声学基础知识:声压的基本概念

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声压:静压(大气压)同声场中某一点上的压力之间的差值

声压:静压(大气压)同声场中某一点上的压力之间的差值

声压:静压(大气压)同声场中某一点上的压力之间的差值一.基本概念声压:静压(大气压)同声场中某一点上的压力之间的差值。

单位为“帕”声强:瞬时声能通量的平均值。

单位“瓦/平方米”,声能正比于幅度的平方。

响度:对声强的主观感受程度。

人耳对响度的感受大致同声强的变化的对数成比例。

人耳对频率音调的感受也是对数比例的响度是客观在主观的反应,是物理现象与生理现象的综合效应,与声压,频率和声波波形都有关系。

单位为“phon”声级:(电平)指用对数单位(分贝)表示的声信号或电信号的大小分贝:声级(电平)的相对对数单位。

dB音圈的阻抗模量:4 8 16 32欧额定功率:能够加到扬声器上的最大电功率,受到谐波系数不能超过规定的标准的限制 THD《5%-10%最大功率:指扬声器在极短时间里能承受的不致于损坏的最大值。

在0.1或0.01秒更短的时间可以加更大的功率(通常为最大功率的2倍,额定功率的4倍) 截顶的信号,容易烧speaker灵敏度:扬声器在额定功率值能放出声音的响度扬声器效率:100dB 10% 90dB 2%动态范围:变量最大值与最小值的比值,单位“dB”交响乐的动态范围可达70dB.几十万到上百万倍声音的特性:音调,音量,音色自然声音的重要特性,谐波:悦耳的声音都不是单一的频率,具有丰富的频率分量。

为什么失真总是很有规律地表现为谐波分量?任何乐器只能产生建立驻波频率振动的声音Midi与和弦:手机16和弦,64和弦的概念,Midi的原理与声音特点声音范围女声基音:200-1300Hz泛音:8K男生基音:70-700Hz 泛音:5K语音与乐音的各自特点听力范围身强力壮的人:20-20K 狗:30K波动理论声波:横波,行波,驻波,干涉,声波管,分布参数,多普勒效应…电波:横波,行波,驻波,干涉,波导,分布参数,多普勒效应…二.扬声器与音箱设计扬声器的相关理论:Fp1/2pi√MC M活动系统的质量 C活动系统的顺性(米/牛顿) 扬声器的阻尼: 电阻尼,机械阻尼,声阻尼阻尼不好会产生“促音”Speaker功率如何计算?RMS peak peak-peak 有效值峰-峰值/2√2 5cm 100dB、10cm 110dB是个什么概念? 声压计还是声级计? 如何借用人耳本身的听力特性,增大speaker 音量?声功率有10dB的变化,听众感觉到的响度变化是两倍。

声学基础知识

声学基础知识

一、声学基础:1、名词解释(1)波长——声波在一个周期内的行程。

它在数值上等于声速(344米/秒)乘以周期,即λ=CT(2)频率——每秒钟振动的次数,以赫兹为单位(3)周期——完成一次振动所需要的时间(4)声压——表示声音强弱的物理量,通常以Pa为单位(5)声压级——声功率或声强与声压的平方成正比,以分贝为单位(6)灵敏度——给音箱施加IW的噪声信号,在距声轴1米处测得的声压(7)阻抗特性曲线——扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线(8)额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最初出现的极小值,单位欧姆(9)额定功率——一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时的输入功(10)音乐功率——以声音信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率(PMPO)(11)音染——声音染上了节目本身没有的一些特性,即重放的信号中多了或少了某些成份(12)频率响应——即频响,有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内的平均声压级下降10分贝划一条直线,其相交两点间的范围2、问答(1)声音是如何产生的?答:世界上的一切声音都是由物体在媒质中振动而产生的。

扬声器是通过振膜在空中振动,使前方和后方的空气形成疏密变化,这种波动的现象叫声波,声波使耳膜同样产生疏密变化,传级大脑,于是便听到了声音。

(2)什么叫共振?共振声对扬魂器音质有影响吗?答:如果物体在受迫振动的振动频率与它本身的固有频率相等时,称为共振当物体产生共振时,不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动,甚至产生破坏性的振动。

当扬声器振膜振动时,由于单元是固定在箱体上的,振动通过盆架传递到箱体上。

部分被吸收,转化成热能散发掉;部分惟波的形式再辐射,由于共振声不是声源所发出的声音,将会影响扬声器的重放,使音质变坏,尤其是低频部分(3)什么是吸声系数与吸声量?它们之间的关系是什么?答:吸声性能拭目以待好坏通常用吸声系级“α”表示,即α=1-K;吸声量是用吸声系数与材料的面积大小来表示。

