电测听检查基础知识.pdf

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电测听检查的几个基本概念

分贝刻度

人耳所能听到的声音的能量范围极其广泛,引起听阈的最小声强为10-12 W/m2,引起痛觉的最小声强为 1 W/m2,相差1万亿倍;以声压计,引起听阈的最小声强为20μPa,引起痛觉的最小声强为20μPa,相差100万倍。计数起来不方便。若以某一绝对声强为基准,将声强

的绝对值转化为与该基准声强的比值,则该比值称为声强的级。

将声强的级取以10为底的对数,可将1012倍的差值转化为差值仅

为12的对数计数,计数单位为贝尔(Bell),较为方便。但以贝尔为计

数单位又嫌分级过粗;因此以1/10 B,即分贝(dB)为计数单位。’在声学计量上采用分贝的表示法,还有另外一个理由:美国科学家Stevens发现人耳对声音响度的感受也遵循对数变化的规律。声强每增减10倍,人耳所感受的声音响度增减l倍。

三、声压级声强级

声强的级(或声压的级),只是一种概念,它只有在规定了基准声强(或声压)数值之后,才转变成一个专门的声学术语——声强级或声压级。

(一)定义

声场中某点的声压级,是指该点的声压p与基准声压p0的比值,取以10为底的对数再乘

以20的值。p0为基准声压,在空气中取人耳在 1 000 Hz所能听到的最小声压20μPa,作为基准声压,在水中取1μPa为基准声压。数值以

分贝(dB)表示,国际标准推荐用LP代表声压级,但习惯上仍用英文缩写SPL(sound pressure level)表示

LP=20 lg(P/Po) (1)

声场中某点的声强级,是指该点的声强I与基准声强Io的比值,取以10为底的对数再乘以10的值。I0为基准声强,在空气中为10-12W/m2。声强级记为L1,数值以分贝(dB)表示

LI=10 lg(I/Io)

推算而来,Io=p02/ρc=(20μPa)2 I0的取值可由式(1),I=p2/ρc

/415=(400×10-12)/415≈10-12W/m2,所以可以推导LI=10 lg(I

/(p20/ρc)]=10 lg(p2/

/Io)=10 lg[(p2/ρc)

P02)=20 lg(p/Po)=Lp。所以尽管声压级和声强级在物理概念上是不同的,但在数值上却

是一致的,在许多不太严格的情况下,对声音强度进行描述时两者是

通用的。

四、倍频程刻度

对频率的计数也很少采用线性刻度,而多采用对数刻度,这与心理声学中人对音调的主观感受是一致的。频率采用对数刻度后,人耳最

敏感的频率 1 000 Hz也恰巧位于20~20 000

Hz这一频率范围的对数坐标的中部。如同声音的强度以分贝计量,对频率的计量采用倍频程(octave)计量。频率每增加1倍,称为1个倍频程,音乐上称为一个八度。

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