大学物理学（上册）-解析声强级和声功率

声波是人类生活中接触最多的一种机械波.它可以在气体和液体中传播，也可以在固体中传播.在空气等流体中传播的声波都是纵波，而固体中的声波既可以是纵波，也可以是横波.

声波的强度称为声强，用I 表示.由式（6.22）可知，声强为

即声强与频率的平方、振幅的平方成正比，其单位是W/m2.频率在20 Hz～20 kHz 的声波，也不一定能引起人的听觉，因为声音还有强弱之分.声音太小，人耳感觉不到；声音太大，又会引起人的痛觉.因此要引起正常的听觉，就要求有一定的声强范围.例如爆炸声、炮声等声波由于振幅大、声强也可以很大.实验表明，能够引起人的听觉的声强范围约为10-12 ～1 W/m2.

由于引起人耳听觉的声强范围太大，数量级相差也太大，使用时很不方便，此外，人耳对声音强弱的主观感觉——响度，也不与声强成正比，而是与声强的对数成正比，因此在声学中常用声强级来描述声波在介质中各点的强弱.通常规定：以声强I0 =10-12W/m2（即相当于频率为1 000 Hz 的声波能够引起听觉的最弱的声强）为测定声强的标准，如果某一声波的声强为I，则比值I/I0 的对数，称为声强I 的声强级，用LI 表示，即

式中，B 是声强级的单位贝尔的国际符号.但贝尔这一单位太大，实际应用时通常采用贝尔的1/10，即分贝（dB）为单位，则上式又可表示为

通常，人们谈话时声音的声强约为10-7 ～10-6W/m2，相应的声强级为60 ～70 dB.一般而言，室内噪声在80 dB 以上时，人们就会感到不舒服，从而影响工作与休息.如果长期在高噪声的环境下工作或生活，就会损害健康，因此必须采取有效措施控制噪声.

表6.1 列出一些常遇到的声音的声强、声强级和响度.(www.xing528.com)

表6.1　一些声音的声强、声强级和响度

续表

例6.6　一面向街道的窗口，面积约为3 m2，街道上的噪声在窗口的声强级为70 dB，问传入室内的声功率多大？

解　按声强级的定义式（6.49）得声强为

由式（6.21）知，传入室内的声功率，即声的平均能流为