声学设计入门知识点

声学设计入门知识点

声学设计入门知识点声学设计是指通过科学的方法和技术手段,对建筑空间、环境和设备进行声学参数的优化和调整,以达到良好的音质和声学环境的目的。

声学设计的重要性在于提供一个舒适的声学环境,保护人们的听觉健康,提高声音的传递效果。

本文将介绍声学设计的入门知识点,包括声学基础、声音传播特性、声学设计原则以及常用的声学调节手段等。

一、声学基础声学是研究声音产生、传播和接受的科学,其基本概念包括声音、声压、频率、声速等。

声音是由物体振动产生的机械波动,通过压力波的形式传播,人耳能够感知到的声音频率范围约为20Hz至20kHz。

声压是指声音波对介质产生的压力变化,单位为帕斯卡(Pa)。

声速则是指声波在介质中传播的速度,其取决于介质的密度和弹性模量。

二、声音传播特性声音在传播过程中会受到反射、吸收、折射和漫射等影响,这些特性决定了声音在空间中的分布和声音体验的质量。

反射是指声音波遇到边界时发生的反射现象,不同材质的表面对声音的反射程度各异。

吸收是指材料对声能的吸收能力,一般使用吸声材料来减轻室内声音的反射和回音。

折射是指声波由一种介质传播到另一种介质时的偏转现象。

漫射是指声波遇到不规则面时发生的扩散现象,使声音在空间中均匀分布。

三、声学设计原则声学设计的目标是创造一个良好的声学环境,使声音在空间中均匀分布,不产生过多的回声和噪音,同时保持声音的适当衰减。

在设计过程中,应注意以下原则:1. 合理规划空间布局:根据空间用途和声学需求,合理规划各功能区的位置和大小,避免噪音交叉和声场不均匀的问题。

2. 使用合适的材料:合理选择各种吸声材料和隔声材料,以提高声学环境的质量。

吸声材料可用于减少室内回音和噪声,隔声材料可用于减少室内外声音的传递。

3. 控制噪声污染:合理设计隔声设施和系统,控制来自室外的噪声传入,同时降低室内设备和机械设备产生的噪音。

4. 考虑声学细节:在设计中考虑细节问题,如声学隔断、地板材料、天花板设计等,以最大程度地优化声学环境。

声压级名词解释

声压级名词解释

声压级名词解释声压级是指声音的强度或振动的幅度,通常用分贝(dB)来表示。

声压级是一个相对的物理量,它描述了一个声音相对于参考值的大小。

1. 声压级的定义声压级是一种用来描述声音强度的物理量,它是以对数形式表示的。

声压级的单位是分贝(dB),它是以10为底的对数比值。

具体地说,声压级Lp可以通过以下公式计算得到:Lp = 20 × log10(P / Pref)其中P是实际声压,Pref是参考声压(通常取为20微帕)。

2. 参考值和基准点参考值和基准点在声压级中起着重要作用。

参考值代表了人类耳朵能够感知到的最小可听到的声音强度,通常取为20微帕。

基准点则是将参考值与实际测量值进行比较所采用的参照点。

3. 声音强度和振动幅度声音强度指的是传播中的能量密度,它与振动幅度有关。

振动幅度表示了物体在发生振动时偏离平衡位置的程度。

声压级可以用来描述声音的强度或振动的幅度,从而反映了声音的相对大小。

4. 声压级的应用声压级广泛应用于各个领域,包括音频工程、环境噪音控制、声学研究等。

在音频工程中,声压级可以用来衡量音响设备的输出功率和效果。

在环境噪音控制中,声压级可以用来评估噪音对人类健康和环境造成的影响。

在声学研究中,声压级可以用来研究声波传播规律和声学特性。

5. 声压级的特点声压级具有以下几个特点:- 声压级是一个相对量,它描述了一个声音相对于参考值的大小。

- 声压级是以对数形式表示的,这种表示方式更加直观和方便。

- 声压级可以用来比较不同声音之间的强度差异,并且可以量化地描述这种差异。

声压级是一种用分贝表示的物理量,它描述了一个声音相对于参考值的大小。

通过计算实际声压与参考声压之间的对数比值,可以得到声压级。

声压级在音频工程、环境噪音控制和声学研究等领域有着广泛的应用。

它是一种相对量,以对数形式表示,可以比较不同声音之间的强度差异,并且可以量化地描述这种差异。

音响基础知识讲解

音响基础知识讲解

音响基础知识一、声学基础:1、名词解释(1)波长——声波在一个周期内的行程。

它在数值上等于声速(344米/秒)乘以周期,即λ=CT(2)频率——每秒钟振动的次数,以赫兹为单位(3)周期——完成一次振动所需要的时间(4)声压——表示声音强弱的物理量,通常以Pa为单位(5)声压级——声功率或声强与声压的平方成正比,以分贝为单位(6)灵敏度——给音箱施加IW的噪声信号,在距声轴1米处测得的声压(7)阻抗特性曲线——扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线(8)额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最初出现的极小值,单位欧姆(9)额定功率——一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时的输入功(10)音乐功率——以声音信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率(PMPO)(11)音染——声音染上了节目本身没有的一些特性,即重放的信号中多了或少了某些成份(12)频率响应——即频响,有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内的平均声压级下降10分贝划一条直线,其相交两点间的范围2、问答(1)声音是如何产生的?答:世界上的一切声音都是由物体在媒质中振动而产生的。

扬声器是通过振膜在空中振动,使前方和后方的空气形成疏密变化,这种波动的现象叫声波,声波使耳膜同样产生疏密变化,传级大脑,于是便听到了声音。

