为什么距离增加1倍声压级减少6dB
点声源随距离衰减规律
点声源随距离衰减规律
声波是一种机械波，需要介质来传播。
声波传播时会遇到介质的阻力
和摩擦力，这些阻力和摩擦力会使声波的能量逐渐减弱，导致声音随
距离衰减。
声音的衰减规律主要受到以下因素的影响：
1. 距离：声音的衰减程度与距离成正比。
当距离增加时，声音的能量
逐渐分散，导致声音强度下降。
2. 声源功率：声源功率越大，能够产生的声压级也越高。
因此，在相
同距离下，功率较大的声源产生的声压级也更高。
3. 声波频率：不同频率的声波在传播过程中受到不同程度的衰减。
低
频声波相对于高频声波更容易穿透障碍物和远距离传播。
4. 环境：不同环境中对于声音有着不同程度的吸收和反射作用。
例如，在空气中传播时，由于空气分子之间存在着摩擦作用，因此空气对于
高频声波的吸收作用更强。
综合以上因素，声音的衰减规律可以用以下公式表示：
L = L0 - 20log(d) - 11 + 10log(P)
其中，L为声音的声压级，L0为参考声压级，d为距离，P为声源功率。
这个公式表明了在相同环境下，距离每增加一倍，声压级就会降
低6dB。
而当距离相同时，功率每增加10倍，声压级就会增加10dB。
需要注意的是，在实际应用中，不同环境下的衰减规律可能会有所不同。
例如，在室内和室外传播时，由于环境不同所以衰减规律也不同。
因此，在进行实际应用时需要根据具体情况进行调整。
总之，在了解了点声源随距离衰减规律后，我们可以更好地控制和设
计声学系统，并在实际应用中做出更加准确和合理的判断和决策。
关于扬声器声压级的换算问题
关于扬声器声压级换算的讨论很多电声工程师知道扬声器功率增加一倍，声压级提高3dB，反之降低；测试距离增加一倍，声压级降低6dB，反之提高。
但如果遇到以下问题，有多少人能够回答？某扬声器在1m/W 的情况下声压级为85dB，问在3m/5W 的情况下声压级为多少？本人现凭借大学时学到的一点肤浅的声学知识，将计算方法推导一下 1.声压级定义公式为refp p SPL e lg 20=，其中为Pa，这个数值是正常人耳对1kHz 声音刚刚能觉察其存在的声压值，也就是1kHz 声音的可听阈声压。
换句话说，人耳刚刚可以觉察到的1kHz 声音的声压级是0dB。
ref p 5102−×声强级定义公式ref I I10lg SIL =，其中为声强，正比于扬声器的输入电功率。
在常温条件下，可以认为。
具体分析如下：I SIL SPL =现定义某声场中，单位体积内的平均声能量为ε（3m J ），即为平均声能量密度，很明显声能量密度ε正比于扬声器的输出声功率，进而正比于输入电功率。
再定义0c Iε=（为声速），即为单位时间内通过垂直于声传播方向上单位面积的平均声能量流，叫做声强。
0c 通过声波方程解析可以证明002c p I e ρ=（0ρ为空气密度）；而是参考声压为，refI ref p 00c ρ为400的情况下得出的数值，即为。
所以m s N /⋅212/10m W −002002400lg 10400lg 10lg 10c SPL p c p I ISIL ref e ref ρρ+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⋅== 如果在测量时，条件恰好为40000=c ρ，则SIL SPL =；对一般情况，两者相差一个修正项00400lg 10c ρ，而通常这个修正项很小。
所以，要计算相同距离不同功率下的声压级可以通过计算声强级的方法获得。
如下式12121212lg 10lg 10lg 10I I I I I I SIL SIL SPL SPL ref ref =−=−=− 由于，所以功率增加一倍，声压级增加3dB3.02lg =2.通过对于点声源的分析，可以得出结论：声压与距离r 成反比。
扩声系统中+ -3dB 和+ -6dB 有何不同呢
扩声系统中+/-3dB 和-6dB 有何不同呢+/-3dB和-6dB这两个术语被经常用于描述扬声器系统的频率响应。
使用者面对这两个参数出现混淆并错误的认为-6dB比+/-3dB的指标更加严格。
本文将解释两个指标的意义，因为它们都是现今在专业音频行业内被经常使用（或误用），作为扬声器间参数对比的重要依据。
“+/-3 dB”指标主要是来描述系统的平坦度－不是用来形容音箱在高音或低音区域有多强的频率扩展能力。
如果某人这样说道：“我的扬声器以+/-3 dB 指标来衡量，可以在110Hz到18KHz之间非常平坦。
