B&K水聽器-聲壓與聲壓級的簡介

一、壓強的基本概念：

1、壓強的定義：單位面積上所受到的壓力叫做壓強。

2、壓強的單位：壓強的單位是 Pa(帕)。

二、聲壓的基本概念：

1、聲壓的定義：  設(shè)體積元受聲擾動后壓強由 P 0 改變?yōu)?P 1,則由聲擾動產(chǎn)生的逾量壓強(簡稱為逾壓)

P =P 1 ?P 0

就稱為聲壓。聲壓的大小反映了聲波的強弱。

或者：聲音通過空氣的振動所產(chǎn)生的壓強叫做聲壓強，簡稱聲壓。

聲壓是一標量而不是矢量。它的相位按下列原則區(qū)分正負，當聲壓使總聲壓增加時，聲壓相位規(guī)定為正，反之為負。

2、聲壓的單位：  聲壓的單位為 Pa(帕)，有時也用 bar(巴)作單位，1bar=100KPa。

人的耳朵所能感受到的最小聲壓是 20µPa，低于此聲壓人們就感覺不到聲音。

3、可聽閾聲壓：正常人耳對 1KHz 聲音剛剛能覺察其存在的聲壓值(20µPa)被稱為 1KHz 聲音的可聽閾聲壓。一般講，人耳不能覺察到低于這一聲壓值的聲音的存在。

4、瞬時聲壓：聲場中某一瞬時的聲壓值稱為瞬時聲壓。

5、峰值聲壓：在一定時間間隔中最大的瞬間聲壓值稱為峰值聲壓或者巔值聲壓。如果聲壓隨 時間變化是按簡諧規(guī)律，那么峰值聲壓也就是聲壓的振幅。

6、有效聲壓：在一定時間間隔中，瞬時聲壓對時間取均方根值稱為有效聲壓

式中下角符號“e"代表有效值，T 代表取平均的時間間隔，它可以是一個周期或比周期大得多的時間間隔。我們?nèi)粘Ｖ兴f的聲壓和一般電子儀表所測得的聲壓都是有效聲壓。

三、聲壓級的基本概念：

1、聲壓級的定義：把聲壓的有效值取對數(shù)來表示聲音的強弱，這種表示聲音強弱的數(shù)值叫聲壓級。聲壓級以符號 SPL 表示，單位為分貝（dB）,

式中 pe 為待測聲壓的有效值： pref 為參考聲壓，在空氣中參考聲壓 pref 一般取 2×10?5 Pa。 由于人的耳朵所能感受到的最小聲壓是 20µPa，因此人們就把這個壓強作為聲壓強的 參照標準，記做pref。 20µPa=0dB.SPL

因此在聲學或醫(yī)學上把 20µPa=0dB.SPL 定義為聽閾（YU），即聽覺的閥門。只有高于此 值，閥門才能打開，聽到聲音。

聲壓/聲壓級  

2、聲壓級的計算：  在空氣中聲壓級的計算公式為：

例如 1Pa 聲壓對應(yīng)的聲壓級：

這就是平時我們所說的 1Pa 的聲壓相當 94dB 聲壓級（SPL）。

類似可以計算得出：

20µPa=0dBSPL

200µPa=20dBSPL

2 m Pa=40dBSPL

20 m Pa=60dBSPL

200 m Pa=80dBSPL

2 Pa=100dBSPL

小結(jié)：聲壓變?yōu)樵瓉淼?10 倍，聲壓級在原來的基礎(chǔ)上增加 20 dB；

聲壓變?yōu)樵瓉淼?2 倍，聲壓級在原來的基礎(chǔ)上增加 6 dB。

另外，當聲壓達到 20 Pa，即聲壓級為 120dBSPL 時，人們的耳朵會感覺到疼痛，因此，在聲學或醫(yī)學上把 

20 Pa=120dBSPL 定義為痛閾，長時間在此環(huán)境下工作，會對聽覺系統(tǒng)造成傷害。

四、MIC 的最大聲壓級：是指 MIC 的失真在 3%時的聲壓級。 當前上海耐創(chuàng)MIC 的最大聲壓級指標為：115 dBSPL(A 計權(quán))。

五、MIC 的最大聲壓級測量方框圖：

聲強  

1、平均聲功率：單位時間內(nèi)通過垂直于聲傳播方向的面積為 S 的平均聲能量就稱為平均聲功 率或者平均聲能量流。

2、聲強：

通過垂直于聲傳播方向的單位面積上的平均聲能量流就稱為聲強或者平均聲能量流密度。

九、聲強級的基本概念：

1、聲強級的定義：聲強級用 SIL 表示，其定義為：

2、“酒會效應(yīng)"簡介：人耳與大腦相配合，能從本底噪聲的環(huán)境中聽出某些頻率的聲音，也就是說人的聽覺系統(tǒng)具有濾波器的功能，人的聽覺系統(tǒng)的這種功能被形象地稱為“酒會效 應(yīng)"。

十、響度級的基本概念：

1、響度級的定義：把某一被研究的聲音和另一個標準的聲音(通常為 1000Hz 純音)相比較， 調(diào)節(jié)1000Hz 純音的聲級，使它和所研究的聲音聽起來有同樣的響，這時1000Hz 純音的聲壓級就被定義為該聲音的響度級。例如，當1000Hz 純音的聲壓級為 80dB(相對于 20µPa)時與某一揚聲器發(fā)出的聲音聽起來同樣地響，那么不管揚聲器聲音的聲壓級為多少，他的響度級被認為是 80 方；

2、響度級的單位稱為方；

3、從以上定義可以得知：對1000Hz 的純音，其以分貝計的聲壓級與以方計的響度級在數(shù)值上是相等的；

4、炮彈的爆炸聲是“很響"的，而一個人在遠處的談話聲就是“不很響"的， 這種人耳直觀上感覺的“很響"與“不很響"不僅與聲波強度的對數(shù)近于成正比，而且與 聲波的頻率也有關(guān)。