(2)什么叫共振?共振声对扬魂器音质有影响吗?答:如果物体在受迫振动的振动频率与它本身的固有频率相等时,称为共振当物体产生共振时,不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动,甚至产生破坏性的振动。

当扬声器振膜振动时,由于单元是固定在箱体上的,振动通过盆架传递到箱体上。

部分被吸收,转化成热能散发掉;部分惟波的形式再辐射,由于共振声不是声源所发出的声音,将会影响扬声器的重放,使音质变坏,尤其是低频部分(3)什么是吸声系数与吸声量?它们之间的关系是什么?答:吸声性能拭目以待好坏通常用吸声系级“α”表示,即α=1-K;吸声量是用吸声系数与材料的面积大小来表示。

声压

声压

声压(acoustic pressure)是指声波通过某种媒质时,由振动所产生的压强改变量。

就声波在空气中传播而言,空气的疏密程度会随声波而改变,这样,空气的压强也会随之改变,即在原有大气压的基础上又产生了一个随声波变化的交变压强,此交变压强即为声压。

声压常用字母"p" 表示,在国际单位制中,声压的衡量单位是帕斯卡(符号Pa)。

声压级(SPL)是指以对数尺衡量有效声压相对于一个基准值的大小,用分贝(dB)来描述其与基准值的关系。

人类的对于1KHz的声音的听阈(即产生听觉的最低声压)为20µPa,通常以此作为声压级的基准值。

[编辑]Examples of sound pressure and sound pressure levels Sound pressure in air:Source of sound Sound pressureSound pressure levelSound in air pascal RMS dB re 20 μPaShockwave (distorted sound waves > 1 atm;waveform valleys are clipped at zero pressure)>101,325 Pa >194 dBTheoretical limit for undistorted sound at1 atmosphere environmental pressure101,325 Pa ~194.094 dB Stun grenades6,000–20,000 Pa 170–180 dB Rocket launch equipment acoustic tests ~4000 Pa ~165 dB Simple open-ended thermoacoustic device[1]12,619 Pa 176 dB.30-06 rifle being fired 1 m to shooter's side 7,265 Pa 171 dB (peak)M1 Garand rifle being fired at 1 m 5,023 Pa 168 dB Jet engine at 30 m 632 Pa 150 dB Threshold of pain63.2 Pa 130 dB Vuvuzela horn at 1 m 20 Pa 120 dB(A)[2]Hearing damage (possible) 20 Pa approx. 120 dBJet engine at 100 m 6.32 – 200 Pa 110 – 140 dBJack hammer at 1 m 2 Pa approx. 100 dBTraffic on a busy roadway at 10 m2×10−1–6.32×10−1 Pa80 – 90 dBHearing damage (over long-term exposure,need not be continuous)0.356 Pa 85 dB[3]Passenger car at 10 m2×10−2–2×10−1 Pa60 – 80 dBEPA-identified maximum to protect againsthearing loss and other disruptive effects fromnoise, such as sleep disturbance, stress,learning detriment, etc.70 dB[4] Handheld electric mixer65 dB1. ^Hatazawa, M., Sugita, H., Ogawa, T. & Seo, Y. (Jan. 2004), ‘Performance of athermoacoustic sound wave generator driven with waste heat of automobile gasoline engine,’Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (Part B) Vol. 16, No. 1, 292–299. [1]2. ^ Swanepoel, De Wet; Hall III, James W; Koekemoer, Dirk. Vuvuzela – good for yourteam, bad for your ears (PDF). South African Medical Journal. February 2010, 100 (4): 99–100. PMID20459912.3. ^ 3.03.1 William Hamby. Ultimate Sound Pressure Level Decibel Table(原始内容存档于201噪声波形代音响技术设计手册一书中在人声信号声压级一段中写到:正常谈话时语言的声功率为1µW,大声讲话时可增加到1mW,正常讲话时与人距离1m时的平均声压级为65~69dB。

