如何表示聲音的大小?

時間：2013-04-17作者：廣州賽賓聲學(xué)工程技術(shù)有限公司瀏覽：215

    聲音的大小和強(qiáng)弱一般可用聲功率、聲強(qiáng)和聲壓來表示。   （1）聲功率    聲功率是表示聲源單位時間內(nèi)向外**的聲能，用W表示，單位為W。聲源的聲功率是很微小的。例如一般人講話的聲功率大約在10~50μW，唱歌演員的聲功率男高音大約在0.2~30mW，女高音大約在0.1~200mW。值得指出，聲功率不應(yīng)與聲源的電功率混淆。   （2）聲強(qiáng)    聲強(qiáng)是指垂直于聲波傳播方向單位面積所具有的聲功率，用I表示，單位為W/㎡。可表示為：I=W/S    對于平面波，在無反射的自由聲場中，由于聲波在傳播過程中，波陣面的大小相同，因此，聲強(qiáng)與離聲源的距離無關(guān)，即平面波的聲強(qiáng)保持不變。    對于球面波，波陣面隨傳播距離的增加而擴(kuò)大，在離聲源距離r處，其波陣面以r為半徑的球面。   （3）聲壓    對于空氣煤質(zhì)，當(dāng)沒有聲波時，空氣處在平衡狀態(tài)，其靜壓強(qiáng)P。，一般等于大氣壓。在聲波作用下，空氣會產(chǎn)生稠密和稀疏相間變化，壓縮稠密層的壓強(qiáng)P大于大氣壓強(qiáng)P。，這時壓強(qiáng)為正。反之，膨脹稀疏層的壓強(qiáng)P就小于大氣壓強(qiáng)P。，這時壓強(qiáng)為負(fù)。    聲壓的單位就是壓強(qiáng)的單位，用Pa表示。1Pa=1N/㎡。    聲波在空氣中傳播時，聲壓P實(shí)際上隨時間而*變化，這種對應(yīng)于某一瞬間時的起伏變化稱為瞬間時聲壓。在一定時間間隔中較大的瞬間聲壓稱為峰值聲壓。在可聽聲范圍內(nèi)，每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)很多，但人耳感覺不出聲壓的這種起伏變化，聽起來好像是一個穩(wěn)定的聲音。聲音的強(qiáng)弱只與瞬時聲壓的某種時間平均值有關(guān)，這種聲壓的平均值稱為有效聲壓。從能量考慮有效聲壓是瞬時聲壓的方均根值，即把聲壓先平方，再對時間作平均，然后開方。如果沒有特別說明，一般所稱的聲壓指的就是有效聲壓。    聲壓和大氣壓相比是很小的，例如20Pa的聲壓差不多是人耳聽覺的較高極限 。聲壓再高將使人耳疼痛難受，這一極限為痛閾。然而，其聲壓同大氣壓相比卻只有萬分之而左右。    人們一般說話時，離開嘴唇0.5m處的聲壓大約是0.1Pa，僅為大氣壓的百萬分之一左右。如果聲壓很低人耳聽不見了。具有正常聽力的人耳能聽到低聲壓為2×10﹣5Pa，這個較低極限稱為可聽閾。   綜上所述，人耳能聽到的聲壓范圍是非常之大，從能聽到較小聲壓到能承受的較大聲壓20Pa，兩者相差高達(dá)一百萬倍。如用質(zhì)量來比喻，這相當(dāng)于是1g與1t之間的差別。   聲壓與聽覺關(guān)系密切，而且聲壓比聲功率較易于測量，因此，通常采用聲壓作為聲學(xué)的基本量，用來計量聲波的強(qiáng)弱，即聲音的大小。聲學(xué)設(shè)計


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