”这意味着在两个频率间，参考扬声器的频响中心点上下两端幅度都不会超过3dB。
”（图1）显示了迭加在小型音箱频响曲线上的深色窗口区域的范围。
在这里110Hz - 18KHz的频响被准确控制在深色的窗口区域里。
图1如果不去对照，“-6dB”这个参数则毫无意义。
“xxdB SPL，1Watt@1米”是各类扬声器灵敏度的普遍参考值。
（图2）所示的扬声器的频响曲线与（图1）相同。
扬声器的灵敏度为85dB SPL 1W@1米，用-6dB表示的频响范围曲线是高于79dB两个点之间的区域，既73Hz-20KHz。
图2如果说+/-3dB所表示的是平坦特性，而不是频率响应范围，那么这个参数对频率特性而言还有什么意义？回答这个问题前我们可以看一下制造商在典型扬声器说明书上所标注的“+/-3dB频响。
”扬声器书面参数为：灵敏度 (1瓦@1米) 99dB SPL频率响应 (+/-3dB) 50Hz-20KHz制造商是想表达频响的平坦性吗？（图3）显示了在频响曲线上的一个深色的+/-3dB“平坦”区域，尽管这个窗口区域想涵盖所有的频响范围，不过最终由于59Hz和2.8KHz超出了-3dB的范围，毫无疑问，该扬声器在+/-3dB 参考标准下不能满足50Hz-20KHz频响要求。
图3该扬声器制造商或许是从99dB SPL灵敏度为参考基准来衡量这个+/-3dB。
声强随距离变化原理
声强随距离变化原理“声强随距离变化原理”，简而言之，就是声音强度随着距离的增加而减弱。
这个原理在我们日常生活中非常常见，比如在室外听到远处的车声、人声，声音明显比在室内听到的弱很多。
那么，这个原理是如何产生的呢？下面就来介绍一下声强随距离变化的基本原理：步骤一：声音传播的基本概念首先，我们需要了解声音的传播方式。
声音是通过介质传播的，比如空气、水等。
当声源发出声音时，会在介质中形成声波，声波会以一定的速度传播，直到遇到障碍物或者扩散到环境中所有的角落。
步骤二：声音强度的定义在介绍声音强度与距离的关系之前，我们需要先了解声音强度的基本定义。
声音强度是指单位面积上单位时间内通过的能量，即每秒钟传播到单位面积上的声功率。
单位是瓦特每平方米（W/m²）。
步骤三：声音强度与距离的关系接下来，我们就可以讲述声音强度与距离的关系了。
当声波从声源传播到一定距离后，因为周围介质的吸收和散射作用，声波能量会逐渐减弱，导致声音强度随着距离的增加而减弱。
声音强度随距离的关系是一个与距离平方成反比例关系的指数函数，即：I1/I2 = (r2/r1)²其中，I1和I2分别表示两个不同距离上的声音强度，r1和r2分别表示两个不同距离。
可以看到，当距离成倍增加时，声音强度会下降四倍。
步骤四：对声音传播的影响因素除了距离因素之外，还有很多其他因素会影响声音传播的效果，比如介质的密度、温度、湿度等。
不同介质的声速不同，会影响声波在介质中传播的速度和穿透性。
而温度和湿度等因素则会影响声波的传输路径，影响声音的可听性。
综上所述，声强随距离变化原理是由声波的传播过程导致的。
随着距离的增加，声波在介质中的能量逐渐减弱，导致声音强度随着距离的增加而减弱。
在实际生活中，我们需要注意控制环境噪声，提高声音传播的质量和可听性。
声压级和距离关系
声功率级的定义
声功率级定义为声功率和基准声功率之比的常用对数的10倍， 即：
Lw=10Lg（W/W0） 式中：基准功率 W0 10-12 W
声功率 声音在空中传播，以点为中心，呈球形状向外扩散，假设球的半径为1米， 那么球的表面积S1=4πr^2= 12.56平方米，如果半径增加一倍为2米，球的 表面积S2=4πr^2= 50.24平方米;S2/= 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1平方米的面积上；现在功率 还是1瓦，面积却变大为4平方米，那么这4平方米上每1平方米上的功率为 1/4。距离远了1倍，功率减少为原来的1/4。 声压是就声场中某一点而论的，声强是就声场中某一点和某一方向而论的。 而声功率是就某一声源而论的。
声压级距离变化计算
当声源尺寸远小于测点到声源的距离时（点声源），声波以球面波的方式较均匀 地向各个方向辐射，这种声源称为点声源。球面波的强度与声源距离的平方成反 比。 在常温下球面声波随距离衰减的表达式为：
Lp=Lw-20Lgr-k 式中，k为修正系数，自由空间k=11，半自由空间k=8。
LW
10lg W Wref
声压和声压级
➢ 声压 由声波引起的压强变化称为声压 符号P。单位N/㎡ (牛顿/平方米 ) ，或Pa(帕斯卡） p = P − P0 p 为声压，P0为静压强， P为受声扰动后媒质的压强
