计算扬声器声压级公式

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关于扬声器声压级的换算问题

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。

声压级换算公式以及结果

声压级换算公式以及结果

声压级换算公式以及结果
声压级是用来度量声音强度的物理量,常用于描述噪声水平、音乐音量等。

声压级的定义是声压与参考声压之比的对数,公式为:Lp = 20 * log10(P / Pref)
其中,Lp为声压级(单位为分贝),P为所测得的声压,并且与参考声压Pref之比的平方根。

常用的参考声压Pref为20微帕(Pa)。

下面是一些例子和它们的声压级计算结果:
1.风扇声音:假设风扇的声压为2微帕(Pa),则声压级的计算公式如下:
Lp = 20 * log10(2 / 20) ≈ -26 dB
2.摇滚音乐表演:假设表演的声压为200微帕(Pa),则声压级的计算公式如下:
Lp = 20 * log10(200 / 20) ≈ 26 dB
3.汽车喇叭声音:假设汽车喇叭的声压为1000微帕(Pa),则声压级的计算公式如下:
Lp = 20 * log10(1000 / 20) ≈ 94 dB
4.雷击的声音:假设雷击的声压为1百万微帕(1MPa),则声压级的计算公式如下:
需要注意的是,声压级是对数计算的,每增加10倍的声压,声压级就会增加约20分贝。

声压级的换算和计算可以用于评估噪声对人耳的影响、进行声音工程设计、评估音乐表演等场合。

同时,根据一些国家和地区的法律法规,对于一些场所和活动,如工作场所、音乐会、演出等,有规定了最大允许的声压级标准,以保护人们的听力健康。

总结起来,声压级换算公式为Lp = 20 * log10(P / Pref),其中P 为所测得的声压,Pref为参考声压。

通过该公式,可以计算出不同噪声和声音的声压级。

平均声压级计算公式

平均声压级计算公式

平均声压级计算公式平均声压级是衡量声音强度的一种指标,它可以用于评估噪声水平、声音的强度以及声音对人体的影响。

平均声压级的计算方法是通过测量一定时间内声音的压力变化,并将其与参考值进行比较来确定的。

在计算平均声压级时,首先需要了解声压级的定义。

声压级是用来描述声音强度的物理量,通常使用分贝(dB)来表示。

分贝是一种对数单位,用来比较两个物理量的大小。

在声学中,分贝是将声压值与参考值的比值取对数,并乘以10得到的。

计算平均声压级的公式如下:Lp = 10 * log10(P/P0)其中,Lp表示声压级,P表示实际声压值,P0是参考声压值。

参考声压值通常取为20微帕(μPa),这是人类听觉的最低阈值。

为了更好地理解平均声压级的计算过程,我们可以通过一个简单的例子来说明。

假设我们需要测量一段时间内某机器的噪声水平。

我们可以在该机器旁放置一个声压计,并记录下一段时间内的声压值。

假设在测量期间,声压计记录下的声压值依次为60 dB、65 dB、70 dB、75 dB和80 dB。

我们可以将这些声压值代入平均声压级的计算公式中,计算得到平均声压级。

将每个声压值转换为实际声压值,即将分贝值转换为帕斯卡(Pa)。

根据公式P = P0 * 10^(Lp/10),我们可以得到每个声压值对应的实际声压值。

假设参考声压值P0为20微帕,我们可以得到以下结果:P1 = 20 * 10^(60/10) = 200 μPaP2 = 20 * 10^(65/10) = 316.23 μPaP3 = 20 * 10^(70/10) = 632.45 μPaP4 = 20 * 10^(75/10) = 1260.92 μPaP5 = 20 * 10^(80/10) = 2511.89 μPa接下来,将每个实际声压值代入平均声压级的计算公式中,计算得到每个时间段内的平均声压级。

假设测量时间段为5秒,则平均声压级的计算如下:Lp1 = 10 * log10(P1/P0) = 10 * log10(200/20) = 20 dBLp2 = 10 * log10(P2/P0) = 10 * log10(316.23/20) = 25 dBLp3 = 10 * log10(P3/P0) = 10 * log10(632.45/20) = 30 dBLp4 = 10 * log10(P4/P0) = 10 * log10(1260.92/20) = 35 dBLp5 = 10 * log10(P5/P0) = 10 * log10(2511.89/20) = 40 dB将所有时间段内的平均声压级相加,并除以时间段数,得到整个测量时间内的平均声压级。

