聲壓級和聲功率級

本文中，將由上海蒙康公司技術人員重點介紹聲音和噪音中的三個基本屬性：聲壓、聲功率和聲強，以及這三者之間的定義和計算。

聲壓級計算公式：Lp=20lg(p/p0)；

公式中，

Lp:聲壓級（單位：分貝）；

p：聲壓（單位：帕）；

p0：基準聲壓，在空氣中 p0=2×10的-5次方（帕），即20微帕。

聲功率級計算公式：Lw=10lg（W/W0），

公式中，

Lw：聲功率級（單位：分貝）；

W：聲功率（單位：瓦）；

W0：基準聲功率，W0=10的-12次方（瓦），即1皮瓦。

在工程測量中，只有當與距離相比，聲源的尺寸可以忽略不計時，即聲源可以看做一個點聲源時，上述公式成立。而與距離相比，聲源的尺寸不能忽略，也就是當聲源不能看做一個點聲源時，就不能使用上述公式來計算。

該式成立的前提是點聲源，當r無限小時，聲源就不能看做點聲源了。

聲壓級和聲功率級有如下關系：Lp=Lw-10lg（4πr^2)，式中r為聲源到測試點的距離。對于一個特定的點聲源，Lw是一個定值。當（4πr^2)=1時，即r=0.282m時，聲壓級在數值上等于聲功率級，當（4πr^2)<1時，即r<0.282m時，聲壓級大于聲功率級，反之聲壓級小于聲功率級。

當噪音表示為聲壓級時，應給出測試點到聲源的距離。

聲傳播時也伴隨著能量的傳播，用單位時間內通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的能量（聲波的能量流密度）表示。聲強的單位是瓦/平方米。聲強的大小與聲速成正比，與聲波的頻率的平方、振幅的平方成正比。

超聲波的聲強大是因為其頻率很高，炸彈爆炸的聲強大是因為振幅大。聲音強度由振動幅度的大小決定，以能量來計算稱聲強，以壓力計算表示時稱聲壓。聲強（I）與聲壓（P）的關系為：I=（P^2）/(ρv)。其中，ρ-介質密度，v-聲速聲壓，指在某一瞬時壓強相對于無聲波時的壓強變化（改變量）。符號P單位為N/㎡（牛頓/平方米），或Pa（帕斯卡）。

聲壓和聲強有密切的關系，在自由聲場中，測得聲壓和已知測點到聲源的距離,就可計算出該測點之聲強和聲源的聲功率。