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一、从物理上来描述:我们知道由于空气分子本身固有的不规则运动及相互排斥会形成一个静态的压力,这个压力就是我们所熟知的大气压。声音是空气分子的振动,振动的空气分子对它通过的截面就会产生额外的压力,这种额外的压力我们就称之为声压。声压比之大气压要小得多得多,举个例子,一个声压仅仅相当于大气压的一万分之一的声音就足以把人的耳朵振聋。物理学家引入了声压级(spl)来描述声音的大小:我们把一很小的声压p0=2х10-5帕作为参考声压,把所要测量的声压p与参考声压p0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级,声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝(db)。
二、听力级(hl):前面所讨论的声压级是比较客观的声学参数,而在听力学中我们经常要讨论的是人耳听到了什么,而不仅仅是测量到了什么。人耳不是一个很好的测量声音的仪器,因而听力学家引入了听力级这个概念来更好地解释人耳听到的声音的大小。
声压级(spl)和听力级(hl)两个概念单位都是分贝,但概念却不同,声压级描述的是声音的物理特性,听力级描述的是人耳感觉的声音。很多电声学的概念如助听器的增益、信噪比、听阈值、听力损失等,单位都是用分贝,但概念都不同。许多用分贝来作测量单位的参数都是拿一个参数与另外一个参数比较得来的。比如,助听器的增益gain是把放大后的声压跟输入的声压作比较;信噪比是把信号的强度跟噪声的强度作比较。这些概念都是在听力学中都是非常重要的。
分贝:分贝对于非专业人员来讲是最难理解的,然而对于专业人士来讲分贝又是再熟悉不过了。分贝(dB)是以美国电话发明家贝尔命名的,因为贝的单位太大,因此采用分贝,代表1/10贝。
分贝的概念比较特别,它的运算不是线性比例的,而是对数比例的,例如两个音箱分别发出60dB的声音,合在一起并不是120dB,而是63dB。如果某种吸声材料吸收了80%的声能,声音降低了不是0.8dB也不是80dB而是10lg(1-0.8)=7dB。如果某种隔墙隔声量为50dB,那么透过去的声音为0.00001。分贝的计算较为复杂,需要具备专业知识才能完成。
使用分贝描述声音时需要同时给出频率。任何一个声音,不同频率的分贝数可能是不同的。我们可以说在某频率时,声压级是多少,或吸声系数是多少,或隔声量是多少等等。
A声级:A声级的概念会使普通人感到迷惑。声级是将各个频率的声音计权相加(不是简单的算术相加)得到的声音大小,A声级是各个频率的声音通过A计权网络后再相加得到的大小,A声级反映了人耳对低频和高频不敏感的听觉特性。例如,如果100Hz的声压级为80dB,在计算A声级时,将按计权减去50.5dB,即按29.5dB来计算;而1KHz的声压级为80dB,计权值为0dB,即仍按80dB计算。A声级的目的在于,A声级越大,则表明声音听起来越响。A声级分贝通常计为dBA。许多与噪声有关的国家规范都是按A声级作为指标的。
计权:加权本是统计学、测量学上的概念。“权”在这里应该是指外在于直接数学计算的某些因素,这些因素对于统计与测量结果有很重要的、实际的意义(例如音响参数测量中人耳的因素就是如此)。加权