声压名词解释

声压名词解释

声压名词解释声压是声音在空气中传播时所产生的压力变化,是声音的量度之一。

声压的大小表示声音的强弱,声压级是声压的绝对值对一个基准值(通常是20微帕)的相对值,用分贝(dB)表示。

一、声压定义声压是指在单位面积上所承受的压力,其单位是帕斯卡(Pa)。

声压的大小与声音的频率和振幅有关。

在低频时,声压级较低;随着频率的增加,声压级也会相应增加。

二、声压级声压级是指在给定频率下,人耳所能感知的声压范围。

人耳对不同频率的声压级感知范围是不同的,一般在低频时感知范围较小,随着频率的增加,感知范围也会相应增大。

声压级的大小可以用分贝(dB)来表示,它是声音强度的对数值,数值越大,声音强度越大。

三、声压特性1.声压与频率:声压随频率的变化而变化,一般来说,低频声波的声压较小,高频声波的声压较大。

2.声压与距离:随着传播距离的增加,声压会逐渐减小。

这是因为声音在传播过程中会逐渐分散,能量逐渐减小。

3.声压与介质:声压的大小还受到介质的密度、温度、湿度等因素的影响。

一般来说,密度越大、温度越高、湿度越小,声速越大,声强越小。

四、声压级计算1.公式法:根据声音的频率和振幅,利用声压级公式计算出声压级。

常用的公式有ISO 3746和ISO 3747等。

2.测量法:使用声级计等测量仪器对声音进行测量,得出声压级数值。

这是最直接、最准确的方法。

五、声压级影响1.听力损伤:长时间暴露在高声压级的环境下会对听力造成损伤,导致听力下降或失聪等问题。

因此,在工作和生活中应尽量避免长时间处于高声压级环境中。

2.心理影响:高声压级的声音会让人感到不适和烦躁,影响情绪和工作效率。

因此,应合理控制声音的大小和持续时间。

声压级计算响度公式

声压级计算响度公式

声压级计算响度公式
一、声压级与响度的基本概念。

1. 声压级(SPL)
- 声压级是表示声音强弱的物理量,其定义为:L_p = 20lg(p)/(p_0),其中L_p 是声压级(单位:分贝,dB),p是实际声压(单位:帕斯卡,Pa),p_0是参考声压,p_0 = 2×10^-5 Pa。

2. 响度(N)
- 响度是一种主观的心理量,它与声音的物理特性(如声压级等)有关,但也受到人耳的听觉特性影响。

它的单位是宋(sone)。

- 一般来说,对于频率为1 kHz的纯音,当声压级为40 dB时,响度为1 sone。

二、声压级计算响度的近似公式。

1. 史蒂文斯幂定律(Stevens' power law)
- 在一定范围内,响度(N)和声压级(L)之间存在幂函数关系:N = kL^n。

- 对于中等强度的声音(声压级在30 - 100 dB范围内),当声音为1 kHz的纯音时,k = 0.0002,n = 0.6,即N = 0.0002L^0.6。

