
【电】 acoustical power; psophometric power
声功率(Sound Power)指声源在单位时间内向周围空间辐射的总声能量,是衡量声源发声能力的客观物理量。其国际单位制为瓦特(W),英文术语对应"sound power"或"acoustic power"。
核心概念解析:
物理定义:声功率计算公式为
$$ W = int_{S} I cdot dS $$
其中$W$代表声功率,$I$为声强,$S$为包围声源的封闭曲面。该公式源自国际标准化组织ISO 3745:2012对声功率测量的规范。
测量标准:依据ISO 3744:2010,工程级精度的测量需在反射面上方自由场条件下进行,使用声强探头阵列法。美国声学学会建议采用混响室比较法获取更精确数据。
工程应用:
英国国家物理实验室案例显示,工业压缩机声功率级可达105 dB re 1 pW。
$$ LW = 10 log{10}left(frac{W}{W_0}right) $$
参考基准值$W_0=10^{-12}$ W,该对数化处理源自ISO 80000-8:2007量纲标准。
延伸参考:美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)将声功率纳入职业噪声暴露评估体系,相关技术指南详见其官方网站数据库。
声功率是声学中的核心概念,主要用于描述声源的能量辐射特性,具体解释如下:
声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能量,单位为瓦特(W)。它是声源的固有属性,仅与声源本身相关,不受传播距离或环境影响。
声功率与声强的关系
声强(I)为单位面积的声功率,即:
$$I = frac{W}{S}$$
其中,S为声波垂直通过的面积(m²)。若声源为点声源(球面波),则总声功率可表示为:
$$W = I cdot 4πr²$$
(r为距离声源的半径)。
声功率与声压的关系
声功率可通过声压(P)计算:
$$W = frac{P² cdot S}{ρc}$$
其中,ρc为媒质的特性阻抗(瑞利,Pa·s/m)。
声功率级
声功率级(Lw)用于分贝(dB)表示声功率的相对大小:
$$L_w = 10 lgleft(frac{W}{W_0}right)$$
基准声功率 (W_0 = 10^{-12} , text{W})。
日常生活中常见声源的声功率范围:
通过声功率可更客观评估声源特性,避免声压测量中的环境干扰问题。
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