
【化】 sound pressure
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【醫】 phon-; phono-; sonus; sound
intensity of pressure; pressure
【化】 pressure
聲壓強(Sound Pressure)是聲學領域中描述聲波能量傳播的核心物理量,指聲波在介質中傳播時引起的瞬時壓強與靜态大氣壓的差值。其國際單位制為帕斯卡(Pa),常用符號為$p$。聲壓強的測量與分析在噪聲控制、音頻工程、醫學超聲等領域具有重要應用價值。
從物理定義角度,聲壓強可表達為$p = P_{text{total}} - P0$,其中$P{text{total}}$為瞬時總壓強,$P_0$為靜态大氣壓強(約101.325 kPa)。根據國家标準GB/T 3947-1996《聲學名詞術語》,聲壓強的有效值(RMS值)是評價聲音強度的主要參數,與人耳聽覺感知呈對數關系。
國際标準化組織ISO 80000-8:2020明确指出,聲壓級(Sound Pressure Level)的計算公式為: $$ Lp = 20 log{10}left(frac{p_{text{rms}}}{p_0}right) $$ 其中基準聲壓$p_0$取20 μPa,對應人類平均聽阈。該标準體系為全球聲學測量的統一基準。
在工程實踐中,聲壓強的測量需依據IEC 61672标準使用符合1級精度要求的聲級計。美國聲學學會(ASA)出版的《聲學手冊》強調,環境噪聲評估時需考慮聲壓強的頻率加權特性(A/C/Z計權)和時間平均方法。
中國科學院聲學研究所的權威著作《現代聲學基礎理論》指出,高聲壓級(>120 dB)可能引發機械共振,而次聲波(<20 Hz)的極低聲壓級仍可對人體産生生物效應,這體現了聲壓強參數在跨學科研究中的特殊價值。
關于“聲壓強”這一術語,目前聲學領域并無明确定義。根據常見聲學概念推測,可能是對“聲壓”或“聲強”的混合表述。以下分别解釋這兩個核心概念:
定義
聲波在介質(如空氣)中傳播時引起的瞬時壓強變化,單位為帕斯卡(Pa)。例如,人耳可感知的聲壓範圍約為 $2 times 10^{-5} , text{Pa}$(聽阈)到 $20 , text{Pa}$(痛阈)。
計算公式
瞬時聲壓 $p(t)$ 可表示為:
$$
p(t) = P{text{peak}} sin(omega t)
$$
其中 $P{text{peak}}$ 為峰值聲壓,$omega$ 為角頻率。
定義
單位時間内通過單位面積的聲能量,反映聲音的功率密度,單位為瓦每平方米(W/m²)。例如,正常對話的聲強約為 $1 times 10^{-6} , text{W/m²}$。
與聲壓的關系
在自由場中,聲強 $I$ 與聲壓 $p$ 的關系為:
$$
I = frac{p}{rho c}
$$
其中 $rho$ 為介質密度,$c$ 為聲速。
若您遇到的具體語境中“聲壓強”有特殊定義,建議提供更多上下文以便進一步分析。
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