噪音声压和声功率的区别_声学基础知识（三）：声压、声功率和声强的联系与区别-下...

上期主要介绍了三个声学术语：声压，声功率和声强之间的区别，本次课堂继续介绍其主要联系。

二、三者联系

在某些特定的情况下，声压、声功率和声强是能够联系在一起的。

1.声压和声强的关系

在自由场中，声强和声压的关系可以由以下公式表示：

质子的运动速度是指空气分子在传递声音的同时进行往复振动的速度，它是一个矢量，而声压只是一个标量，因此两者相乘的结果，声强是矢量。

如下图所示，在离声源处(电机)的任何位置，均可以测量声压或者声强。

声强(左侧)包括振幅大小(通过颜色)和方向(带有矢量箭头)。声压(右侧)仅显示带有颜色的振幅大小，从上图中可以观察到两者的关系：

l 振幅相同 – 在相同的位置处，声压和声强的颜色分布是一样的；

l 方向不同 - 左测图中的声强清楚地标明了声流的方向，从而更容易确定声源，解决噪声问题；而右侧的声压值不指示流向，也没有任何与声源相关的信息。

因此，声压可以使用单个麦克风进行测量，而声强的测量则相对复杂。声强需要两个或多个麦克风进行特定的位置排布后进行测量。

2.声强和声功率的关系

从上期介绍的内容中可知，声强和声功率可以很容易进行换算，因为：

声强的单位是W/m2，而声功率的单位是W。所以将声强的值乘以声功率测试中相应的覆盖面积就能计算得到声功率的值。

应用上述关系，在自由场中，如果已知声源的声功率，则可以计算声场中任意已知位置的声强。假如说有一个声功率为0.02W的打印机，如下图所示，然后需要知道在半径为2m的半球上的声强，则可以通过下述步骤，计算得到声强的值：

1.声源声功率为0.02W；

2.半球的面积约为25m2；

3.则此处的声强为0.02W/25m2=0.0008W/m2；

根据下述公式可将其转换为dB形式：

参考的基准值为1e-12 W/m2；

l 声强为0.0008W/m2；

l 则最后计算得到的声强级为89dB。

三、总结

声压，声功率和声强描述了声音的不同方面，均可用分贝表示，但各自的分贝值代表各自的测量值，三者之间的分贝值不能直接比较。

声压–表示空间中特定位置的声音振幅的级别，是一个标量。在自由场中，声压大小取决于观测点相对于声源的位置和距离，单位是帕斯卡(Pa)。

声功率–从物体发出声音的速率，与观察声音的位置或距离无关，是声源本身的属性。建筑设备到计算机打印机等产品的噪声法规中，经常声功率，其以W为单位。

声强–声强是单位面积的声功率。它表征声场内某位置的声流，声强以W/m2为单位。

以上就是本期的全部内容。

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