声压级与声强级计算公式

声压级与声强级计算公式

声压级与声强级计算公式声压级(Sound Pressure Level,简称SPL)和声强级(Sound Intensity Level,简称SIL)是衡量声音强度的物理量。

声压级是相对于参考声压的对数幅度,单位是分贝(dB),而声强级是相对于参考声强的对数幅度,也用分贝来表示。

下面将介绍声压级和声强级的计算公式:1.声压级(SPL)的计算公式:声压级的计算公式是:SPL = 20log₁₀(P/P₀) dB其中,P是声音的压强(单位是帕斯卡,Pa),P₀是参考声压(一般取为2x10⁻⁵帕,即20微帕,也被定义为0分贝)。

2.声强级(SIL)的计算公式:声强级的计算公式是:SIL = 10log₁₀(I/I₀) dB其中,I是声音的强度(单位是瓦特每平方米,W/m²),I₀是参考声强(一般取为10⁻¹²瓦特每平方米,即10的负12次方瓦特每平方米,也被定义为0分贝)。

需要注意的是,声压级和声强级是表示声音强度的对数幅度,因此采用对数函数来计算。

对数函数的底数一般为10,因此结果用分贝来表示。

常见问题解答:Q:为什么声压级的计算公式是20log₁₀(P/P₀) dB,而不是10log₁₀(P/P₀) dB?A:声压级的计算公式中采用20倍的对数函数,是因为声压级的定义与听觉感知相关联。

研究发现,人类对于声音的感知并不是线性的,而是呈现对数关系。

因此引入一个比例因子20,可以更好地与人类的听觉感知相匹配。

Q:声压级和声强级有什么不同?A:声压级和声强级都是表示声音强度的物理量,但是声强级是直接与声音的强度相关的,而声压级则是与声音的压强相关的。

声压级更能反映人类听觉感知,因为人类听觉感知正好与声压强度呈对数关系。

Q:有没有其他与声音强度相关的物理量?A:除了声压级和声强级,还有声功率级(Sound Power Level)也用来表示声音的强度。

声功率级与声强级类似,但是它表示的是声源的总功率,而不是在特定的位置上的声强。

单个音箱的声压公式

单个音箱的声压公式

单个音箱的声压公式单个音箱的声压公式Lp=S + 10xlogW - 20xlogDS=音箱灵敏度W=功放功率D=耳朵距离音箱的距离虽然二个音箱共同作用,可以增加声压,但由于很多音乐大动态往往大部分发生在一侧,所以从完整重放的需要来讲,那3db忽略不计。

举例如下:我家的87db箱子,听音距离2米,如果用斯巴克MT-12是这个情况,最大声压只能达到Lp=87 +10*log12 - 20*log2 =92db听大动态的确够呛,但别着急,如果箱子有90db灵敏度,则正好等于95db,接近了CD的规格上限96db。

另外如果近场1米聆听,log1=0,最大声压也能达到97db,也足够用了。

还有,如果只听人声,更不用为这动态发愁,由于人声始终处于中央,不妨把二个箱子共同作用的3db加上去,95db,能满足CD的规格。

为什么很多的甲类和胆机选择了32W?还是以常见的87db箱子为例,2米听音距离。

Lp=87 +10*log32 - 20*log2 =96db正好完全发挥了CD的规格上限96db大功率纯A实在太贵,若想发挥SACD大动态的优势,只能是甲乙类,D类或G类,以100W例,87db的箱子,20*log2 =6db,很方便计算。

Lp=87 +10*log100 - 20*log2 =101db正好达到了入门SACD机的要求,如果把功率输出提升到300W,也只有105db,换上PASS的500W又如何呢?声压也只能达到108db,勉强达到了天龙SACD机的规格~~~高清音频时代,从完美重播的角度来讲,功率需求激增啊。

