声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。由于声压的测量比较容易实现,通过声压的测量也可以间接求得质点速度等其它物理量,所以声学中常用这个物理量来描述声波。
声压的单位是帕斯卡(pa),其计算公式为:
声压(p)的平方=声强(I)×介质密度(ρ)×声速(C)
其中,声强单位是:W/m2 密度单位:kg/m3 声速:m/s
声波通过媒质时,由于振动所产生的压强改变量。它是随时间变化的,实测声压是它的有效值。单位是Pa或MPa。表示声压大小的指标称为声压级(sound pressure level),用某声音的声压(p)与基本声压值(p0)之比的常用对数的20倍来表示,即20lgP/P0,单位为dB。
声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。声音以声波的形式传播。声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨,这些振动被转化为微小的电子脑波,它就是我们觉察到的声音。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样,它是移动的机械部分与气压波之间的关系。自然,在声波音调低、移动缓慢并足够大时,我们实际上可以“感觉”到气压波振动身体。因此我们用混合的身体部分觉察到声音。
实际应用:
DSP458(120W防水音柱),最大声压级是115dB, 距离每增加1倍,声压级就减少6个dB
1米有115dB,2米有109dB,4米有103dB,8米有97dB,16米有91dB,32米有85dB,64米有79个dB
去到64米就只剩下64个dB了,和你环境噪音一比,因为通常要比环境噪音高10-15个dB,人才能听得清讲话的声音。
某工厂冷却塔附近(1m处)声压级为105db
而厂界标准要求值为60DB,试问冷却塔距离厂界应为多少米
把声级的计算公式找出来,跟距离的关系代入就可以算出来了。 首先确定,这是点源,用点声源衰减公式:点声源的声音向外发散遵循球面分布规律,在距离点声源r1、r2处的衰减值:L=20lg(r1/r2)=20lgX (20lg=1.301029995663981)
距离冷却塔x米处噪声60=105-L
声压级计算公式 Lp=20lg(p/p0)
式中,
Lp:声压级(单位:分贝);
p:声压(单位:帕);
p0:基准声压,在空气中 p0=2×10的-5次方(帕),即20微帕 。
声功率级计算公式 Lw=10lg(W/W0)
式中,
Lw:声功率级(单位:分贝);
W:声功率(单位:瓦);
W0:基准声功率,W0=10的-12次方(瓦),即1皮瓦。
标准计算功率与声压级的程式:
分贝dB = 1瓦声压级+10xlog功率
Csp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB,满功率300瓦的声压级计算:
300瓦声压级dB = 102.5+10xlog300 = 102.5+10x2.4772 = 127.5dB
Csp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB,最大功率600瓦的声压级计算:
600瓦声压级dB = 102.5+10xlog600 = 102.5+10x2.7781 = 130.3dB或者按功率增加一倍灵敏度增加3dB,600瓦功率时的声压级=127.5+3=130.5dB
(有些厂商,也学别人标"最大输出声压级",也不知道从哪抄的---我们没标该参数---抄数据算什麽,他们还盗用商标呢。听说还是工程师,错的也太离谱了, 希望有人通告他们,赶紧改!我们可不希望有太多外行。谱尔卖十几万只音箱看来有道理,起码他们懂dB。
还没完呢,声音传播与距离有关,前面没提距离是不想吓跑你,都学到这了,那就在多学点吧(比前面难度高点)。
声音在空中传播,以点为中心,呈球形状向外扩散(这与声音的传播种类是否为纵波没关),假设球的半径为1米,那麽球的表面积 = 4x3.14x1² = 12.56M²,如果半径增加一倍为2米,球的表面积 = 4x3.14x2² = 50.24M²;50.24/12.56 = 4,表示距离(半径)增加一倍表面积增加4倍。如果此时功率不变,面积增加4倍,那单位面积的功率就只有原1/4(原来功率为1瓦,这1瓦的功率是分布在1M²的面积上;现在功率还是1瓦,面积却变大为4M²,那麽这4M²上每1M²上的功率=1/4,这里最重要的是我们如何理解面积增加4倍导致功率下降到1/4,发挥你的想象力,想通后下面就不难了)。
功率每增加一倍,声压级增加3dB;反过来,功率每减少一倍,声压级渐少3db,1减少一倍 = 1/2,1/2减少一倍 = 1/4,3dB+3dB = 6dB,由于是减少,前面加"负"号。用前面的程式计算:
距离增加一倍声压级 = 10log(1/4) = -10x0.6021 = -6dB1q!O4pK
我们经验是:距离每增加一倍,声压级减少6dB。
标准计算距离与声压级的程式:
分贝dB = 1米声压级-20xlog距离
(负号表示减少,20xlog距离 = 2x10xlog距离≥10xlog功率²)
1米1瓦处声压与2米1瓦处声压级dB推衍(由乘10变乘20)1瓦∞1瓦10log4пr²∞10loп(2r)²
10log4пr²∞10log(4пr)²
10log4пr²∞2x10log4пr
10log4пr²∞20log4пr
例如Csp58,1米处声压级 = 102.5dB,40米处的声压级:
= 102.5-20xlog40 = 102.5-20x1.6021 = 70.5dB
Csp58满功率300瓦,40米处的声压级计算:
先计算1米满功率声压级(127.5dB),再套用"距离与声压级"程式 = 127.5-20xlog40 = 95.5dB
总结:
功率增加一倍,灵敏度增加3dB
距离增加一倍,灵敏度减少6dB
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/fa79b405f21dc281e53a580216fc700abb6852a5.html
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