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
) @$ z: @+ C0 f. A7 x  |" y$ L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。

1 G& x2 t5 w+ D2 L3 N  E  v4 ?# g- M" I　　三者的定义
5 n; e' h2 l/ O1 S9 u　　  · 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。
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  n- b: M& t, W+ e+ C2 \　　  · 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：

  k7 W! M3 b# G9 j$ b7 }　　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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　　说了这么多，怎么看起来还是有点绕?请听小编慢慢讲：
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8 X3 Y4 T% z$ @+ |4 F8 M1 K( C7 ^- N* B　　三者的联系
　　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。
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　　  · 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。

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　　  · 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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* P$ I$ @# z3 Q" f  D　　  · 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”。

3 z7 U7 F# O1 ]% a! N( R　　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。

　　声功率测量
　　1. 为什么要测量声功率
. a$ t# A0 ?7 T4 _' Z　　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。

　　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。

　　2. 声功率测量方法
　　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 T% c0 B2 h, a& }: g; A　　  · 声压测量法：该方法要求在特定的声学环境中进行。
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9 ?4 z8 O; }' A　　  · 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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, C; ]7 y5 \' t　　  · 离散点法：GB/T 16404标准;

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) q' n* g5 q6 F4 M2 I, ]　　  · 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。

　　扫描方式