知道音乐传真为什么出500W 的功放了吧。

后话:当然,这里边还有一些误解。

超过了功放的最大功率,并非就不出声了,只是被削峰而已。

超过了额定功率,也并非就被削峰了,只是出来的声音失真更大。

胆机虽然功率小,超出额定功率,虽然失真,但不难听。

这大概就是拧巴的胆味吧。

大电流的好处,自然是可以对大动态快速反应。

声学计算公式大全

声学计算公式大全

声学计算公式大全1.声压级公式:声压级(Lp) = 20 * log10(p/p0)其中,p为声压,p0为参考声压(通常取20微帕)。

2.声强级公式:声强级(Lw)= 10 * log10(I/10^-12)其中,I为声强。

3.声强公式:声强(I)=p*v其中,p为声压,v为声速。

4.声能级公式:声能级(Le)= Lu - 10 * log10(S/S0)其中,Lu为声能,S为参考面积,S0为参考面积(1平方米)。

5.声能公式:声能(Lu)=P*T其中,P为声功率,T为时间。

6.声功率级公式:声功率级(Lw)= 10 * log10(W/10^-12)其中,W为声功率。

7.声功率公式:声功率(W)=p*S*v其中,p为声压,S为振动面积,v为振动速度。

8.声深度公式:声深度(Ld)= 20 * log10(d/d0)其中,d为距离,d0为参考距离。

9.声暴公式:声暴(SN)= 20 * log10(sqrt(L1/L0) * (R0/R1)^2)其中,L1和L0为两个声级的差值,R0和R1为两个距离的比值。

10.波长公式:波长(λ)=v/f其中,v为声速,f为频率。

11.反射系数公式:反射系数(R)=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)其中,Z1和Z2为两个介质的声阻抗。

12.驻波公式:驻波(λ/2)=L/n其中,L为管道长度,n为节点数。

13.声阻抗公式:声阻抗(Z)=p/v其中,p为声压,v为声速。

14.声频公式:声频(ν)=f/N其中,f为频率,N为周期。

这些公式只是声学领域中的一部分,用于基本的声学计算。

在实际应用中,还需要综合考虑各种因素,如温度、湿度、介质特性等,才能获得准确的结果。

同时,不同的声学计算问题可能需要采用不同的公式和方法,因此深入学习声学计算方法和理论是非常重要的。

扬声器参数

扬声器参数

1扬声器的阻抗公式Ze---扬声器阻抗m ad ---辐射质量R V ---扬声器音圈直流电阻r m ---机械系统的等效力阻Lv---扬声器音圈电感m d -----振膜质量A----力系数m V ---音圈质量2r ad --辐射阻S d ---弹波劲度S S ---折环劲度扬声器的阻抗由3部分组成,即音圈直流电阻、音圈感抗、动生阻抗。

(动生阻抗是由机械系统反应到电系统的阻抗,是由振动系统振动而产生的阻抗)2扬声器谐振频率 (HZ)(扬声器谐振频率是指扬声器低频谐振频率或最低谐振频率)ƒo ---扬声器谐振频率S o ---等效劲度s o =s d +s s s d =弹波劲度s s =折环劲度m o ---等效质量m o =m d +2m ad +m v m d =振膜质量 m v =音圈质量2m ad =16/3*ρo *a³ρo =空气密度a=振膜半径谐振频率的调节加大振膜质量,会降低谐振频率,但质量过大会使扬声器灵敏度降低增加振膜与弹波的顺性,会降低谐振频率,但顺性太大会使振膜振幅加大,导致失真加大和功率承受能力扬声器的口径越大,其谐振频率越低3扬声器有效辐射面积(扬声器振膜的投影面积,可认为是锥体与1/2折环的投影面积)S D =有效辐射面积D=有效辐射直径有效辐射面积与辐射质量的关系1.54BL值(T*M)(BL值称为力系数,它源于扬声器最基本的公式,即载流导体在磁场中受到的力 F=BLI)F=BLIB=磁隙磁通密度L=音圈导线长度I=导线电流BL值与扬声器的总品质因数Q TS 的关系如下S D =π(0.5D)²2m ad =16/3*ρo *a³=0.575S DZ e=R V +j ωLv+BL=Cms = 1/[( 2πFo )2•Mms]So:是振动系统的等效力劲,即支撑振动系统的鼓纸Edge和弹波等弹簧系统的刚度,其倒数是顺性Cms=1/ SoCms:即顺性Co,表示上述弹簧系统的柔软度。

