聲音測量最常用的物理量是聲壓，但聲壓的大小通常用聲壓級（Sound Pressure Level，SPL）來描述。人耳可聽的聲壓范圍為2×10-5Pa~20Pa，對應的聲壓級范圍為0~120dB，因此，引入聲壓級的概念易于描述線性變化很大的聲壓。
1
壓強
定義：單位面積上所受到的壓力叫做壓強；
單位：壓強的單位是Pa(帕)；
1Pa=1N/㎡，即1帕斯卡=1平方米面積上受到1牛頓的壓力；
1Pa=103mPa=106µPa
2
聲壓
1. 聲壓定義
設體積元受聲擾動后壓強由p0改變為p1，則由聲擾動產生的逾量壓強（簡稱為逾壓）p=p1-p0就稱為聲壓，聲壓的大小反應了聲波的強弱。
或者：聲音通過空氣的振動所產生的壓強叫做聲壓強，簡稱聲壓。
聲壓是一標量而不是矢量，它的相位按下列原則區分正負，當聲壓使總聲壓增加時，聲壓相位規定為正，反之為負。
2. 聲壓單位
聲壓的單位為Pa(帕)，有時也用bar(巴)作單位，1bar=100KPa；
3. 可聽閾聲壓
正常人耳對1KHz聲音剛剛能覺察其存在的聲壓值(20µPa)被稱為1KHz聲音的可聽閾聲壓。一般來講，人耳不能覺察到低于這一聲壓值的聲音的存在；
4. 瞬時聲壓
聲場中某一瞬時的聲壓值稱為瞬時聲壓；
5. 峰值聲壓
在一定時間間隔中最大的瞬間聲壓值稱為峰值聲壓或巔值聲壓。如果聲壓隨時間變化是按簡諧規律，那么峰值聲壓也就是聲壓的振幅；
6. 有效聲壓
在一定時間間隔中，瞬時聲壓對時間取均方根值稱為有效聲壓：
式中下角符號e代表有效值，T代表取平均的時間間隔，它可以是一個周期或比周期大得多的時間間隔。我們日常中所說的聲壓和一般電子儀表所測得的聲壓都是有效聲壓。
3
聲壓級
1. 聲壓級定義
把聲壓的有效值取對數來表示聲音的強弱，這種表示聲音強弱的數值叫聲壓級。聲壓級以符號SPL表示，單位為分貝（dB）：
式中pe為待測聲壓的有效值，pref為參考聲壓，在空氣中參考聲壓pref一般取為2×10-5Pa。
由于人耳所能感受到的最小聲壓是20µPa，因此人們就把這個壓強作為聲壓強的參照標準，記做pref，因此在聲學或醫學上把20µPa=0dBSPL定義為聽閾，即聽覺的閥門，只有高于此值，閥門才能打開，聽到聲音。
2. 聲壓級的計算
在空氣中聲壓級的計算公式為：
例如1Pa聲壓對應的聲壓級：
這就是平時我們所說的1Pa的聲壓相當于94dB聲壓級（SPL）,類似可以計算出：
20µPa=0dBSPL
200µPa=20dBSPL
2mPa=40dBSPL
20mPa=60dBSPL
200mPa=80dBSPL
2Pa=100dBSPL
即聲壓變為原來的10倍，聲壓級在原來的基礎上增加20dB；聲壓變為原來的2倍，聲壓級在原來的基礎上增加6dB；
另外，當聲壓達到20Pa，即聲壓級為120dBSPL時，人耳會感覺到疼痛，因此，在聲學或醫學上把20Pa=120dBSPL定義為痛閾，長時間在此環境下工作，會對聽覺系統造成傷害。
采用分貝(dB）來表達聲學量值的主要原因，是由于人體聽覺系統對聲音強弱刺激的反應不是按線性(即逐漸加大）規律變化的，而是成對數比例關系變化的，所以采用對數的分貝值可以適應聽覺本身的特點。其次，日常生活中遇到的聲音，若以聲壓值表示，變動范圍是很寬的，當用對數換算后，從數值上可以大為縮小聲壓的變化范圍，因此用分貝來表示聲學的量值是科學的。
愛普泰科-專業音頻及自動化測試解決方案
最新推出全新音頻分析儀A5，高精度，多功能，完全對標APx525音頻分析儀，歡迎廣大新老朋友前來咨詢與試用！
|
)
