如何表示聲音的大小?

時(shí)間：2013-04-17作者：廣州賽賓聲學(xué)工程技術(shù)有限公司瀏覽：204

    聲音的大小和強(qiáng)弱一般可用聲功率、聲強(qiáng)和聲壓來(lái)表示。   （1）聲功率    聲功率是表示聲源單位時(shí)間內(nèi)向外**的聲能，用W表示，單位為W。聲源的聲功率是很微小的。例如一般人講話的聲功率大約在10~50μW，唱歌演員的聲功率男高音大約在0.2~30mW，女高音大約在0.1~200mW。值得指出，聲功率不應(yīng)與聲源的電功率混淆。   （2）聲強(qiáng)    聲強(qiáng)是指垂直于聲波傳播方向單位面積所具有的聲功率，用I表示，單位為W/㎡。可表示為：I=W/S    對(duì)于平面波，在無(wú)反射的自由聲場(chǎng)中，由于聲波在傳播過(guò)程中，波陣面的大小相同，因此，聲強(qiáng)與離聲源的距離無(wú)關(guān)，即平面波的聲強(qiáng)保持不變。    對(duì)于球面波，波陣面隨傳播距離的增加而擴(kuò)大，在離聲源距離r處，其波陣面以r為半徑的球面。   （3）聲壓    對(duì)于空氣煤質(zhì)，當(dāng)沒(méi)有聲波時(shí)，空氣處在平衡狀態(tài)，其靜壓強(qiáng)P。，一般等于大氣壓。在聲波作用下，空氣會(huì)產(chǎn)生稠密和稀疏相間變化，壓縮稠密層的壓強(qiáng)P大于大氣壓強(qiáng)P。，這時(shí)壓強(qiáng)為正。反之，膨脹稀疏層的壓強(qiáng)P就小于大氣壓強(qiáng)P。，這時(shí)壓強(qiáng)為負(fù)。    聲壓的單位就是壓強(qiáng)的單位，用Pa表示。1Pa=1N/㎡。    聲波在空氣中傳播時(shí)，聲壓P實(shí)際上隨時(shí)間而*變化，這種對(duì)應(yīng)于某一瞬間時(shí)的起伏變化稱為瞬間時(shí)聲壓。在一定時(shí)間間隔中較大的瞬間聲壓稱為峰值聲壓。在可聽(tīng)聲范圍內(nèi)，每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)很多，但人耳感覺(jué)不出聲壓的這種起伏變化，聽(tīng)起來(lái)好像是一個(gè)穩(wěn)定的聲音。聲音的強(qiáng)弱只與瞬時(shí)聲壓的某種時(shí)間平均值有關(guān)，這種聲壓的平均值稱為有效聲壓。從能量考慮有效聲壓是瞬時(shí)聲壓的方均根值，即把聲壓先平方，再對(duì)時(shí)間作平均，然后開(kāi)方。如果沒(méi)有特別說(shuō)明，一般所稱的聲壓指的就是有效聲壓。    聲壓和大氣壓相比是很小的，例如20Pa的聲壓差不多是人耳聽(tīng)覺(jué)的較高極限 。聲壓再高將使人耳疼痛難受，這一極限為痛閾。然而，其聲壓同大氣壓相比卻只有萬(wàn)分之而左右。    人們一般說(shuō)話時(shí)，離開(kāi)嘴唇0.5m處的聲壓大約是0.1Pa，僅為大氣壓的百萬(wàn)分之一左右。如果聲壓很低人耳聽(tīng)不見(jiàn)了。具有正常聽(tīng)力的人耳能聽(tīng)到低聲壓為2×10﹣5Pa，這個(gè)較低極限稱為可聽(tīng)閾。   綜上所述，人耳能聽(tīng)到的聲壓范圍是非常之大，從能聽(tīng)到較小聲壓到能承受的較大聲壓20Pa，兩者相差高達(dá)一百萬(wàn)倍。如用質(zhì)量來(lái)比喻，這相當(dāng)于是1g與1t之間的差別。   聲壓與聽(tīng)覺(jué)關(guān)系密切，而且聲壓比聲功率較易于測(cè)量，因此，通常采用聲壓作為聲學(xué)的基本量，用來(lái)計(jì)量聲波的強(qiáng)弱，即聲音的大小。聲學(xué)設(shè)計(jì)


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