分贝的由来和13倍频程算法.PDF

维普资讯 2005．N0．5 《橡塑资源利用》 45 、 知 识 分贝的由来和 1／3倍频程算法 1 分贝的由来 I=pCv 分贝是声音大小的计量单位。介质中有声波 空气的声阻率为420kg／m S，水的声阻率要 时，产生介质的紧密与稀疏 ，压力围绕平均压力 大得多，为 1．5x10kg／m S，，的单位为瓦／米 。 (原始压力，也就是平衡压力)周期性地变化，这部 我们很难想象到声音的变化范围有多大，在 分附加上去 的交变压力是 由声波波动引起的，称 空气中，人类刚刚可以听得见的声音声强只有 1O 为声压，用 尸表示 。压力是作用在单位面积上的 瓦／米 ，与此相应的声压有效值P=2xl0 Pa，在声 力。 ． 学中叫做 “听阈”，也就是听得见的最弱的声音极 平面波的声压P和质点运动速度 成正 比， 限。这个声强是健康人的听阈的平均值 。每个人的 它们之间的比例常数是介质的密度P乘上声波传 听觉不完全一样 ，随年龄 的增长，听阈也有所提 播速度 C，即 高。最强的声音震得人的耳膜发痛 ，它的声强大约 P=pCv 为 1O瓦／米 ，在声学中叫 “痛阈”。一般的声音都 这个式子跟电学里的欧姆定律 ，(电压= 在听阈和痛阈之间。最强的声音是最弱的声音的 电阻X电流)形式一样 ，所以也叫做声学欧姆定律 。 1O 倍 !为了书写方便，我们可以换一种表示方法。 声压尸类 比于电压 ，质量运动速度 类 比于电 取听阈的声强，也就是 1O 瓦／米 作为参考 ，记 流，，而密度P和声速C的乘积类比于电阻 ，它 作 ，0。假如我们要表示 ，I，先求出，。是参考声强，0 是由传播介质的性质决定的，因为有这个类比关 的，。／，0倍 ，把这倍数取以 1O为底的对数，再乘以 系，常把 pC叫做声阻率。 1O，就可以得出用分贝数表示的声强II： 在 电学中，电功率 尸= ，表示单位时间内 Ii=10lg／1／Io 通过电阻为 的介质的能量 。在声学中，同样也把 虽然倍数很大，但写成分贝数后并不十分大， 单位时间内通过介质单位面积的能量叫做声强， 这样就方便得多了。比如，一声强 比参考声强，0大 即 1000倍，若用真数表示，就是 1O 瓦／米 ，用对数 I=PZ／pC 表示 ，1000的对数是 3，3乘以1O等于3O，那么 它和声压 P的平方成正 比，和声阻率 pC成反 这个声强就是3O分贝。 比。声强也可以表示为声压乘质点运动速度： 因为声强和声压的平方成正 比，，。／Io=P12／P02， I= 所以由声压的倍数求分贝数时，就得把倍数取对 或表示为质点运动速度的平方乘上声阻率： 数后乘 以2O，在空气中进行声学测量时，通常用听 表 1 分贝数与声强、声压倍数的关系 维普资讯 《橡塑资源利用》 2005．NO．5 阈声压，即有效声压值Po=2xl0-5Pa做为参考标准。 Fm=