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淺聊聲功率
2021-04-03 00:22:16· 來源：海德聲科 HEAD acoustics
聲音產(chǎn)生的本質(zhì)是聲源振動帶動介質(zhì)中分子交替壓縮和膨脹。聲音在傳播過程中，介質(zhì)各處動態(tài)的壓強的變化與靜態(tài)壓強之差，稱之為聲壓（pa），它一定程度上能反應(yīng)聲
聲音產(chǎn)生的本質(zhì)是聲源振動帶動介質(zhì)中分子交替壓縮和膨脹。聲音在傳播過程中，介質(zhì)各處動態(tài)的壓強的變化與靜態(tài)壓強之差，稱之為聲壓（pa），它一定程度上能反應(yīng)聲波的振幅，也是最常用、最直觀來衡量聲音強弱的物理量，有效聲壓
表達(dá)式：
聲音強度由振幅大小決定，以壓力計算時稱之為聲壓，以能量計算時稱之為聲強，有效聲壓是T時間內(nèi)的均方根值，聲強是指單位時間內(nèi)通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的能量，用
表示，單位瓦特/平方米
，與聲壓關(guān)系如下：
（
-介質(zhì)密度，v-聲速）
聲強和聲壓都可以通過儀器直接測量得出，而聲功率只能間接通過聲壓法或聲強法計算得到，聲壓法表達(dá)式如下：
(根據(jù)ISO3744，N表示測點數(shù)，
表示i個測點聲壓級，
表示平均聲壓級，
表示聲功率，S表示半球面積)
聲強法表達(dá)式如下（聲強對聲源包絡(luò)面積積分）：
聲壓和聲壓級，聲強和聲強級，聲功率和聲功率級關(guān)系如下：
（基準(zhǔn)值P0=2x10^-5 Pa, I0=10^-12 W/m^2, W0=10^-12 W）
聲功率級表征的是聲源在單位時間內(nèi)向空間輻射的總能量，是一個獨立于環(huán)境只與聲源本身特性相關(guān)的客觀聲學(xué)參量，與聲壓級（和聲源空間位置高度相關(guān)）相比更能全面地刻畫聲源的輻射和對環(huán)境的影響，主要運用在產(chǎn)品輻射噪聲的評估，聲學(xué)環(huán)境預(yù)估等。其中聲壓法是通過測量聲源包絡(luò)表面的聲壓級來計算聲源的聲功率級，根據(jù)對環(huán)境和測試精度的要求不同，主要分為以下幾種：
• 混響室測量法-ISO3741
• 反射面混響室比較法-ISO3743
• 反射面工程法（近似自由場-工程級）-ISO3744
• （半）消聲室測量法（精密級）-ISO3745
• 反射面包絡(luò)測量法-ISO3746
聲強法主要是通過測量聲源包絡(luò)表面的法向聲強進行積分得到聲功率，與聲壓法主要區(qū)別在于聲強是矢量，對測試環(huán)境要求不高，適用與各種測量表面形狀。聲強法又主要分為離散點法和掃描法，離散點法思路是將聲源表面盡可能均勻地劃分為若干個大小均勻的單元，然后通過測量每個單元局部聲功率求和得到各頻帶總和；掃描點是指聲強探頭沿指定路線掃描得到局部聲功率再求和。
ArtemiS SUITE支持聲功率多種測試方法和ISO標(biāo)準(zhǔn)，方便工程師自行選擇。當(dāng)然，這只是一篇開端，后續(xù)我們會就ISO中的相關(guān)內(nèi)容做一些更詳細(xì)深入的解讀，如不同標(biāo)準(zhǔn)的對比，測試規(guī)范等。
表達(dá)式：聲音強度由振幅大小決定，以壓力計算時稱之為聲壓，以能量計算時稱之為聲強，有效聲壓是T時間內(nèi)的均方根值，聲強是指單位時間內(nèi)通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的能量，用
表示，單位瓦特/平方米，與聲壓關(guān)系如下：（-介質(zhì)密度，v-聲速）聲強和聲壓都可以通過儀器直接測量得出，而聲功率只能間接通過聲壓法或聲強法計算得到，聲壓法表達(dá)式如下：
(根據(jù)ISO3744，N表示測點數(shù)，
表示i個測點聲壓級，表示平均聲壓級，表示聲功率，S表示半球面積)聲強法表達(dá)式如下（聲強對聲源包絡(luò)面積積分）：
聲壓和聲壓級，聲強和聲強級，聲功率和聲功率級關(guān)系如下：
（基準(zhǔn)值P0=2x10^-5 Pa, I0=10^-12 W/m^2, W0=10^-12 W）
聲功率級表征的是聲源在單位時間內(nèi)向空間輻射的總能量，是一個獨立于環(huán)境只與聲源本身特性相關(guān)的客觀聲學(xué)參量，與聲壓級（和聲源空間位置高度相關(guān)）相比更能全面地刻畫聲源的輻射和對環(huán)境的影響，主要運用在產(chǎn)品輻射噪聲的評估，聲學(xué)環(huán)境預(yù)估等。其中聲壓法是通過測量聲源包絡(luò)表面的聲壓級來計算聲源的聲功率級，根據(jù)對環(huán)境和測試精度的要求不同，主要分為以下幾種：
• 混響室測量法-ISO3741
• 反射面混響室比較法-ISO3743
• 反射面工程法（近似自由場-工程級）-ISO3744
• （半）消聲室測量法（精密級）-ISO3745
• 反射面包絡(luò)測量法-ISO3746
聲強法主要是通過測量聲源包絡(luò)表面的法向聲強進行積分得到聲功率，與聲壓法主要區(qū)別在于聲強是矢量，對測試環(huán)境要求不高，適用與各種測量表面形狀。聲強法又主要分為離散點法和掃描法，離散點法思路是將聲源表面盡可能均勻地劃分為若干個大小均勻的單元，然后通過測量每個單元局部聲功率求和得到各頻帶總和；掃描點是指聲強探頭沿指定路線掃描得到局部聲功率再求和。
ArtemiS SUITE支持聲功率多種測試方法和ISO標(biāo)準(zhǔn)，方便工程師自行選擇。當(dāng)然，這只是一篇開端，后續(xù)我們會就ISO中的相關(guān)內(nèi)容做一些更詳細(xì)深入的解讀，如不同標(biāo)準(zhǔn)的對比，測試規(guī)范等。
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