12.2.1 声压、声强与声强级
声音为纵波,其传播引起空气的疏密变化,从而引起气压的变化。该压力与大气压的差值即为声压。当声波的位移为
时,声压为
式中,B为空气的体积弹性模量,B=142 kPa;U为声波位移的振幅;ω为声波的角频率;k为灵敏度系数。(https://www.daowen.com)
声强I是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率,也就是单位面积上输送的平均功率。对于振动速度为v的声波,
其中,ρ为空气密度。声强单位为W/m2。
由于人耳能听到的声强范围很大,因而采用对数强度表示更方便。声波的声强级β由下式定义:
式中,I0为任选的参考强度,通常取为10~12 W/m2;P0为对应的声压,即大约相当于可听到的最弱声音。
声强级单位用dB表示。