基于声压测量的声功率确定
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為何要量測聲功率級
(Sound Power Level)
為何要量測聲功率級
在一特定環境下,為了要量測距離某待測物的 聲壓 為了比較同種類或不同種類機器所發出的噪音 為了協助開發較為安靜的機器設備 為了判定機器是否超過噪音規範的上限 機器和設備發出的噪音能達到歐盟的相關標準， 以至於能夠在歐盟國家銷售
目錄
聲音的基本概念 聲壓,聲功率與聲強 為何要量測聲功率級 如何量測聲功率級 無響室及半無響室簡介 根據ISO 3744量測聲功率級
聲音的基本概念
聲音的基本概念
一種由物體振動而發生的波造成的聽覺印象
噪音的定義
對人類生理及心理產生不利影響的可聽得到的 聲音能量。 人因工程及環境觀點中所不要的聲音。
各參數之間的關係
各參數之間的關係
聲功率是聲音的特性，它與測量距離無關，而 聲壓和聲強與測量距離有關。假設在自由場環 境中，測試球面的半徑增加一倍(r2=2r1)時,聲 強減小到原來的1/4，而聲壓是原來的一半。
聲壓級,聲功率級和聲強級
(Sound Pressure Level, Sound Power Level and Sound Intensity Level)
聲壓,聲功率與聲強
有聲波時，媒質中的壓力與靜壓的差值稱為聲 壓p (Sound Pressure) (Pa) 聲音是種能量,而單位時間所輸出的能量稱為 聲功率P (Sound Power) (W) 單位時間垂直通過單位面積的能量稱為聲強I (Sound Intensity)(W/m2)
聲壓,聲功率與聲強
聲音的大小
Lp=20lgP/P0 P0= 2×10-5 Pa
分貝(dBA)的意義
聲音單位
deci- = 1/10
1Bel 10dB
dBA
20 10 0
A-Weighting
dB Weighting Curves
p2 dB 10 log 10 p2 0 人耳對聲音大小 的感受為對數刻度
聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 聲壓級 Lp = 20*log(p/p0) ; p0為基準聲壓, 20*10-6 Pa
聲功率級 Lw = 10*log(W/W0 ) ; W0為基準聲功率, 10-12 Watt 聲強級 Li = 10*log(I/I0 ) ; I0為基準聲強, 10-12 Watt / m2
聲壓級的運算—合成
聲壓級的合成運算是簡單的相加關系？ L =L +L +L +…+L ?
presult p1 p2 p3 pn
聲壓級的運算—合成
聲壓級的運算—合成
若 L1 L2 , 則L1 2 L1 10 log 10 2 L1 3 dB
聲壓級的運算—分解
噪音量測值 Lmeasured 修正背景噪音 LBGN 的影響, 不是 Lsource = Lmeasured - LBGN , 而是
為何要量測聲功率級
聲功率可以描述設備發出的噪音水平，但人的聽覺依 賴於聲壓. 低聲壓級能減少對聽力的傷害風險，也可以 使設備更好的操作。如果把要安裝機器的聲學環境已 經知道,那麽可以根據設備的聲功率級預估出聲壓級。 例如，已經知道聲功率級 LW的機器，安裝在近似有一 個反射面自由場的環境中， 可以近似計算出距離設備 中心r的聲壓級sound pressure level, Lp(r) : Lp(r) = LW - 10log(2πr2) [dB] 與聲壓相反，聲功率是獨立于環境的客觀量。因此， 聲功率是描述和比較機器散發出噪音值的有效量，也 可以作爲輔助開發更低噪音設備的一種工具。 爲了保證不同類型機器聲功率測量的準確性，精密 度和再現性，聲功率的測量必須依照相關可接受的標 準和測試規範。
用於聲壓的表達
dB
-10 -20 -30 -40 10 100 1000 Frequency (Hz)
A B C
W Bell log 10 W 0
用於聲功率的表達
10000
100000
模擬人耳對頻率的音量感受
聲音的特點
可聽聲壓﹕ 20uPa (0dB) ~20Pa (120dB) 可聽聲頻率: 20Hz~20K Hz
3.0 2.5 2.0 修 正 1.5 值 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 L measured -L BGN 20 25 30 量測無效 無須修正
要修正
國際規範關於 背景噪音修正原則
噪音的分類
連續性噪音
沖擊性噪音 周期性噪音
聲壓,聲功率與聲強 (Sound Pressure，Sound Power and Sound Intensity)
聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 將聲功率級(Sound Power Level)及聲壓 (Sound Pressure Level)的單位均可以表示為 dB值(deci Bel)
但是爲了區別聲壓級和聲功率級，聲功率級的 單位常常表示為B或Bels, 而聲壓級為dB (1B=10dB/1Bels=10dB)
用來描述聲音的三個基本、相關聯的參數: 聲功率、聲壓和聲強. 聲功率(Sound power) P和聲強(Sound Intensity) I有直接的聯係. 可以以圍繞聲源 的封閉球面的表面積為變量，對聲強求積分來 得到聲功率的值。 在特定的聲學環境中，在一定的位置，可 以測量出可感知聲源的聲壓(Sound pressure) p.