➢ 声压级 表示声压大小的指标 声压级定义为有效声压与基准声压之比的常用对数的20倍。单位为DB。 声压级：Lp = 20lg(P/P0) 式中： Lp—— 声压级（dB）； P ——某一声音的有效声压（Pa）为测量值 P0—— 基准声压，为2×10 5Pa，该值是参考值，是对1000HZ声音人耳刚能 听到的最低声压。
线阵列扬声器系统(二)
“ ＝
ｋ ｌ ｓｎａ ｉ
。
这
６ 渐变 式线 阵列
对 于线声源 的四分之 一功 率角 度 ， 我们可 以用其长度调
与 指向性 函数为 — 的线阵相比， 指向角通常较 宽。 了 函数为 — 其 为
节 。而有 一种渐变 式线阵歹 ，同均匀线阵歹 相 比，在相 同长 确 定渐变式阵列四分 之一功率的角 度 ，可采用早先 的方法 ， Ｕ Ｕ 度条件下 ， 有较宽的中心波瓣 。 这种渐变式线阵列中间最宽 ， 两端渐渐变到零 。对于任意的最大振幅 Ａ，此振幅函数可写
在分析线阵列的远场 时， 假设到观察点 Ｐ 的距离 ， 大于
九
ｒ ： 一Ｉ
４
线阵列的长度。所谓远场是指当距离增加一倍， 声压级下降
６ Ｂ。而在近 场距 离增加～倍 ，声压 级大约下降 ３ｄ ｄ Ｂ。其分
ｒ Ｐ点到中心的距离 ； 为 ｒ为 Ｐ点到边端的距离 。
界距离是可以确定的。依据 Ｊ Ｌ Ｂ 公司的观点，即当 Ｐ点到 线阵列中点的距离为Ｐ 点到阵列末端距离减去四分之一波
性系数 。
０６ ＝２ ａ
—
２ｓｎ － ． ９ ￣ ｉ一 — ３ ３ ４ １
：
—
七 ，
：
２ｓｎ ｉ一 ，
利用小角度的近似方法 ，四分之一 半功 率角为
Ｏ ６ｄＢ
－
＝
半
（ ２ ３ ）
＋
２
Ｒｆ ＝ ａ）
＋
：
同 公式 （ １ １ ）相 比 ，渐 变式 阵列 之 四分 之一 功 率角 ， 要 比均 匀线 阵 列四分 之 一功 率角 大 ５ ％。图 １ 显 示这 种 ０ ５
长 时 ，就到 达 了远场 。参照图 １，分界距离为 ： ２
也谈“两个音箱叠加,声压级上升6db还是3db”
也谈“两个音箱叠加，声压级上升6db还是3db?”今天偶尔看到这个过去大家讨论很热烈的帖子：“请教！在理想状态下，两个音箱叠加，声压级上升6db还是3db？”看完大家的讨论过程，我认为有必要做些梳理和明确：首先，我同意曾山的6db的结论，但是前提是两只音箱叠加，而且，他关于两只音箱效率的说法我认为不妥。
下面我来说说为什么。
我们都知道：声压级的增加值可以通过下面的公式计算得出：@SPL＝10lg P1－10lg Po ＝10lg P1／Po就一只音箱而言，功率增加一倍，即：P1=2 x Po,此时，声压级增加：@SPL＝10lg P1／Po ＝10lg 2Po／Po ＝3dB；当两只音箱叠加时，功率自然是增加了一倍，但是别忘了：“负载也变了！！！”音箱的叠加可以等效为电路的并联：想象一下，假设两只音箱完全重合（这虽然不可能），相当于输入功率增大一倍，同时音圈的截面积增大一倍而圈数未变,此时并联等效阻抗为原阻抗的1/2，即：R=1/2Ro ，此时，并联电路里电压是恒定因子。
那可推导出，此时的声压级为：SPL＝ 10lg P1＝10lg 2 Po’＝10lg 2 U2 /R＝10lg 2 U2 /Ro/2＝10lg 4 U2 /Ro＝10lg 4 Po因此，声压级的增加值为： @SPL＝10lg P1－10lg Po＝10lg P1／Po＝10lg 4Po ／Po＝6dB.其实，关于这个问题早在2001年时，就和曾山有过讨论，后来，我也做过多次的测试和实践，该结论我在中国影视声音学会的论文集里也做过论述。
功率每增加一倍，可以按照声压级增大3dB去推算。
但是，音箱每增加一只，就不能按照这个理论去计算了。
因为此时两个条件变了：第一，功率增大了；第二，发声体体量增大了，相当于负载阻抗减小了。
由此，我们能够推算出：1只音箱： @SPL: +0dB2只音箱： @SPL: +6dB3只音箱： @SPL: +9.5dB4只音箱： @SPL: +12dB5只音箱： @SPL: +14dB. . . . . .8只音箱： @SPL: +18dB. . . . . .16只音箱： @SPL: +24dB仅供大家参考和讨论！。
声学系统名词解释要点
声学系统名词解释一、声学1、最大声压级：扩声系统在厅堂听众席处产生的最高稳态准峰值声压级。
另一解释：在扩声系统中，音箱所能发出的最大稳态声压级，最大声压级越高，说明系统的功率储备就大，声音听起来底气足、动态大、坚实有力。
