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你分得清嗎?聲壓、聲壓級、聲功率、聲功率級、聲學計權

來源:利恒檢驗檢測     作者:檢測博士    編輯:小月亮    2020-07-08 16:58:05     加入收藏

聲音測量最常用的物理量是聲壓,單位Pa。聲壓的大小通常用聲壓級 (Sound Pressure Level, SPL) 來描述,單位dB。通常人耳可聽的聲壓范圍為2×10-5 Pa~20Pa,對應的聲壓級范圍為0~120dB。通常來說,聲壓級是描述接收者感受的量。

  聲音測量最常用的物理量是聲壓,單位Pa。聲壓的大小通常用聲壓級 (Sound Pressure Level, SPL) 來描述,單位dB。通常人耳可聽的聲壓范圍為2×10-5 Pa~20Pa,對應的聲壓級范圍為0~120dB。通常來說,聲壓級是描述接收者感受的量。

  聲壓,雖然是噪聲評價的一個重要物理參量,然而聲壓的大小與距離聲源的距離和測量時所處的環境直接相關。所以,人們通常用聲功率級來衡量一個聲源的聲輻射能力。聲功率定義為,聲源在單位時間內向外輻射的聲能,單位為W。聲功率級 (Sound power level) 是聲功率與參考聲功率的相對量度,定義為:

  聲功率級的單位是dB,式中,W為測量的聲功率,W0=10-12 W 為基準聲功率。聲功率是一個絕對量,只與聲源有關,與其他無關。因此,它是聲源的一個物理屬性。

  歐盟通過噪聲指令要求水泵的銘牌需標上聲功率值。聲功率可描述設備發出的噪聲大小,但人的聽覺依賴于聲壓,如果我們已知一個聲源的聲功率級,那可通過下式近似計算一個反射面自由場中的聲源的聲壓級:

  其中,LWA 是聲功率級;LpA 是聲壓級(均為A計權,下面會說到);r0 是基準距離,為1m;R 是接收者和聲源中心的距離。由上式可近似的計算出離噪聲源不同距離時,聽到的噪聲大小。

  人耳可聽的聲音具有一定的頻率范圍,為20-20KHz。超過20KHz的聲壓叫超聲波,低于20Hz的聲壓叫次聲波,這些聲音人類是聽不到的。正是因為人耳對不同的頻率,敏感度不一樣,即使聲壓級的大小相同,聽起來也不一樣。所以,需要對聽到的聲壓級進行數學修正,也就是所謂的聲學計權。

  科學家對聲學分析進行了計權,并制作了相應計權的噪聲測量裝置——聲級計,常用的有A、B、C、D 四種計權。

  A 計權得到的結果與人耳接收的聲壓最接近,因此應用十分廣泛。

  B 計權一般較少使用。

  C 計權則比較接近于線性,即不計權的結果。

  D 計權用于評價1-10KH頻率范圍內的,單個飛機噪聲和脈沖噪聲。

  故,我們見到的大部分標志都寫著LWA。

  參考資料:

  GBT 29529-2013 泵的噪聲測量與評價方法

  2000-14-EC歐盟噪聲指令

  ISO3744-2010聲壓法測定噪聲源聲功率級

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