声强、声功率和声压
声压级与声强级计算公式
02
声压级的定义：声音的声压与基准声压之比的常用对数乘以20
声压级表示为dB 声强级的定义：声音的声强与基准声强之比的常用对数乘以10声强级表示为dB 声功率级的定义：声源的声功率与基准声功率之比的常用对数乘以10声功率级表示为dB 0
20lg p p L p =0
10lg I I L I =0
10lg w W L W =声压级、声强级与声功率级：
20=2*10
2：
以1000Hz为例：
人耳能听见的声强下限为10-12W/m2 ,相应的声压为2X10-5N/m2；
使人感到疼痛的上限声强为1W/m2，相应的声压为20N/m2。
声强的变化范围是1012 倍，声压的变化是106 倍。
声压与声强的变化近似的与它们的对数值成正比。
因此，声压与基准声压之比的常用对数需要乘以2才能与声强与基准
声强之比的常用对数相等
03
0420=2*10
10：
以1000Hz 为例：
人耳能听见的声强下限为10-12W/m 2 ,相应的声压为2X10-5N/m 2；使人感到疼痛的上限声强为1W/m 2，相应的声压为20N/m 2。
声强的变化范围是1012 倍，声压的变化是106 倍。
根据公式，如果不乘以10，声压级最大值为12。
为了便于研究，乘以10，声压级最大值变成120。
20lg p p L p =。
声环境设计基础知识
而与声强、声压旳对数近似成正比。
——表达声音强弱旳单位——采用相对单位——级。
“级” —— 表达一种量与同类基准量之比旳对数。
1、声功率级（Lw）
——声功率与基准声功率之比旳对数旳10倍，记作Lw， 单位分贝（dB）。取基准声功率W0为10-12W，则任意点声功 率W旳声功率级：
Lw
10
log10
-4.4
-26.2
13.8
-16.1
28.9
-8.6
41.4
-3.2
47.8
0
52
1.2
53.2
0
53
-1.1
38.9
-6.6
31.4
-9.3
20.7
58.1dB
A、B、C、D计权网络
A:模拟人耳响应，40方等响曲线作为计权网络。 B:以70方等响曲线作为计权网络，低频衰减比A声级小。 C:以85方等响曲线作为计权网络,整个可听范围内衰减小。 D:参照100方等响曲线，主要用于航空噪声测量。
p22
pn2
Lp
20 log10
P Po
(dB)
P
LP
10 20
P0
总声压级为：
Lp 20 lg P 20 lg P12 P22 ... Pn2
Po
Po
Lp1 2 Lp2 2
Lpn 2
20 lg 10 20 10 20 ... 10 20
2、推广
Lp 20 lg
四、声音旳频谱与声源旳指向性 1、 声音旳频谱 频谱——表达某种声音频率成份及其声压级构成情况旳图形。
声压级
频率
分离谱：如弦振动产生旳声音。 连续谱：谈话、机器旳噪声，大多数自然声。
声环境学院：声音的计量
声环境学院：声音的计量
一、声功率、声强和声压
1．声功率
声源辐射声波时对外作功，声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能，记
为W，单位为瓦(w)。
声源声功率有时是指在某个有限频率范围所辐射的声功
率(通常称为频带声功率)，此时需注明所指的频率范围。
声功率不应与声源的其他功率相混淆。
例如扩声系统中所用的放大器的电功率
通常是几百瓦以至上千瓦，但扬声器的效率很低，它辐射的声功率可能只有零
点几瓦。
电功率是声源的输入功率，而声功率是声源的输出功率。
一般人讲话的声功率是很小的，稍微提高嗓音时约50µw；即100万人同时讲话，也只是相当于一个50w电灯泡的功率。
歌唱演员的声功率一般约为300µw，但水平高的艺术家则达(5000一10000)µW。
2．声强
声强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
声场中某一点的声强，是指
在单位时间内，该点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能，记为I，单位是w／㎡。
在无反射声波的自由声场中，点声源发出的球面波，均匀地向四周辐射声能。
因此，距声源中心为ｒ的球面上的声强为：I= w／4πr2
对于球面波，声强与点声源的声功率成正比，而与到声源的距离平方成反比。
对于平面波，声线互相平行，同一束声能通过与声源距离不同的表面时，声能
没有聚集或离散，即与距离无关，所以声强不变。
(完整版)第二章噪声与振动的评价及其量度
第二章 噪声与振动的评价及其量度第一节 噪声及其物理量度一、 声压、声功率、声强 1. 声压● 发声体的振动使周围的空气形成周期性的疏密相间层状态，在空气中由声源向外传播，形成空气中的声波。
当声波通过时，可用声扰动所产生的逾量压强来表述状态，0P P p -=（逾量压强就是声压）● 声场：存在声压的空间。
● 瞬时声压：声场中某一瞬时的声压值。
● 峰值声压：在一定时间间隔内最大的瞬时声压值。