决定扩声系统最大声压的因素主要是功放、音箱总功率和声场大小等。
音箱等设备所能达到的最大稳态声压，人耳不能承受120BD的音量，舒服的情况下是85DB，从70DB到73DB声音＋3DB声音放大一倍。
2、最高可用增益：扩声系统在所属厅堂内产生反馈自激临界增益减去6dB时的增益。
另一解释：扩声系统在反馈自激（啸叫）临界状态的增益减去6分贝时的增益，此时扩声系统应绝对没有声反馈现象存在。
在反馈临界状态下，由于还存在振铃现象，即声音停止发声后音箱中会继续有尾音（余音），还会对音质造成破坏，声反馈的影响并没有消除，减去6分贝后这种现象消失，定为最高可用增益。
此值越高，说明话筒路声音的放大能力越强，声反馈啸叫抑制得好，话筒路声音可以开得很大。
当啸叫发生时，下降6DB就达到了设备的最大稳态可用增益。
3、传输频率特性：扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端的电压的幅频响应。
另一解释：扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。
获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、用粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。
在声音处理时频率要平稳，这样表示设备的性能较好，或者说音箱能够较好的还原声音4、传声增益：扩声系统达最高可用增益时，厅堂内和听众席处稳态声压级的平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。
另一解释：扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声系统声反馈啸叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大。
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为什么距离增加１倍声压级减少６dB?
声音在空中传播，以点为中心，呈球形状向外扩散，假设球的半径为1米，那么球的表面积= =4πr^2= 12.56平方米，如果半径增加一倍为2米，球的表面积= 4πr^2= 50.24平方米；
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1平方米的面积上；现在功率还是1瓦，面积却变大为4平方米，那么这4平方米上每1平方米上的功率=1/4。
距离远了1倍，功率减少为原来的1/4。
用前面的程式计算：距离增加一倍声压级的变化= 10log(1/4) = -10*0.6021 = -6dB
经验：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-20*log距离
为什么是20log呢？此处可以看做：分贝dB = 1米声压级-10*log（距离的平方），因为功率正比于距离的平方。
例：1米处声压级= 102.5dB，40米处的声压级：102.5-20*log40 = 102.5-20*1.6021 = 70.5dB
综合：满功率300瓦，40米处的声压级计算：先计算1米满功率300瓦声压级（127.5dB），再套用"距离与声压级"程式= 127.5-20*log40 = 95.5dB
当年为了比较声音的大小，老贝先生（亚历山大·格雷厄姆·贝尔）用“log"中文称"对数函数"，比如2W的声音这么大，那2W的就用log(2/1) = 0.3，后来他又说，有小数不方便，前面再乘10，于是声音大小的标准有了，分贝（dB）=10xlog(被测功率/基准功率)，也就是说功率为2W时，其分贝比基准功率的分贝数大10*log(2/1)= 3dB
2瓦的功率其声音比1瓦的功率所产生的声音要大3dB
所以一个经验：功率每增加一倍，声压增加3dB。
标准计算功率与声压级的程式：分贝dB = 1瓦声压级+10*log功率
例：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+10*2.4772 = 127.5dB
总结：
功率增加一倍，声压级增加3dB
距离增加一倍，声压级减少6dB
用以下两个公式，就免了2、4、8、16的数指头算声压了
功率与声压级的程式：分贝dB = 1瓦声压级+10*log功率距离与声压级的程式：分贝dB = 1米声压级-20*log距离。