【正文】 密度，能流密度， 記做 ω(W/mm2)。? 記瞬時聲強為 I(x， t)，由式 (1213)可知， 聲能流密度 ω實際上就是 I(x， t)。圖 表示聲場中某一點的聲壓 P、質(zhì)點振速 v、聲能流密度 ω和聲強 I隨時間的變化關(guān)系，聲強 I是 ω的時間平均值。 聲功率級聲功率級 和 聲強級聲強級 的定義分別為：? 式中： Lw為聲功率級， dB； W為聲源輻射的聲功率， W； W0=l012W，為基準聲功率； L1為聲強級， dB； I為聲波聲強， W/mm2；I0=l012W/mm2為基準聲強。? 5．頻譜? 1)頻程? 振幅振幅 (強度強度 )、 頻率頻率 和 相位相位 是描述波動現(xiàn)象的特性參數(shù)，聲波也不例外。在很多情況下，只測量噪聲的 總強度總強度 (即噪聲總聲級 )是不夠的，還需要測量噪聲強度關(guān)于 頻率分布頻率分布 。對此，通常是將聲頻范圍劃分為若干個區(qū)段，這些區(qū)段稱為 頻程頻程 或頻帶頻帶 。? 噪聲測量中最常用的是 l倍頻程倍頻程 和 l/3倍頻程倍頻程 。? 表 l28和表 l29分別是 1倍頻程和 l/3倍頻程中常用的中心頻率及相應(yīng)的頻率范圍。分成三份。? ? 圖 (24缸，轉(zhuǎn)速 l050r/min)的 1/3倍頻程噪聲頻譜圖。? 噪聲測量中的聲級計算? 1．聲級的合成? 當聲場中同時存在幾個互相獨立的聲源時，根據(jù)能量的疊加性，可得這些聲源的合成總聲功率 Wt為? Wt=W1+W2+…+W n (1217)? 式中： W W … 、 Wn分別為各聲源的聲功率。? 實際上，聲功率級的數(shù)值常常用聲壓級的測量值換算得到。根據(jù)式 (1219)的形式可以推斷， Lpt≠Lp1+Lp2+…+L pn。? 根據(jù)能量的疊加性和 W∝ p2的關(guān)系，可以推導(dǎo)出總聲壓 Pt的計算式為 :? (1221)? 式中： Pi(i=1， 2， … ， n)為各聲源的總聲壓。? 2．聲級的分解? 實際上，在噪聲測量中經(jīng)常會碰到這樣的問題：測量現(xiàn)場除待測聲源外，還存在其他聲源，例如，在實驗室中進行內(nèi)燃機噪聲測量時，周圍還存在排風扇、測功機等設(shè)備的運轉(zhuǎn)噪聲。? 為此，首先要測出合成噪聲的聲級，如 總聲壓級 Lpt。顯然， Lpt與 Lpb的差別就是待測噪聲聲壓級 Lpm它們之間的關(guān)系滿足：? 由此可以得到 待測噪聲的聲壓級 為：? (1225)? 3．聲級平均值? 噪聲測量中往往圍繞噪聲聲源在同一測量表面 (指與聲源距離相同的表面 )上布置多個測點，逐點測量噪聲級，然后用它們的平均值來表示待測的噪聲級。根據(jù)這一原則容易推導(dǎo)出聲壓級平均值的計算公式為：? (1226)? 式中： 為測量表面平均聲壓級； m為總的測點數(shù)目； Lpi(i=1， 2， … ， n)為第 i個測點的聲壓級。? (1)聲級的合成、分解等運算不是聲級的直接相加或相減，而是在遵循能量疊加原則下的對數(shù)運算；? (2)對于兩個獨立的聲源，設(shè)它們的聲壓級分別為 Lp1和 Lp2，其中 Lp1≥Lp2，則它們共同產(chǎn)生的總聲壓級為：? 若記 ，則在任何情況下， ，而且可以推算，隨著 Lp1與 Lp2之間差值的增加， △ Lp將減少。