- 需要注意的是,这个公式是一种近似关系,并且对于不同频率的声音,响度与声压级的关系会有所不同。

因为人耳对不同频率声音的灵敏度是不同的,这就涉及到等响曲线的概念。

2. 等响曲线与响度计算的修正。

- 等响曲线是描述不同频率的纯音在相同响度感觉下声压级与频率关系的曲线。

- 如果要更精确地计算不同频率声音的响度,需要考虑等响曲线的修正。

例如,先将实际测量的声压级根据等响曲线转换为等效的1 kHz纯音的声压级,然后再使用上述近似公式计算响度。

但这种计算相对复杂,在实际应用中可能需要借助专门的声学测量仪器和软件来进行精确计算。

简述声强、声压的定义及两者之间的关系。

简述声强、声压的定义及两者之间的关系。

简述声强、声压的定义及两者之间的关系。

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声压通俗解释

声压通俗解释

声压通俗解释
声压是声音产生的振动引起的气体、液体或固体介质中的压力变化。

通俗来说,当物体振动时,它会导致周围介质中的分子或粒子产生压力波动,这就是声压。

以下是声压的一些通俗解释和相关概念:
1.振动源:声音通常由物体的振动引起,例如乐器的弦、声带的
振动,或者其他物体的震动。

2.气体、液体、固体传播:声音通过气体(如空气)、液体(如
水)或固体传播。

在这些介质中,声波以压力波的形式传播,使分子或粒子发生周期性的振动。

3.振幅和频率:声压的振幅表示压力波的相对强度,而频率表示
振动的快慢。

更大的振幅意味着更强的声音,而更高的频率则对应更高音调的声音。

4.声压级:用分贝(dB)来度量声音的强度,称为声压级。

声压
级是声压的对数尺度,用于描述相对于标准参考声压的声音强度。

5.单位:声压通常以帕斯卡(Pascal,Pa)为单位表示。

1帕斯
卡等于每平方米的力,表示介质中的压力。

总体而言,声压是声音传播的基本物理量,它直接关联着我们感知到的声音强度。

更大的声压意味着更响的声音,而声压的频率和振幅则影响声音的音调和音量。

声压的名词解释

声压的名词解释

声压的名词解释
声压是指空气中由声波带来的压强变化,通常用帕斯卡来度量。

声波是由振动
物体产生的,当物体振动时,它会在周围的空气中产生压缩和膨胀,这种压缩和膨胀在空气中传递,形成了声波。

声波在传递过程中,会不断地反射、散射和折射,在传播的过程中形成了复杂的波形和频率。

在声音传递的过程中,声波对物质的压缩和膨胀可以被测量出来,这就是声压。

声压是以帕斯卡为单位来度量的,它表示声波造成的压强变化大小。

通常情况下,人类能听到的声音的声压范围在20微帕到2000微帕之间。

声压除了在声学中的应用,还广泛应用于其他领域,比如音频工程、环境监测
和无损检测等。

在音频工程中,声压是一个非常重要的概念,因为它关系到音响设备输出的音量大小。

在音响系统中,使用分贝来表示声压的大小,分贝的单位是dB,它采用了对数的方法来度量声压级和信号强度。

在环境监测中,声压也是一个重要的参数。

在工厂、道路、机场等噪音污染严
重的地方,需要对环境中的声压进行监测和控制。

为了保护人类健康,各国政府都通过立法来对环境噪声进行管理和限制。

除此之外,声压也应用于无损检测中。

无损检测是通过检测物体中的缺陷来判
断物体质量是否合格的一种方法。

声压可以通过超声波来检测物体内部的缺陷,因为声波在更密实材料中传播速度更快,所以当声波遇到物体内部的缺陷时,会反射回来,产生声压变化,这种变化可以被检测到并分析。