扬声器参数计算公式

扬声器参数计算公式

扬声器参数计算公式扬声器参数计算公式是用于确定扬声器的性能特征以及匹配的参数的数学公式。

在设计和制造扬声器时,正确选择和配置参数非常重要,以确保扬声器的声音质量、频率响应、功率和效率达到实际需求。

以下是几个常用的扬声器参数计算公式。

1.频率响应:扬声器的频率响应指的是扬声器在不同频率下的电声转换效果。

频率响应可以由以下公式计算:FR(f) = 20 * log10(,Vout(f),/,Vin(f),)其中,FR(f) 是频率响应(单位为分贝),Vout(f) 是输出电压的频率响应,Vin(f) 是输入电压的频率响应。

2.灵敏度:扬声器的灵敏度是指在特定输入功率下,扬声器产生的声音压力级。

灵敏度可以使用以下公式计算:SPL = 20 * log10(Pout/Prms)其中,SPL 是声音压力级(单位为分贝),Pout 是输出功率,Prms 是参考电平(通常以1毫瓦为基准)。

3.目标声压级:目标声压级用于确定扬声器在特定距离下产生的声音强度。

根据可听声音的逐渐衰减特性,目标声压级可以使用以下公式计算:SPLd = SPLs + 20 * log10(1/d)其中,SPLd是目标声压级(单位为分贝),SPLs是扬声器的声音压力级,d是距离(单位为米)。

4.扬声器阻抗:扬声器的阻抗是扬声器对电流和电压变化的响应。

阻抗可以使用以下公式计算:Z=V/I其中,Z是阻抗(单位为欧姆),V是电压,I是电流。

5.振动系统参数:振动系统参数包括扬声器的质量(m)、机械阻尼(b)、弹性系数(k)等。

这些参数可以用于计算扬声器的共振频率、谐振频率等。

例如,共振频率可以使用以下公式计算:f0=1/(2*π*√(m/k))以上是一些常用的扬声器参数计算公式,通过这些公式可以确定扬声器的性能特征并选择相应的参数。

但需要注意的是,实际的扬声器设计和参数配置还需要考虑其他因素,如扬声器的尺寸、材料选择、声学设计等。

因此,公式仅提供基本的计算方法,实际应用需要结合具体情况进行综合考虑。

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92.0 dB SPL 450 Watts
相对于
223.5
dB
118.5124.66
相对于
1
7.8
dB
24 米(Meters)相对于1-27.6dB 95.7
dB SPL
3.7
dB
C 声音空气传播损耗
96.023.096.0
45.08000.026.02
99.01 2.67
dB
声学计算器应用指南:
点击右上角的名称按钮A~M 会
跳至相应的计算器。

计算器中白色单元格 为可输入区域,输入后请使用鼠标点击附近灰色区域确认。

请注意绿色说明文字。

部分内容翻译自
DoctorProAudio 网站,希望对音响初学者有所帮助。

Freeman @ Oct 2008
扬声器组总声压级计算公式声音空气传播损失参考图
扬声器4 声压级 SPL 4 dB SPL 计算距离个扬声器总声压级 (自由相位)
dB SPL
空气传播损耗 (dB @ 距离)
扬声器2 声压级 SPL 2 dB SPL 空气相对湿度 % 扬声器3 声压级 SPL 3 dB SPL 频 率 赫兹(Hz)
以上计算为理论值,不包含声音在空气中的传播损耗和扬声器的功率压缩(加载(受热)后的声压级下降)影响。

功率压缩:
当音箱进入工作状态(譬如等于或大于满功率20秒之后),音圈和磁体受热温升后、由于它们性能下降改变了受热前单元的原有特性,这时,实际的声压输出就会减少,常规音箱,如音圈温升60度-80度,常见额定声压级下降3dB 为容限,如音圈散热优异,耐温达100度以上,实际的声压下降可达6至8dB 。

B 扬声器组总声压级 (SPL)
扬声器1 声压级 SPL 1 dB SPL 空气温度 摄氏度 °C 扬声器数量
个 扬声器的SPL 增量
到扬声器距离米 处的SPL 衰减值理论计算总声压级
总SPL 增减量
A 声压级 (SPL) 计算器
扬声器灵敏度 (1W@1m)
额定功率 (AES/ANSI)W 功率的SPL 增量 最大声压级 (@1m)
dB SPL (RMS 功率输出)
dB SPL(峰值功率输出) Version 1.0 Acoustic Calculator
声学计算器 By
Freeman Loo
同相位
自由相位
米(Metres)。

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