● 有效声压：当声波传入人耳时，由于鼓膜的惯性作用，无法辨别声压的起伏，起作用的不是瞬时声压值，而是一个稳定的有效声压。
● 有效声压是在一定的时间间隔内瞬时声压对时间的圴方根值。
⎰=Te dtt p Tp 02)(1● 人们习惯指的声压，往往是指有效声压，一般的声学测量仪器测量到的声压就是有效声压。
● 在实际使用中，如没有特别说明，声压就是有效声压的简称。
● 人耳对1000Hz 声音的可听阈（即刚刚能觉察到它存在的声压）约为5102-⨯Pa ；微风轻轻吹动树叶的声音约为4102-⨯Pa ；普通谈话声（相距1m 处）约为22-⨯Pa；交响乐演奏声（相距5~10m处）约为0.3Pa；10大型球磨机（相距2m处）约为20Pa（痛阈，即正常人耳感觉为痛）。
2.声功率●声波传播到原先静止的介质中，一方面使介质质点在平衡位置附近做来回的振动，获得扰动动能，同时，在介质中产生了压缩和膨胀的疏密过程，使介质具有形变的热能，两部分能量之和就是由于声扰动使介质得到的声能能量，以声的波动形式传递出去。
●可见，声波的传播过程实际上伴随着声能能量的转移，或者说声波的传播过程就是声能能量的传播过程。
声压作用在体积元上的瞬时声功率为W=Spu式中：S －体积元截面积；u －声波传播速度。
人耳对声的感觉是一个平均效应：⎰⎰==TTpudtTSSpudt TW 011对于平面声波，有：cSU c P S U SP c U S c P S U P S W e e e e ρρρρ222020002221====== 20P P e =－声压的有效值，又称为均方根值；20U U e =－质点扰动速度的有效值，又称为均方根值。
建筑物理声学基本知识
第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声波的衍射（绕射） ➢ 声波的衍射（绕射）
▪ 声影区的声音——衍射声 ▪ 边缘绕射的程度
• 障板尺度 • 声波的频率
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2020年7月18日星期六
Architectural Acoustics
第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声扩散、吸收和透射
➢ 声扩散
• 对中、高频敏感；对低频不敏感
▪ 听闻范围
➢ 响度
▪ 人耳所感觉的声音的大小称为响度
• 相同声压级，不同频率的声音，响度不同
• 相同频率，不同声压级的声音，响度不同
• 等响
▪ 响度的单位为宋(sone)
➢ 频谱的划分
▪ 对声音整个频率范围分段 ▪ 倍频程和1/3倍频程
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第一章 建筑声学基本知识
声音的计量 ➢ 声音的叠加
▪ 多个声音的叠加
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Architectural Acoustics
第一章 建筑声学基本知识
第一章 建筑声学基本知识
声音在户外的传播
➢ 点源声音随距离的衰减
▪ 球面声波的向外扩展
Lp Lw 10lg 4 10lg r2 Lw 11 20lg r
▪ 传Lp播2 距L离p1加 倍20，lg声rr12压级Lp降1 低206lgdBn
➢ 线源声音随距离的衰减
▪ 无限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3 dB ▪ 有限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3~6 dB
声音的频谱
➢ 频谱
▪ 声音往往包含多个频率，所有频率的集合成为频谱 ▪ 线状谱：由一些离散的频率成分形成的谱 ▪ 连续谱：在一定频率范围内频率成分连续的谱
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。
简述声强、声压的定义及两者之间的关系。
简述声强、声压的定义及两者之间的关系。
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1-建筑声学的基本知识 1
1-建筑声学的基本知识
• 扩散反射可分为完全扩散反射和部分扩散反射两 种。前者是将入射的声线均匀地向四面八方反射，即 反射的方向分布完全与入射方向无关；作后者是指反 射同时具有镜像和扩散两种性质，即部分镜像反射， 部分作扩散反射。
•
声源辐射声波时对外作功。声功率是指声源在单位时
间内向外辐射的声能，记作W，单位是瓦（W）或微瓦
（μW）。 是属于声源本身的一种特性。
声源种类 喷气飞机 汽锤 汽车 钢琴 女高音 对话
几种不同声源的声功率 声功率
10kW 1W 0.1W 2mw 1000-7200μW 20μW
1-建筑声学的基本知识
1-建筑声学的基本知识
• 第1章 建筑声 1 声音的物理性质
• 本节要点： • 1.
