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什么叫声压级

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解决时间 2021-03-17 00:38
什么叫声压级
最佳答案
在回答这些问题时要先明确几个概念:
1)分贝,人们日常生活中遇到的声音,若以声压值表示,由于变化范围非常大,可以达六个数量级以上,同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线性的,而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。所谓分贝是指两个相同的物理量(例A1和A0)之比取以10为底的对数并乘以10(或20,视适用对像而定)。N = 10lg(A1/A0) 分贝符号为"dB",它是无量纲的。式中A0是基准量(或参考量),A是被量度量。被量度量和基准量之比取对数,这对数值称为被量度量的"级"。亦即用对数标度时,所得到的是比值,它代表被量度量比基准量高出多少"级"。
2)声压,指在某一瞬时压强相对于无声波时的压强变化(改变量)。符号P。单位N/㎡ (牛顿/平方米 ) ,或Pa(帕斯卡) • 声压和声强有密切的关系,在自由声场中,测得声压和已知测点到声源的距离,就可计算出该测点之声强和声源的声功率。
3)声压级,人耳对声音强弱的变化的感受并不与声压成正比,而与声压的对数成正比。单位为DB。声压级:LP = 20lg(P/P0)
式中: LP—— 声压级(dB);
P ——声压(Pa);
P0—— 基准声压,为2×10^-5Pa,该值是对1000HZ声音人耳刚能听到的最低声压。
现在我们来说一下你从书上看到的观点:
“正常谈话时语言的声功率为1µW,大声讲话时可增加到1mW,正常讲话时与人距离1m时的平均声压级为65~69dB。
这些数据让我有点不懂了,书前面所讲的功率级差分贝的计算和这些数据有什么根本关系没有? 书前面公式功率级差分贝(dB)=10lg(p1/p0)”现在假设我们人正常说话时为60dB,则功率的推算方法如下:60dB=10lg(P/P0)=10lg(P/10^12)=10*(lgP + 12),可推出10lgP=-60 即lgP=-6,即P=1µW。你可能会部,为什么这里的60dB可以直接代入功率级与功率的换算公式里面呢?因为这里的功率级和声压级都是无量纲的。
做音响调音的和声压有关的还有以下几个公式和推理,顺便说一下:
1)施加给音箱的功率(W)和声压级(dB)之间的换算,Lp=10lgW
式中:Lp----为声压级;
W----为声功率;
由上式可推出,当功率为2W时Lp=10lg2=3dB,4W时Lp=10lg4=6dB,---------这样我们就可以得出一条定律:施加给音箱的功率每增加一倍,声压级增加3dB。
2)声音在室内,温度为20℃时距音源一定距离时衰减量为:L=20lgD
式中:L----衰减量(dB)
D----离音源正面距离(M)
由上式可推出,距音源1M处衰减量为L=20lg1=20*0=0dB,2M上衰减量为L=20lg2=20*0.3=6dB,4M衰减量为L=20lg4=20*0.6=12dB,------------这样我们就可以得出一条定律:在室内环境,温度为20℃时距离每增加1倍,声压级衰减6个dB。
3)音箱发出的声音到达某点的声压级数值=音箱灵敏度+10lg(此时音箱的输入功率)-20lg(听音位置到音箱的距离)。
这个公式的理解为:某只音箱的灵敏度数值(音箱说明书上有,写着xxdB/1w.1m),加上音箱输入电功率(就是多少瓦)的常用对数值乘10后的数值,再减去听音位置到音箱距离(多少米)的常用对数值乘20后的数值,就是当前听音位置的声压级数值。这个数值越大,说明音量越大,听起来越响。
4)举例:已知音箱灵敏度为93dB,输入功率为100W,问分别计算出理想状态下距此正面10m,15m,20m及100m的电大声压级。
答:10m地SPL=音箱灵敏度+10lg(此时音箱的输入功率)-20lg(听音位置到音箱的距离)。
=93+10lg100-20lg10=93+20-20=93dB,同理可算出15m处SPL=89dB,20m处SPL=87dB,100m处SPL=73dB。(说明:声音衰减与距离的关系可用以下公式来表示:衰减量=20lgD(D为需测位置与音箱间正面音的距离)
5)实际应用中还要考虑到环境、角度等各种因素,这里就不多说了。
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