa,相差6 个数量级,使用不方便,加之人耳对声音的感觉与声音强度的对数值成正比。因此,以人耳对1 000 Hz 声音的听阈声压为基准声压,用声压比的对数值表示声音的大小,称为声压级,用LP表示,单位为dB,无量纲。某一声压P 的声压级表示为式7.1。
式中,P0为基准声压值,P0= 2 ×10 -5Pa 。
3.声强与声强级
(1)声强。单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的有效声压,用I 表示,单位为W/m2。自由声场中某处的声强I 与该处声压P 的平方成正比,常温下见式7.2。
式中,P0为基准声压值,P0= 2 ×10 -5Pa 。
3.声强与声强级
(1)声强。单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的有效声压,用I 表示,单位为W/m2。自由声场中某处的声强I 与该处声压P 的平方成正比,常温下见式7.2。
式中 ρ—— 介质密度,kg/m3;
C—— 声速。常温下以空气为声波传播介质时,ρC=415 N·s/m3。
(2)声强级。与确定声压级的道理一样,用LI表示某一声强I 的声强级,单位为dB,计算公式如下:
式中 ρ—— 介质密度,kg/m3;
C—— 声速。常温下以空气为声波传播介质时,ρC=415 N·s/m3。
(2)声强级。与确定声压级的道理一样,用LI表示某一声强I 的声强级,单位为dB,计算公式如下:
式中,I0为基准声强值,I0=1×10−12W/m2。
4.声功率与声功率级(www.xing528.com)
(1)声功率。单位时间内声波辐射的总能量,用W 表示,单位为W。声强与声功率之间的关系见式7.4。
式中,I0为基准声强值,I0=1×10−12W/m2。
4.声功率与声功率级
(1)声功率。单位时间内声波辐射的总能量,用W 表示,单位为W。声强与声功率之间的关系见式7.4。
式中,S 为声波传播中通过的面积,m2。
(2)声功率级。同理,用LW表示某一声功率W 的声功率级,单位为dB,计算公式如下:
式中,S 为声波传播中通过的面积,m2。
(2)声功率级。同理,用LW表示某一声功率W 的声功率级,单位为dB,计算公式如下:
式中,W0为基准声功率值,W0=1×10−12W。
声压级、声强级、声功率级都是描述空间声场中某处声音大小的物理量。实际工作中常用声压级评价声环境功能区的声环境质量,声功率级评价声源源强。
5.倍频带声压级
人耳能听到的声波频率范围是20~20 000 Hz,上下限相差1 000 倍,一般情况下,不可能也没有必要对每一个频率逐一测量。为方便和实用,通常把声频的变化范围划分为若干个区段,称为频带。
实际应用中,根据人耳对声音频率的反应,把可听声频率分成10 段频带,每一段的上限频率是下限频率的2 倍,即上下限频率之比为2∶1(称为1 倍频),同时取上限与下限频率的几何平均值作为该倍频带的中心频率并以此表示该倍频带。在噪声测量中常用的倍频带中心频率为31.5 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hz、500 Hz、1 000 Hz、2 000 Hz、4 000 Hz、8 000 Hz和16 000 Hz,这10 个倍频带涵盖全部可听声范围。
在实际噪声测量中用63~8 000 Hz 的8 个倍频带就能满足测量需求。在同一个倍频带频率范围内声压级的累加称为倍频带声压级,实际中采用等比带宽滤波器直接测量。等比带宽是指滤波器上、下截止频率fu与fl之比以2 为底的对数值[Log 2( f u/ f 1)]为一常数n,常用1倍频程滤波器(n=1)和1/3 倍频程滤波器(n=1/3)来测量。
式中,W0为基准声功率值,W0=1×10−12W。
声压级、声强级、声功率级都是描述空间声场中某处声音大小的物理量。实际工作中常用声压级评价声环境功能区的声环境质量,声功率级评价声源源强。
5.倍频带声压级
人耳能听到的声波频率范围是20~20 000 Hz,上下限相差1 000 倍,一般情况下,不可能也没有必要对每一个频率逐一测量。为方便和实用,通常把声频的变化范围划分为若干个区段,称为频带。
实际应用中,根据人耳对声音频率的反应,把可听声频率分成10 段频带,每一段的上限频率是下限频率的2 倍,即上下限频率之比为2∶1(称为1 倍频),同时取上限与下限频率的几何平均值作为该倍频带的中心频率并以此表示该倍频带。在噪声测量中常用的倍频带中心频率为31.5 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hz、500 Hz、1 000 Hz、2 000 Hz、4 000 Hz、8 000 Hz和16 000 Hz,这10 个倍频带涵盖全部可听声范围。
在实际噪声测量中用63~8 000 Hz 的8 个倍频带就能满足测量需求。在同一个倍频带频率范围内声压级的累加称为倍频带声压级,实际中采用等比带宽滤波器直接测量。等比带宽是指滤波器上、下截止频率fu与fl之比以2 为底的对数值[Log 2( f u/ f 1)]为一常数n,常用1倍频程滤波器(n=1)和1/3 倍频程滤波器(n=1/3)来测量。
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