声音测量简介精要.ppt

噪声的物理度量 1.2 声强（I） 在垂直于声波传播的指定面上，单位时间内通过单位面积的声能,单位为W/m2。 很显然，声强越大，表示声音越大。正常人耳对1000赫纯音的可听声强是10-12瓦/米2，这就是基准声强。 该量可衡量声音的强弱，越大，听到的声音越响。与离开声源的距离有关，离声源越远则声强越小。 噪声的物理度量 1.2.1 声强与声压的关系： I＝P2/ρc ρ—空气密度，kg/m3； c —声速，m/s ρc —空气的特性阻抗，瑞利，Pa·m/s （声压P易测，I不易测量） 声压只有大小，没有方向；声强是矢量，方向就是声传播的方向。 噪声的物理度量 1.3. 声功率（W） 声源在单位时间内辐射的声能量，单位为瓦。 在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。它是一个恒量，与声源的远近没有关系。声功率与声强的关系为： S--单位时间内通过垂直于声传播方向的面积。 人大声说话的声功率为50微瓦，上百万人在天安门共喊口号的全部声能才相当于50瓦电灯泡，可见对噪声从能量上实行综合利用其价值不大。 噪声的物理度量 在声学环境中我们会遇到声强从弱到强范围很宽的各种声音，例如：通常讲话的声功率约有10-5瓦，而强力火箭的噪声的声功率高达109瓦，两者相差1014数量级，声压也有107数量级变化。在声学中普遍采用对数标度来度量声压、声强、声功率，分别称为声压级、声强级和声功率级，单位用分贝（dB）表示。 2. 分贝、声压级、声强级和声功率级 噪声的物理度量 2.1 分贝:属于对数标度 对数标度时必须选定基准量，然后对被量度量和基准量的比值求对数，这个对数值称为被量度量的“级”。亦即用对数标度时，所得到的是比值,它代表被量度量比基准量高出多少“级”。 定义：指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10或者20，分贝符号为dB“,它是无量纲的。 L＝10lgA1/A0 A0是基准量（或参考量） A1是被量度量 噪声的物理度量 2.2 声强级 LI＝10 lg(I/I0) LI--声强级（dB） I--声强（W/m2） I0--基准声强 空气中，I0＝10-12 W/m2，是1000Hz声音的可听阈声强，声阻抗率ρ0c0＝400Pa·m/s 噪声的物理度量 2.3 声压级 Lp＝10 lg(P2/P02)＝20 lg(P/P0) Lp——声功率级（dB）； P——声压（Pa）； P0——基准声压， 空气中，P0为2×10-5Pa，该值是正常人耳对1000Hz声音刚能听到的最低声压。 声压级代替声压的好处：从听阈声压到痛阈声压一百万倍的变化范围只有0～120分贝的变化范围了。 噪声的物理度量 2.4 声功率级 LW＝10 lg(W/W0) LW——声功率级（dB）； W——声功率（W）； W0－基准声功率 空气中， W0为10-12W。 噪声的物理量和主观听觉的关系 二. 噪声的物理量和主观听觉的关系 从噪声的定义可知，它包括客观物理现象和主观感觉两方面。最后判断噪声强弱的是人耳。所以确定噪声的物理量和主观听觉的关系是十分重要的，不过这种关系很复杂，因主观感觉牵涉到复杂的生理机构和心理因素，所以这类工作是用统计方法在实验基础上进行研究的。 （一）、响度和响度级 （二）、计权声级 噪声的物理量和主观听觉的关系 人耳的频率响应 人耳对声音的感觉不仅和声强度大小有关也与频率有关。声级相同而频率不同的声音，听起来会不一样响：如，90dB高频噪声（如水泵噪声）就比90dB低频噪声（如空调机噪声）听起来要响得多。 ——人耳对高频声敏感而对低频声不敏感的特性决定的。人耳对2k～5kHz的声音最敏感。 ——这也说明，不同频率的声音要使其听起来一样响，应具有不同的声压级。 噪声的物理量和主观听觉的关系 1. 响度级和响度 1.1 响度级（LN） 考虑到人耳的频率响应特性，依照声压级的概念，引入一个既和声压级有关，又与频率有关的物理量（主观量）——响度级来衡量声音响度，它的单位是 phon（