1-建筑声学的基本知识
• 1.1声音 声源 空气中的声波
声音是人耳所能感觉 到的“弹性”介质的振动， 是压力迅速而微小的起伏 变化。
声音产生于物质的振 动，例如扬声器的膜片、 拨动的琴弦等。这些振动 的物体称之为声源。
1-建筑声学的基本知识
• 二、声强级LI
•
声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍，
记作LI，单位也是分贝（dB），可用下式表示：
I LI 10 lg I0
式中 I ——某点的声强，W/m2；
I 0 ——基准声强，10-12W/m2。
1-建筑声学的基本知识
• 三、声压级
•
声压级是声压与基准声压之比的对数乘以20，
• 应注意不同波长与扩散反射之间的关系
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一、声强、声功率和声压的定义
1、声强及声强级
声强定义为单位时间内，声波在其前进方向垂直的单位面积上的声能，单位为W/m 2,声强为矢量，可以简单认为某点的声强为该点的瞬时声压与质点瞬时速度的时间平均矢量积。
表达式如下：)
()(t v t p I
=声强存在声强级，声强级是声强与基准声强的相对量度，定义为：0lg 10I I
L I =其中I 为测量的声强，I 0为基准声强；
2、声压及声压级
声压是声波叠加在大气压之上的压强变化，测量的声压时变化的声压与静压强之差。
在声压线性尺度下，不容易对比变化巨大的线性幅值，所以引入了声压级的概念，声压级为将待测声压有效值p(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数，再乘以20，即：
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=ref p p SPL lg 20声压级常用符号用SPL 来表示，也可以用L P 、L、L(dBA)等形式
3、声功率及声功率级
声功率定义为声源在单位时间内向外辐射的声能，单位为W。
声功率也存在声功率级，声功率级是声功率W 与基准声功率W 0的相对量度，定义为：
lg 10W W
L w =基准声压、基准声强、基准声功率均以正常人对1kHz 纯音勉强能听到的强度，分别为20uPa,10-12W/m 2,10-12W。
二、声压、声强和声功率的关系
在自由场中，由点声源发出的声音，声强I、声功率P 和声压p 的关系为：
c
p r P I ρπ2
24==式中c ρ是介质的声阻抗由公式可得当半径增加一倍，声强减少为原来的1/4，而声压是原来的一半。
声功率是不能够被直接测量到的，需要通过声强或声压来计算转换。
三、基于声压法的声功率的测量方法简介
测量常用的包络面有两种形式：半球面和六面体，当采用半球面作为测量表面时，可以采用基本的10点法，关于测点的具体位置可以参考ISO 3744或GB/T 3767；当采用六面体作为包络测量面时，需要根据待测声源的大小做调整；求声源的声功率前，先通过测点声压求出包络表面的平均声压级：
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=∑=N i L P Pi N L 11.0101lg 10其中N 为测点数，L Pi 为第i 个测点的声压级；发声体的声功率可通过以下公式得到：
S L L P W lg 10+=S 为半球面面积
四、基于声强法的声功率的测量方法简介
基于声强法的声功率测量通常用六面体包络待测声源，底面作为反射面不测量，测量其他五个矩形单元。
声强对包络整个待测声源的测量表面积进行矢量积分，即得到声源的声功率：⎰⎰==s S dS
I S d I P αcos。