声压级与功率、距离的关系

audioease

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10xlog(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+10xlog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+10x2.4772 = 127.5dB
    当然，在测量过程中，传声器与扬声器的距离也影响到声压级的大小。
    声音在空中传播，以点为中心，呈球形状向外扩散（这与声音的传播种类是否为纵波没关），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) = -10x0.6021 = -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-20xlog距离
    为什么是20log呢？此处可以看做：分贝dB = 1米声压级-10xlog（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： 102.5-20xlog40 = 102.5-20x1.6021 = 70.5dB
    综合下，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 = 127.5-20xlog40 = 95.5dB

    【总结】
    功率增加一倍，灵敏度增加3dB
    距离增加一倍，灵敏度减少6dB

behringer

谢谢楼主的发布，文章资源丰富，收藏了！~!...:loveliness:

audioease

谢谢指教，词和诗本来是可以互通的，只要能抒发情感，一切都是好东西！！

落叶草

:victory::victory:

audioease

回复 4# 一片落叶


    一呀一只手呀，摇摆在空中呀！
   嘻嘻，谢谢！

minipol

欣赏！！！问好！

audioease

回复 6# echo回声


    谢谢欣赏，我也问你好！

yinpinyingyong

好作品不能遗漏,支持来了!:victory: