噪聲的度量
噪聲就是通常所說(shuō)聲音,具有聲音的一切聲學(xué)特性。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)與聲音強(qiáng)弱有關(guān)的物理量及衡量噪聲大小的物理量。
1、頻率
一個(gè)物體每秒振動(dòng)的次數(shù),就是該物體振動(dòng)的頻率,由此而產(chǎn)生的聲波的頻率與其相等,單位為Hz。頻率高,聲音尖銳,頻率低,聲調(diào)低沉。人耳能聽(tīng)到的聲波的頻率范圍是20 ~ 20000Hz。20Hz以下的稱為次聲,20000Hz以上的稱為超聲。
2、聲壓
符號(hào)為P,在聲音傳播的過(guò)程中,空氣壓力相對(duì)于大氣壓的變化稱為聲壓,其單位為牛頓每平方米(N/m2)。
3、聲強(qiáng)
符號(hào)為I,聲強(qiáng)就是聲音的強(qiáng)度,表示l秒內(nèi)通過(guò)與聲音前進(jìn)方向成垂直的l m2面積上的能量稱為聲強(qiáng)(W/ m2)。
4、聲功率
符號(hào)為W,在單位時(shí)間內(nèi)聲源發(fā)射出來(lái)的總聲能,稱為聲功率,單位為瓦特(W)。
5、分貝、聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)
人耳能聽(tīng)到的聲音,不僅要求聲波的頻率范圍是20 ~ 20000Hz,而且還要其聲壓在基準(zhǔn)聲功率,為10-12W范圍,其比值達(dá)106倍,實(shí)際應(yīng)用很不方便。另外人對(duì)聲音大小的響應(yīng)呈對(duì)數(shù)關(guān)系,所以一般用分貝來(lái)表征聲音的大小。
分貝(dB)是指兩個(gè)相同的聲學(xué)物理量(聲壓、聲強(qiáng)或聲功率)之比取常用對(duì)數(shù)并乘以10(或20)。這個(gè)對(duì)數(shù)值稱之為量度量的“級(jí)” 。
聲功率級(jí) Lw = 10Lg(W/Wo) Wo:基準(zhǔn)聲功率,為10-12W;
聲強(qiáng)級(jí) LI = 10Lg(I/Io) Io:基準(zhǔn)聲強(qiáng),為10-12W/m2;
聲壓級(jí) Lp = 20Lg(P/Po) Po:基準(zhǔn)聲壓,為2×10-5 N/m2 ;
6、噪聲級(jí)
聲級(jí)只反映人們對(duì)聲音強(qiáng)度的感覺(jué),不能反映人們對(duì)頻率的感覺(jué),而且,人耳對(duì)高頻聲音比對(duì)低頻聲音較為敏感。因此表示噪聲的強(qiáng)弱必須同時(shí)考慮聲壓級(jí)和頻率對(duì)人的作用,這種共同作用的強(qiáng)弱稱為噪聲級(jí)。噪聲級(jí)可借噪聲計(jì)測(cè)量。噪聲計(jì)中設(shè)有A、B、C三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò),其中A權(quán)網(wǎng)絡(luò)能較好地模擬人耳聽(tīng)覺(jué)特性。由A網(wǎng)絡(luò)測(cè)出的聲級(jí)成為A聲級(jí),計(jì)作“dB(A)”。A聲級(jí)越高,人們就覺(jué)得越吵鬧。目前大多都采用A聲級(jí)來(lái)表征噪聲的大小。
以我們身邊的聲音為例,人們正常講話聲音、火車馳過(guò)的聲音、電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)噪聲、噴氣式飛機(jī)起飛及火箭發(fā)射時(shí)的噪聲強(qiáng)度分別如表所示。
不同聲音的噪聲級(jí)
聲 音 正常講話 火車馳過(guò) 電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng) 噴氣式飛機(jī)起飛 火箭發(fā)射 |
聲級(jí)(dB) 60 90 110 140 190 |
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