声强和声强级的计算

声强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量,表示在单位时间内,声场中某一点处垂直声波传播方向的单位面积通过的声能,单位为W/㎡。

在无发射声波的自由声场中,点声源发出的球面波,均匀地向四周辐射声能,距离点声源r处的声强为:

I=N/(4πr2)

式中,N为点声源的声功率,W。

在实际工作中,指定方向的声强难以测量,通常是测出声压,进而计算求出声强和声功率。

人耳可以感知的下限声强为10-12 W/㎡(可听阈yù),而人耳能忍受的上限声强为1 W/㎡(烦恼阈yù)。

可以看出,人耳的容许声强范围为1 ~ 1 X 1012(1万亿)倍,不利于在实际中的表达;同时人耳对声强变化的感知与声强的对数值近似成正比,因此引入了“声强级”的概念。

声强级的计算公式如下:

L= 10 log(I / Iref)

式中,LI为声强级,dB;I为声强,W/㎡;Iref为参考声强,= 10-12 W/㎡。

参考资料:
[1] 朱颖心. 建筑环境学(第三版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010.10.
[2] Engineeringtoolbox:http://www.engineeringtoolbox.com/

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