总之,声压是声学中的一个基本概念,我们生活中的许多场景都与声压有关。

对于科学家和工程师来说,了解声压的性质和应用是非常重要的,这将有助于他们更好地理解声学和应用于工程中的声学原理。

管道声学入门知识点总结

管道声学入门知识点总结

管道声学入门知识点总结一、管道声学基础知识1. 声波的基本概念声波是一种机械波,属于纵波。

声波的传播需要介质,它通过介质的震动来传播能量。

声波的基本特性包括频率、波长、声速等。

2. 声压、声强和声级声压是声波引起的介质内部的压力变化,单位为帕斯卡(Pa)。

声强是单位面积内传播的声波功率,单位为瓦特/平方米。

声级是声音的强度,以分贝(dB)为单位。

3. 管道声学基本原理管道中的声波传播是一种复杂的声学现象。

管道中的声波传播受到管道内部介质的影响,包括管道材质、形状、尺寸等因素的影响。

二、管道声学数学模型1. 管道声波方程管道中的声波传播符合一维波动方程,包括声波的时间和空间变化。

波动方程描述了声波在管道中的传播规律,是管道声学研究的基础数学模型。

2. 管道声学参数管道声学参数包括声阻抗、声导纳、声透射系数等。

这些参数用于描述管道中声波的传播特性,是管道声学研究的重要数学工具。

3. 声波的反射和透射管道中的声波在遇到管道的壁面时会发生反射和透射。

反射和透射的特性受到管道几何形状和材质的影响,是管道声学研究的重点内容。

三、管道声学实验方法1. 管道声学测量管道声学测量方法包括实验室测量和现场测量两种。

实验室测量通常采用声学测试仪器对管道中的声音进行测量和分析;现场测量通常采用声学传感器和数据采集系统对实际工程管道中声波进行测量。

2. 管道声学模拟管道声学模拟是一种通过计算机技术对管道中声波传播进行模拟和分析的方法。

通过建立管道声波传播的数学模型,可以对管道声学特性进行定量分析和预测。

3. 管道声学试验验证管道声学试验验证是一种通过实验来验证管道声学模型的方法。

通过对实际管道进行声学试验,可以验证管道声学模型的准确性和可靠性。

四、管道声学在工程应用中的意义1. 管道噪声控制石油化工、航空航天、交通运输等工程领域中,管道噪声是一个常见的问题。

通过管道声学研究,可以对管道进行噪声控制,减少对环境和人体健康的影响。

声压级、响度的概念和计算

声压级、响度的概念和计算

声压级、响度的概念和计算声压级一、声压的基本概念1、声压的定义:设体积元受声扰动后压强由P0改变为P1,则由声扰动产生的逾量压强(简称为逾压)P P p 01-=就称为声压。

声压的大小反映了声波的强弱。

或者:声音通过空气的振动所产生的压强叫做声压强,简称声压。

声压是一标量而不是矢量。

它的相位按下列原则区分正负,当声压使总声压增加时,声压相位规定为正,反之为负。

2、声压的单位:声压的单位为Pa(帕),有时也用bar(巴)作单位,1bar=100KPa 。

人的耳朵所能感受到的最小声压是20µPa ,低于此声压人们就感觉不到声音。

3、可听阈声压:正常人耳对1KHz 声音刚刚能觉察其存在的声压值(20µPa)被称为1KHz 声音的可听阈声压。

一般讲,人耳不能觉察到低于这一声压值的声音的存在。

4、瞬时声压:声场中某一瞬时的声压值称为瞬时声压。

5、峰值声压:在一定时间间隔中最大的瞬间声压值称为峰值声压或者巔值声压。

如果声压随时间变化是按简谐规律,那么峰值声压也就是声压的振幅;6、有效声压:在一定时间间隔中,瞬时声压对时间取均方根值称为有效声压 dt p Tp T e ⋅=⎰021 式中下角符号“e ”代表有效值,T 代表取平均的时间间隔,它可以是一个周期或比周期大得多的时间间隔。

我们日常中所说的声压和一般电子仪表所测得的声压都是有效声压。

二、声压级的基本概念1、声压级的定义:把声压的有效值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值叫声压级。

声压级以符号SPL 表示,单位为分贝(dB ),SPL(声压级)=20lge ref p p (dB) 式中e p 为待测声压的有效值:ref p 为参考声压,在空气中参考声压ref p 一般取2×510-Pa 。

由于人的耳朵所能感受到的最小声压是20µPa ,因此人们就把这个压强作为声压强的参照标准,记做ref p 。

20µPa=0dB.SPL因此在声学或医学上把20µPa=0dB.SPL 定义为听阈(YU ),即听觉的阀门。

什么是声压和声压级?

什么是声压和声压级?

什么是声压和声压级?一提起大气压,我们都很熟悉,空气中原来就有比较恒定的静压力,只是我们经常生活在这个环境中感觉不到它的存在罢了,我们把这个比较恒定的静压力称为大气压,一个标准大气压叫1巴(bar)。

从物理学的角度理解,大气压是空气分子的不规则运动及相互排斥所引起的。

当空气中出现一种声音时,声音所产生的振动使空气分子在这个基础上产生有规律、有指向性的运动,改变了原来比较恒定的静压力,引起比原来静压力增高的量值就叫声压。

换句话说,由于声音的存在,使空气发生一个小小的扰动,就可以使原来处于平衡状态的大气压力增添一微小的声压,并迅速向各个方向传播。

声压历来用微巴(μ bar)作为度量单位,它是巴(bar)的百万分之一。

近年来,国际上统一用帕作为声压的度量单位,帕的全称为帕斯卡(Pascal,Pa)。

1帕等于1牛/米2,1巴等于105帕。

声波的震动可以使空气形成压缩状态和稀疏状态,从而造成原来大气静压力的增加或减少,所以声压的值可以是正值,有时也可以是负值。

通常我们说的声压指的是它的有效值,所以实际上声压总是正值。

声音产生的压力同声音的强度一样,变化范围极大。

因此度量声压的大小,同样采用对数(数学里以10为底的对数,又叫常用对数)关系表达比较方便,由此引出声学的另一个概念声压级。

声压级声压级以符号SPL表示,其定义为将待测声压有效值p(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数,再乘以20,即:SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]其单位是分贝。

