声功率是声源每单位时间辐射的总空空气声能。另一方面,声压是声源辐射的声能传递到特定声环境并在特定位置测量的结果。声功率是原因,声压是效果。 声强与声压的关系。 热可

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声功率是声源每单位时间辐射的总空空气声能。另一方面,声压是声源辐射的声能传递到特定声环境并在特定位置测量的结果。声功率是原因,声压是效果。

声强与声压的关系。

热可以作为一个简单的比喻来帮助我们理解声功率和声压之间的关系。

电热器有一定的功率输出,辐射到一个房间,提高房间的温度。加热器的功率输出与加热器所在的房间无关。然而,房间内的温度会根据离加热器的距离和房间的特性而变化,例如房间的大小以及通过房间的墙壁和地板吸收或传递的热量。

声源声功率输出与室内声压级的关系相似。声源辐射的声能会增加房间的声压级。声源的声功率级与房间无关,但声压级将取决于我们与声源的距离和房间的特征,包括房间的大小和房间内表面对声音的反射或吸收程度。

就像声压一样,我们通常用分贝来表示声强。这有时会导致混淆,尤其是当引用值被省略时。声压级参考值为20 Pa,声功率级参考值为1pW。

选择这些参考值,以便在理想的自由场中,声压级和声功率级在1米2的距离处相等。

为什么要决定声功率级?

了解设备的声功率级非常有用。它允许我们客观地比较不同设备的声音输出,而不需要知道它们的测试环境或测量距离。因此,声功率级非常适合指定设备的噪声发射限值,并验证是否满足限值。

由于声功率级与声环境和测量位置无关,所以我们也可以计算出已知声环境中从设备到特定位置的声压级。

例如,声学顾问可以使用机器的声功率级来计算附近住宅中产生的声压级,如果要安装在特定位置,则计算附近住宅中机器产生的声压级。然后,顾问可以确定住宅产生的噪音是否符合相关规定,或者是否应该设计或选择不同的更安静的机械设备。

如何测量声功率?

声功率可以通过声压或声强测量来确定。

从声压测量中确定声功率有两种方法:直接法和比较法。直接法最常用于自由场环境,但也可用于混响场。然而,比较法仅用于混响场。

在直接法中,定义了一个覆盖被测器件的假想表面,并在表面的几个位置测量声压。这些声压级测量是为了平均和校正空之间的声音环境(如背景噪音)的影响。

一旦确定了被测表面的平均声压级,就只能通过调整表面积与参考面积之比1m2来计算声功率级。这是声功率级等于声压级的地方。

比较法有点不一样。在该方法中,使用具有已知且稳定的声功率级的参考声源来测量测试室中的声压,并且当设备正在操作和测试时使用参考声源。然后,被测设备的声功率级可以通过将测量的声压级与每个声源进行比较来计算。

通过声强测量确定声功率的过程与直接测量声压的方法非常相似。然而,由于声强是时间平均的向量,因此比基于声压的测量更适合背景噪声和混响的情况。这使得基于声强的声功率测量特别适合现场测量。

使用什么标准?

声功率测量有很多标准,适用于很多不同类型的噪声源,可以在不同的声学环境下以不同的精度进行测量。对当前标准的详细讨论超出了本文的范围。但是,我们可以给出一个大概的描述。

首先,我们可以将其分为“基本标准”和“噪声测试规范”。该标准基本规定了各种声学环境和精度等级下所有类型产品的声功率测定方法。因此,它们只对被测设备的操作和安装条件提供一般建议。

另一方面,噪声测试规范针对特定类型的噪声源,规定了安装和运行条件的详细要求,并确定了要使用的基本标准。一般来说,如果设备中有噪声测试代码,就应该使用。

在没有噪声测试规范的情况下,声功率测量的基本标准可以用基本标准ISO 3740:2019声学-噪声源声功率级的测量-基本标准的使用指南来概括。这可用于选择合适的标准,考虑测试环境和设备、被测部件的特性和要求的精度。

声功率测量设备。

测量声功率的合适仪器取决于选择的方法和测试环境,以及测试对象的体积和声源的特性。

brüEl & kjr拥有全套仪器和软件,可用于测量声功率。

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