但是在工程測量中，當各個測點的聲級相差不大于 5dB時，為了簡便，有時也按照算術(shù)平均法來計算聲級平均值，其誤差小于 ldB。響度級正是根據(jù)人耳的這種聽覺特性而提出的噪聲評定值，它選取l000Hz的純音為基準聲，如果待測的聲音聽起來與某一基準聲一樣響，則該基準聲的聲壓級分貝值就是待測的聲音的響度級，其單位為 phon。? 利用上述與基準聲進行比較的方法，可以得到如圖 的整個聽覺范圍內(nèi)的等響曲線。? 圖 的各個點對應(yīng)著不同的聲壓級和頻率，但具有同一響度級。? 2． 計權(quán)聲級? 噪聲通過一種專門設(shè)計的頻率修正 (聽覺特性修正 )電路后，某些頻率成分將被衰減。常用的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)有 A、 B、 C3種，它們的衰減特性曲線如圖 ，相應(yīng)的計權(quán)聲級分別記為 LA、 LB和 LC，單位為dB。? B計權(quán)網(wǎng)絡(luò) ： 模擬人耳 70phon等響曲線設(shè)計，僅對低頻段聲音有一定的衰減。? 可見，在上述 3種計權(quán)聲級中， A聲級能夠最好地反映人耳的聽覺特性 ，是目前最常用的噪聲表示值，廣泛用于各種噪聲規(guī)定值和基準值的表示。? 統(tǒng)計聲級 是一種在一定的時間內(nèi)，對不穩(wěn)定噪聲的各個測量值進行統(tǒng)計、分級評定的表示值，記做 LAn，單位為 dB。? 4．等效聲級? 等效聲級評價值的提出是基于 能量等效原則 ，它是 指用能量相等的穩(wěn)定聲級評定某固定點連續(xù)變化的 A聲級 。但實際上，聲功率級的數(shù)值并非直接測量得到，而是通過測量相應(yīng)條件下的 聲壓或聲強 換算而來。? IS0 37413748標準規(guī)定測量聲功率必須在消聲室、半消聲室或滿足要求的混響室內(nèi)進行，用傳聲器在不同位置測量聲壓，然后按規(guī)定的公式進行聲功率換算。表 l210列出了規(guī)定的噪聲測量方法及其適用的測試環(huán)境、聲源體積和可以獲取的測量結(jié)果。用聲強法測量聲源聲功率有兩種方式：分布測點法和掃描法。? 由上可見，噪聲測量中最為基本的是聲壓和聲強的測量。? 1．聲壓測量的基本原理? 噪聲測量中通常利用聲一電效應(yīng)進行聲壓測定。根據(jù)不同的工作原理，傳聲器分為動圈式、壓電式和電容式等類型。這種傳聲器的缺點是靈敏度較低，體積較大，易受電磁干擾，頻率響應(yīng)特性也不平直，而且對低頻段聲音衰減大，故已不常采用；優(yōu)點是固有噪聲小，能在高溫下工作。? 3)電容式傳聲器? 電容式傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 ，它由膜片 (振膜 )4和后極板 3組成電容的兩個電極，兩電極間預(yù)先加一恒定的直流電壓，使之處于不變的充電狀態(tài)。這種傳聲器的靈敏度高，頻帶寬，輸出性能穩(wěn)定，但成本較高，且需要配備十分穩(wěn)定的直流偏壓和前置放大器。? 1) pp法? 圖 pp法聲強測量原理中的對置式雙傳聲器探頭，傳聲器 A、 B的聲學中心距離為 d。? 當 d遠遠小于聲波波長 λ時，式 (1223)可以近似表達為：? (1230)? 用兩傳聲器測量值 pA(t)和 PB(t)的平均值代表 p(t)，即：? (1231)? 由此可得 x方向上的瞬時聲強為：?