在空气中参考声压p(ref)一般取为2*10E-5帕,这个数值是正常人耳对1千赫声音刚刚能觉察其存在的声压值,也就是1千赫声音的可听阈声压。

一般讲,低于这一声压值,人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了。

显然该可听阈声压的声压级即为零分贝。

评价某一点的声压级,是指该点的声压与参考声压的比值取常用对数再乘以20的值,度量它的单位是分贝,符号为dB。

参考声压是2×10-5巴,相当于1000Hz纯音的听阈。

声压的名词解释

声压的名词解释

声压的名词解释声压是声学中的一个重要概念,它是指声波在某一点上对单位面积的压力。

简而言之,声压可以被理解为声音给予空气分子的压力大小。

在听觉中,声压直接关系到人们对声音的感受,同时也是声学研究的核心参数之一。

从物理角度来解释声压,我们可以追溯到声波的产生以及其传播过程。

当物体振动时,会造成周围空气分子的振动,从而形成声波。

这些振动的能量以压力的方式传递给空气,在媒介中以形式不断传播。

当声波到达某一点时,就会对该点上的单位面积产生一定的压力。

这个压力即为声压,它与声波的振幅以及媒介的性质密切相关。

声压的单位通常使用帕斯卡(Pascal)来表示,帕斯卡是国际单位制中的压力单位,符号为Pa。

1帕斯卡等于每平方米受到1牛的力。

在真实的生活中,由于声压往往较小,因此常常使用较小的单位进行表示,如毫帕(mPa)或微帕(μPa),1毫帕等于0.001帕等于1000微帕。

声压的大小会直接影响到人们对声音的感知。

一种常见的情况是,当我们处于一个非常嘈杂的环境中时,周围的声音就会给我们造成一定的压力感。

这是因为声压高的声音会让空气分子的运动更加剧烈,对我们的耳膜和听觉系统产生更大的刺激。

而在相反的情况下,当环境中的声压较小时,我们会感到相对安静和宁静。

除了对人类听觉产生直接影响外,声压还在科学研究以及工程实践中扮演着重要的角色。

例如,在音频技术中,声压是描述音量大小的关键参数之一。

我们常常通过调节音量按钮来改变声音的声压,从而实现音量的升高或降低。

在音频工程中,通过有效地控制声压,可以更好地满足听众对音乐或语音的需求。

除此之外,声压的概念还被广泛应用于环境噪声的评估与控制中。

随着城市化进程的不断发展,人们面对的环境噪声也越来越多。

环境噪声包括交通噪声、工业噪声、建筑噪声等,它们都会对人们的身心健康产生负面影响。

通过测量环境中的声压水平,可以评估和监测噪声的程度,并采取相应的控制措施,以减少对居民的不良影响。

总之,声压作为声学中的一个重要参数,不仅直接关系到人们对声音的感受,也与科学研究和工程实践密切相关。

声压的原理

声压的原理

声压的原理
声压是描述声音强度大小的一个物理量,它是指在垂直于声波传播方向的单位面积上所受到的声波作用力。

声压与随时间变化的声波的气压振动成比例关系,因此,声压的大小可以通过测量这些振动来进行确定。

声波的传播是液体、气体或固体中的振动,这些振动引起周围极小的气体或液体粒子的压缩和扩张,从而产生了一系列气压波动。

声压是这些波动所引起的气压变化的幅度的大小。

声压的大小可以通过测量声音所产生的气体振动来进行测量。

这个振动通常通过声压级来表示,声压级是声压的对数单位。

声压级以分贝(dB)为单位,其中0分贝(dB)等于声压的参考值,通常是20微帕斯卡(μPa)。

声压是一个极其重要的物理量,在科学、工业、环境保护和医疗诊断等众多领域中都有广泛的应用。

例如,在音频技术中,声压是测量声音强度和音量的重要参考值,它可以帮助工程师确定音响系统的适当音量和声音质量。

此外,声压还可以用于评估室内和室外环境中的噪音水平,从而帮助保护人类健康和自然环境。

总之,声压是一种描述声音强度大小的物理量,它可以通过测量气体振动来确定,对于科学、工业、环境保护和医疗诊断等领域都有广泛的应用价值。

声音压力的原理及应用

声音压力的原理及应用

声音压力的原理及应用1. 声音压力的定义声音压力是指在声波传播中介质受到的压强变化。

声音是由物体的振动引起的,通过空气等介质传播。

声音压力是声波在传播过程中对介质产生的力的作用。

2. 声音压力的原理声音压力的原理是基于声波的传播原理。

当物体振动时,周围介质中的分子也会受到振动的影响,从而形成声波。

