什么是声强和声强级?

自然界的声音有大也有小,比如形容某些人说话声音很小时,常说像“蚊子”声一样,又如听到鞭炮爆破声时,会说这个声音真大,震的耳朵都痛了。具体声音小到什么程度,大到什么水平,说的都不确切。为了科学、准确评价和比较声音的大小,引用了“声强”这一概念。声强即是声音强度的简称,它代表声音能量的多少。声学中,声强是指单位时间(单位时间是指1秒钟),声音通过垂直于声音传播方向单位面积(单位面积是指1平方厘米)的声能量,它的度量单位是瓦/米2,符号W/m2,就像长度的单位米(符号为m)一样。

听觉系统能够感觉到的声音强度变化范围,从刚刚能引起人耳听阈的强度到可耐受的强度用能量计算可相差一万亿倍,这里还不包括不能引起人听觉而存在的声音强度,以及导致听觉受到损伤而超过可耐受的声音强度。如此大的数字,计算起来相当的不便利。为了计算简便,声音的强度用对数(指数学里以10为底的对数,又称常用对数)关系表达比较方便,由此引出另一个概念——声强级。

某一处的声强级,是指该处的声强与参考声强的比值取常用对数的值再乘以10的值,度量它的单位为分贝,符号为dB。参考声强是10-12瓦/米2。比如某一处的声音强度比参考声强大100倍(可以写成102),那么它们的比值是100,取常用对数再乘以10,则该处的声强级为20dB。又如,某一处的声音强度比参考声强大100000倍(可以写成105),那么它们的比值是105,取常用对数再乘以10,则该处的声强级为50dB。从这两个例子可以看出,用声强级表示声音强度的大小,要比用声强来表示简单的多了。

评价声音强度的单位分贝(dB)不能用代数和的形式简单地加减,比如一台机器所产生的噪声的声强级为50dB,若再增加一台同样的机器,此时这两台相同机器所产生的声强级不是100dB,而仅仅是53dB。

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