聲功率Sound Power & 聲壓Sound Pressure
聲功率Sound Power & 聲壓Sound Pressure
可以採用一個普通的類推方法來解釋聲功率(sound power)和聲壓(sound pressure)之間的區別.在一間安 裝有取暖器的房間中，取暖器一直散發出一定watts數 量的熱能(heat energy per second)，所以從取暖器中 散發出的熱能與環境無關，不受環境的影響. 但是房間 中的溫度和房間中的熱能環境有關，不同位置的溫度可 能不一樣。 類似地，放置在房間中的聲源會散發出一定watts 數量的聲能 (sound energy per second),但是聲壓取 決於聲學環境和在房間中離聲源的距離。 在以上的類推中, 取暖器散發出的熱能相當於聲功 率，溫度相當於聲壓。
為何要量測聲功率級
(Sound Power Level)
為何要量測聲功率級
在一特定環境下,為了要量測距離某待測物的 聲壓 為了比較同種類或不同種類機器所發出的噪音 為了協助開發較為安靜的機器設備 為了判定機器是否超過噪音規範的上限 機器和設備發出的噪音能達到歐盟的相關標準， 以至於能夠在歐盟國家銷售
目錄
聲音的基本概念 聲壓,聲功率與聲強 為何要量測聲功率級 如何量測聲功率級 無響室及半無響室簡介 根據ISO 3744量測聲功率級
聲音的基本概念
聲音的基本概念
一種由物體振動而發生的波造成的聽覺印象
噪音的定義
對人類生理及心理產生不利影響的可聽得到的 聲音能量。 人因工程及環境觀點中所不要的聲音。
各參數之間的關係
各參數之間的關係
聲功率是聲音的特性，它與測量距離無關，而 聲壓和聲強與測量距離有關。假設在自由場環 境中，測試球面的半徑增加一倍(r2=2r1)時,聲 強減小到原來的1/4，而聲壓是原來的一半。
聲壓級,聲功率級和聲強級
(Sound Pressure Level, Sound Power Level and Sound Intensity Level)
聲壓,聲功率與聲強
有聲波時，媒質中的壓力與靜壓的差值稱為聲 壓p (Sound Pressure) (Pa) 聲音是種能量,而單位時間所輸出的能量稱為 聲功率P (Sound Power) (W) 單位時間垂直通過單位面積的能量稱為聲強I (Sound Intensity)(W/m2)
聲壓,聲功率與聲強
聲音的大小
Lp=20lgP/P0 P0= 2×10-5 Pa
分貝(dBA)的意義
聲音單位
deci- = 1/10
1Bel 10dB
dBA
20 10 0
A-Weighting
dB Weighting Curves
p2 dB 10 log 10 p2 0 人耳對聲音大小 的感受為對數刻度
聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 聲壓級 Lp = 20*log(p/p0) ; p0為基準聲壓, 20*10-6 Pa
聲功率級 Lw = 10*log(W/W0 ) ; W0為基準聲功率, 10-12 Watt 聲強級 Li = 10*log(I/I0 ) ; I0為基準聲強, 10-12 Watt / m2
聲壓級的運算—合成
聲壓級的合成運算是簡單的相加關系？ L =L +L +L +…+L ?
