声压、声强、声功率区别与联系

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声压、声强、声功率区别与联系
' U7 l) x" ^0 ?. k3 R& r+ G4 Z% R声压、声强、声功率同时出现，就容易混淆概念，弄不清其中的区别与联系，本文就来一一解析这三个词。
　　我们常常能听到“声压为55dB”、“声功率太小”等字眼，这些都是用来描述声音的物理量，但声压、声强、声功率同时出现，就容易混淆概念，弄不清其中的区别与联系，下面我们来一一解析这三个词。

; Q' W! @/ q2 U( W8 E　　三者的定义
7 }+ Z  a1 G1 F; F8 m0 i　　  · 声压：声音传递时，声波传播扰动介质，使得介质内部产生的压强变化叫做声压，单位为Pa。

% g; n' Q+ J9 B2 C5 J' i　　  · 声强：单位时间内，通过与声波前进方向垂直的单位面积上的声能定义为声强，单位为W/m2。声强是矢量(有大小和方向)，也可以简单地认为：

3 [: k! ]7 v; E　　某点的声强=(瞬时声压ⅹ瞬时速度)的平均值

　　  · 声功率：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。
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1 v4 k, \& o) t/ D7 T7 T　　说了这么多，怎么看起来还是有点绕?请听小编慢慢讲：

　　三者的联系
/ f0 I  G9 Z0 r) P　　我们都知道，描述声音的三个参数是声压、声强和声功率，它们之间有一定的关系。

3 D2 H) T9 K) U2 t6 f. w% ^　　  · 声功率与声强：两者有直接的关系，观察两者的单位(W与W/m2)可以发现以面积为变量，对声强求积分来得到声功率的值。


* y6 F# @" X% s* k  }　　  · 声压：在特定的声学环境中，在一定位置，使用声压计可以测量出可感知声源的声压。
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* v4 I/ \" k8 r9 x5 j; i( \　　  · 声功率与声压：在一个有电暖气的房间中，暖气散发出一定功率的热能，所以从暖气片中散发出来的热能与环境无关，不受环境的影响。但是房间中的温度与房间中的热能环境有关，不同位置的温度可能不一样。类似地，放置在房间中的音箱辐射出一定功率的声能，但是声压取决于声学环境和在房间中距声源的距离，如下图所示。声功率是“根源”，声压是声源引起的“影响”。
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, ?! G4 i: K1 O0 y4 M3 j　　在以上类推中，暖气片散发出来的热能(热功率)相当于声功率，温度相当于声压。
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　　声功率测量
　　1. 为什么要测量声功率
3 @& m- ?: S3 u: f4 Z2 O4 H) g　　我们需要用一个标准来衡量设备噪声的大小，测量声压级与声功率都可以对其进行评价。

/ I. |  U4 q1 K. C+ c2 P) c　　声压级的测量结果与所处声学环境中的距离和方位有关，难以给出确定的数值来评价设备噪声的大小。

　　与声压相反，声功率是独立于环境的客观量。如果被测声源的声学环境已知，就能根据设备的声功率级预估出声压级。因此，声功率是描述和比较机器辐射出噪声高低的有效参量。
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　　2. 声功率测量方法
- B8 y' M$ z! Y　　声源的声功率必须在消声室中测量，分声压测量法与声强测量法。

% ?6 s9 H  A5 ]+ u, O% O　　  · 声压测量法：该方法要求在特定的声学环境中进行。


. C# E1 h" u7 P　　  · 声强测量法：声功率测量可以在普通的声学环境，甚至在有干扰噪声的情况下(因为声强是矢量，积分求声功率时，干扰声会相互抵消)。
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　　基于声强法的声功率测量有两种测量方法：
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. G5 G  f, R. q, v8 o5 s% a　　  · 离散点法：GB/T 16404标准;
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; U9 v$ r+ t* T" b# Z1 ~! d! U　　  · 扫描法：GB/T 16404.2标准。

　　下图为用扫描法进行平板样件的声传递损失测量。采用这种方法要求每个测量面元都要正交地扫描两次。

3 I+ ^4 z4 ]5 v4 R6 D' \　　扫描方式