声波在传播过程中会引起介质中分子的振动,使其产生压强变化。

这种压强变化就是声音压力。

3. 声音压力的单位声音压力的单位通常使用帕斯卡(Pa)表示。

帕斯卡是国际单位制中压强的基本单位,表示为N/m^2。

4. 声音压力的测量声音压力的测量可以通过声级仪等设备进行。

声级仪是一种专门用于测量声音压力的仪器,可以将声音压力转换为相应的电信号,从而进行测量分析。

5. 声音压力的应用声音压力在很多领域都有广泛的应用,下面列举了几个常见的应用场景:•音频工程:声音压力的大小可以用来衡量音频设备的输出功率,使得音频工程师能够调整设备的音量和声质。

•声音检测:声音压力的变化可以用来检测声音的强度和频率,从而进行声音的识别和检测,如语音识别和声纹识别等。

•噪音控制:通过测量环境中的声音压力,可以进行噪音控制和噪音降低。

例如在工厂环境中,可以通过降低机器设备的噪音压力来保护工人的听力健康。

•声学研究:声音压力的测量可以用来研究声学领域的各种现象,如声波的传播、共振现象、声源定位等。

6. 声音压力的影响因素声音压力的大小受到多种因素的影响,包括:•声源的强度:声源的振幅和频率会直接影响声音的压力。

通常情况下,声音的压力与声源的强度成正比。

•距离的远近:声音在传播过程中会逐渐衰减,与传播距离的平方成反比。

因此,距离声源越远,声音的压力越小。

•介质的性质:不同介质对声音的传播有不同的影响。

例如,空气中声音的传播速度比在水中慢得多,因此同样的声源在空气中产生的声音压力要小于在水中产生的声音压力。

7. 总结声音压力是声波传播过程中介质受到的压强变化。

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声学基础知识:声压的基本概念
对于刚刚接触噪声和振动领域的工程师,那么所谓声压,声功率和声强这些术语很容易令人混淆,这其中是因为它们都比较常用且相互关联的,更不用说它们都经常用分贝表示。

但是,它们在声音传播和体验方式中,又分别代表声音的不同而重要的方面。

一、声压概念
声压是大多数声学工作的基础,不仅因为它的客观数字与我们的听觉类似,而且实际上,声压是人们真正可以进行的唯一测量之一!同时,声压的测量是声功率和声强计算的基础。

当物体发出声音时,它会前后振动,这也会导致物体附近的空气分子也振动。

这种振动链反应以波的形式向外(以声速)继续传播。

这些波类似于石头掉入池塘时在水中形成的波。

顾名思义,我们使用压力单位(帕斯卡,N/m²)来量化声压,该值表示构成声音的所有不同正弦波的总振幅(也称为“总声压级(Overall Level)”)。

但是,这里需要注意的是,这个压力实际上只是我们的耳朵(和麦克风)承受的压力的交变部分。

由于地球的重力,我们也承受着巨大的“静态”压力。

这就是“大气压”。

海平面的大气压约为101.3kPa,即194dB!
但是,由于大气压在大多数情况下是恒定的,并且由于我们实际上仅对压力信号的交变部分感兴趣,因此通常减去大气压并将声压级归一化,观察其在0值上下浮动。

正如我们在下图中所示,归一化的声波产生的压力有正有负,分别对应于红色和蓝色阴影区域。

即使归一化的声压既为正也为负,我们仅将压力波的振幅定为正值。

可以使用峰值,峰到峰(Peak to Peak) 或RMS来描述该振幅。

当我们听到声音时,我们的大脑充当这些正负振动的积分器,并且感知到稳定的正振幅,而未感知到各个正弦波的实际波动。

二、声压测量
在下图(A) 中,我们看到较小振幅的声波撞击驻极体麦克风,导致麦克风膜片以较小的振幅来回振动。

膜和带电荷的圆盘之间的这种相对运动称为“背板”,从而导致电容差。

此差异会从麦克风产生与膜位移成比例的电压输出。

在下图(B) 中,我们看到相同的声源输出更高振幅的声波,这导致麦克风膜以更高振幅振动,从而输出更大的电压。

三、压力传播
就像池塘中的波浪一样,声波在各个方向上都从声源向四周传播,振幅随距离变大而下降。

这是因为我们用石头把一定的能量注入水中,为了使转移到水中的能量保持恒定,随着波向四周,波的振幅必须减
小,这也是为什么越靠近声源,声波的振幅就越大。

随着我们离声源越远,等量的能量就会散布在更大的区域上,因此振幅变小。

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