怎么看音响功率多大(声压、声压级、声功率、声强和电平)

Posted 2023-05-26

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怎么看音响功率多大(声压、声压级、声功率、声强和电平)

大气压受到声波扰动后产生的变化，称为声压（sound pressure）。简单来说，就是有声波存在时，在单位面积上大气压的变化部分。声压(p)以Pa，即帕(斯卡)为单位(1Pa=1N/m^2，即牛顿/平方米)。有时也用ubar，即微巴作单位，1Pa=10μbar。我们听到的最弱的声音声压为2x10^-5 Pa，即0.00002Pa，最强的声音的声压为20Pa。

声功率(W)是指声源在单位时间内向外辐射出的总声能，它表示声源发声能力的大小，以W(瓦)、mW(毫瓦)或uW(微瓦)为单位。

声强(I)是指在单位面积上通过多少瓦的声能，单位是W/m2(瓦/平方米)。

声功率与声强的关系为 I=W/S
式中，S——声波垂直通过的面积，m^2。
声功率与声压的关系为 W=(P^2S)/(ρc), P^2=Iρc
式中，S——声波垂直通过的面积，m^2；ρc——媒质的特性抗阻，单位为瑞利，即帕秒/米（Pas/m）。

声强和声功率通常不易直接测量，往往要根据测出的声压通过换算来求得。声强和声压都是表示声音大小的量，但两者是有区别的，声强是能量关系，而声压是压强关系。为了计算上的方便，同时也符合人耳听觉分辨能力的灵敏度要求，所以人们将最弱的声音(2x10^-5 Pa)到最强的声音(20Pa)按对数方式分成等级，以此作为衡量声音大小的常用单位，这就是声压级，其单位称为dB(分贝)。

声压p的声压级为 Lp = 20 lg p/p0 (dB)。式中，p0=2x10^-5 Pa，为基准声压。

声信号和电信号的相对强弱，例如声压和电压、声功率和电功率的放大(增益)或减小(衰减)的量都可用dB为单位来表示。分贝的概念在音响技术录音上是很重要的。在音响调音技术中，在调音台和传声器的匹配、传声器的选择应用、声源的处理等方面都常用到它。

在计算给定电压、电流或电功率等电学量和声压、声强、声功率等声学量的分贝值时，通常都要指定该量的一个数值作为基准值，再将给定量数值与基准值相比，比值取常用对数后乘以10(电功率、声功率、声强时)，或乘以20(声压、电压、电流时)，即得到相应的分贝值，它们分别称为电压电平(Bu)、电流电平(Bi) 功率电平(Bp)和声压级(Lp) 声强级(LI)声功率级(LP)，计算公式如下:

注：声压级(Lp)和声功率级(LP)的下标不同，前者是p后者是P。

电压电平通常简称为电平。计算电学量（功率、电压、电流）或者声学量（声功率、声强、声压）的分贝值（增大或减小）时，计算方法如下：

功率比、电压比、电流比与分贝值的关系（增大或减小）

以功率计算（或以声功率或声强计算）	P1/P2 (倍)	10 lg P1/P2 (dB)
以电压计算（或以声压计算）	U1/U2 (倍)	20 lg U1/U2 (dB)
以电流计算	I1/I2 (倍)	20 lg I1/I2 (dB)

举例：

例1：电压放大为100倍(即电压比为100：1)，改用分贝表示，就等于20 lg100 = 20 x 2= 40dB。

例2：功率放大为1000倍(即功率比为1000：1)，改用分贝表示，就等于10 lg1000 = 10 x 3= 30dB。

如果需要表示的量小于与其相比的量时(即比值小于1时)，则分贝值为负。

例3：电压比为1:10(即衰减到原来的1/10)，改用分表示，就等于 20 lg 1/10 = 20x(-1) = -20dB。

国际上统一规定了下列基准值：基准声压 = 2 x 10^-5 Pa，基准声强 = 10^-12 W/m^2，基准电功率 = 1mW，基准电压=0.775V，基准声功率=10^-12 W，基准电流 = 1.29 mA。