一級建筑師輔導(dǎo):聲音的計量(一)

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二、聲音的計量
    聲波是能量傳播的一種形式,僅從頻率、波長、聲速等方面描述是不夠的。在聲環(huán)境評價和設(shè)計中,需要一些物理量來對聲音進(jìn)行計算和測量。
    1.聲功率
    聲功率是聲源在單位時間內(nèi)向外輻射的聲能,記為W,單位是瓦(W)或微瓦(μW,1μpW=10-6W)。
    2.聲壓
    介質(zhì)中有無聲波傳播時壓強(qiáng)的改變量,稱為聲壓,用符號戶表示,單位是帕(Pa)。
    3.聲強(qiáng)
    單位時間內(nèi),垂直于聲波傳播方向的單位面積所通過的聲能,稱為聲強(qiáng),用符號I表示,單位是瓦/平方米(W/m2)。
    4.聲能密度
    聲能密度指單位體積內(nèi)聲能的強(qiáng)度,用符號 表示,單位是(w·s)/m3,或J/m3。
    5.聲音計量物理量之間的關(guān)系
    (1)聲功率與聲強(qiáng)——平方反比定律
    在無反射的自由場中,由點(diǎn)聲源發(fā)出的球面波聲場中某點(diǎn)的聲強(qiáng)與該點(diǎn)到聲源的距離的平方成反比,稱為平方反比定律:
    式中I——聲場中某點(diǎn)的聲強(qiáng),W/m2;
    W——聲源的聲功率,W;
    r——聲源到受聲點(diǎn)的距離,m。
    對于平面波,聲場中的聲強(qiáng)不變。
    (2)聲壓與聲強(qiáng)
    在自由場中,聲壓與聲強(qiáng)有如下關(guān)系:
    式中P——有效聲壓,Pa;
    ρ0——空氣密度,kg/m3;
    c——空氣中的聲速,m/s;
    ρ0c——空氣介質(zhì)的特性阻抗,20oC時等于415(N·s)/m3。
    (3)聲能密度與聲強(qiáng)
    聲能密度與聲強(qiáng)有如下關(guān)系
    式中ε——聲場中的聲能密度,J/m3;
    I——聲場中的聲強(qiáng),W/m2;
    ρ0——空氣密度,k8/m3;
    c——空氣中的聲速,m/s。