空气中的声压级、声功率级、的区别
在学习声学理论时,经常听到,声压级、声强级、声功率级的名称,经常也听到它们的单位为dB.但是它们是怎样的区别呢?下面介绍这几个名词
一、定义和计算
1.声压级
声压级以
L
p
{L_p}
Lp表示,其定义为
L
p
=
10
l
g
(
p
2
p
0
2
)
{L_p} = 10lg(\frac{{{p^2}}}{{p_{0}^2}})
Lp=10lg(p02p2)
式中,
p
p
p为待测声压有效值,
p
0
p_{0}
p0为参考声压。
在空气中,参考声压
p
0
p_{0}
p0国际上取为
2
×
1
0
−
5
2×10^{-5}
2×10−5Pa,这个数值是正常人耳对1kHz声音刚刚能察觉其存在的声压值,也就是1kHz声音的可听阈声压。一般讲,低于这一声压值,人耳就再也不能察觉这声音的存在。显然,该可听阈声压的声压级即为0dB。
2.声强级
声强级以
L
I
{L_I}
LI表示,其定义为
L
I
=
10
l
g
(
I
I
0
)
{L_I} = 10lg(\frac{{{I}}}{{I_{0}}})
LI=10lg(I0I)
式中,
I
I
I为待测声强,
I
0
I_{0}
I0为参考声强。
在空气中,参考声强
I
0
I_{0}
I0国际上取
1
0
−
12
10^{-12}
10−12W/m
2
^2
2,这一声强数值是与参考声压
2
×
1
0
−
5
2×10^{-5}
2×10−5Pa相对应的声强(计算时候,取空气的特性阻抗为400N
⋅
\cdot
⋅s/m)这也是1kHz声音的可听阈声强。
3.声功率级
声功率级以
L
W
{L_W}
LW表示,其定义为
L
W
=
10
l
g
(
W
W
0
)
{L_W} = 10lg(\frac{{{W}}}{{W_{0}}})
LW=10lg(W0W)
式中,
W
W
W为待测声功率,
W
0
W_{0}
W0为参考声功率。
在空气中,参考声功率级
W
0
W_{0}
W0国际上取
1
0
−
12
10^{-12}
10−12W,即
W
0
W_{0}
W0=1pW.
二、三者区别
声压级、声强级、和声功率级区别如下(如图1):
(1)声压级是评价接收者在特定环境、距离的声音感受。
(2)声强级是评价声传播路径。
(3)声功率级是用于评价声源本身。
图1 空气中声压级、声强级、和声功率级比较