presult p1 p2 p3 pn
聲壓級的運算—合成
聲壓級的運算—合成
若 L1 L2 , 則L1 2 L1 10 log 10 2 L1 3 dB
聲壓級的運算—分解
噪音量測值 Lmeasured 修正背景噪音 LBGN 的影響, 不是 Lsource = Lmeasured - LBGN , 而是
為何要量測聲功率級
聲功率可以描述設備發出的噪音水平，但人的聽覺依 賴於聲壓. 低聲壓級能減少對聽力的傷害風險，也可以 使設備更好的操作。如果把要安裝機器的聲學環境已 經知道,那麽可以根據設備的聲功率級預估出聲壓級。 例如，已經知道聲功率級 LW的機器，安裝在近似有一 個反射面自由場的環境中， 可以近似計算出距離設備 中心r的聲壓級sound pressure level, Lp(r) : Lp(r) = LW - 10log(2πr2) [dB] 與聲壓相反，聲功率是獨立于環境的客觀量。因此， 聲功率是描述和比較機器散發出噪音值的有效量，也 可以作爲輔助開發更低噪音設備的一種工具。 爲了保證不同類型機器聲功率測量的準確性，精密 度和再現性，聲功率的測量必須依照相關可接受的標 準和測試規範。
用於聲壓的表達
dB
-10 -20 -30 -40 10 100 1000 Frequency (Hz)
A B C
W Bell log 10 W 0
用於聲功率的表達
10000
100000
模擬人耳對頻率的音量感受
聲音的特點
可聽聲壓﹕ 20uPa (0dB) ~20Pa (120dB) 可聽聲頻率: 20Hz~20K Hz
3.0 2.5 2.0 修 正 1.5 值 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 L measured -L BGN 20 25 30 量測無效 無須修正
要修正
國際規範關於 背景噪音修正原則
噪音的分類
連續性噪音
沖擊性噪音 周期性噪音
聲壓,聲功率與聲強 (Sound Pressure，Sound Power and Sound Intensity)
聲壓級,聲功率級和聲強級
噪音通常以聲音物理量的對數值表示 將聲功率級(Sound Power Level)及聲壓 (Sound Pressure Level)的單位均可以表示為 dB值(deci Bel)
但是爲了區別聲壓級和聲功率級，聲功率級的 單位常常表示為B或Bels, 而聲壓級為dB (1B=10dB/1Bels=10dB)
用來描述聲音的三個基本、相關聯的參數: 聲功率、聲壓和聲強. 聲功率(Sound power) P和聲強(Sound Intensity) I有直接的聯係. 可以以圍繞聲源 的封閉球面的表面積為變量，對聲強求積分來 得到聲功率的值。 在特定的聲學環境中，在一定的位置，可 以測量出可感知聲源的聲壓(Sound pressure) p.
聲功率Sound Power & 聲壓Sound Pressure
聲功率Sound Power & 聲壓Sound Pressure
可以採用一個普通的類推方法來解釋聲功率(sound power)和聲壓(sound pressure)之間的區別.在一間安 裝有取暖器的房間中，取暖器一直散發出一定watts數 量的熱能(heat energy per second)，所以從取暖器中 散發出的熱能與環境無關，不受環境的影響. 但是房間 中的溫度和房間中的熱能環境有關，不同位置的溫度可 能不一樣。 類似地，放置在房間中的聲源會散發出一定watts 數量的聲能 (sound energy per second),但是聲壓取 決於聲學環境和在房間中離聲源的距離。 在以上的類推中, 取暖器散發出的熱能相當於聲功 率，溫度相當於聲壓。