音壓

不要與聲音能量密度混淆。
聲音測量
特徵
符號
 音壓   p ，spl， l pa
 粒子速度   V ，SVL
 粒子位移   δ
 聲音強度  我，西爾
 聲音力量   P ，SWL， L WA
 音能   w
 音能密度   w
 聲音曝光   E ，Sel
 聲阻抗   z
 音頻   AF
 傳輸損失   TL

聲壓或聲壓是由聲波引起的環境壓力（平均或平衡）的局部壓力偏差。在空氣中，可以使用麥克風和用水文來測量聲壓。聲壓的SI單位是Pascal （PA）。

數學定義

音壓圖：
  1. 安靜;
  2. 聽到聲音；
  3. 氣壓;
  4. 音壓

傳輸介質中的聲波會導致局部環境壓力（靜態壓力）中的偏差（聲壓，動態壓力）。

聲壓（表示為p ）由

在哪裡
  • P總數是總壓力，
  • P Stat是靜壓。

聲音測量

聲音強度

主要文章：聲音強度

在聲波中，聲壓的互補變量是粒子速度。他們一起決定了波的聲音強度。

聲音強度，表示為i ，並以si單位的w · m -2測量，由

在哪裡
  • p是聲壓，
  • V是粒子速度。

聲阻抗

主要文章：聲學阻抗

聲學阻抗，表示為z ，並以si單位中的pa·m -3 ·s進行測量，由

在哪裡

特定的聲學阻抗，表示為z ，以pa·m -1 ·s在SI單位中測量，由

在哪裡
  • 是聲壓的拉普拉斯變換，
  • 是粒子速度的拉普拉斯變換。

粒子位移

主要文章：粒子位移

進行性正弦波的粒子位移由

在哪裡

因此，粒子速度和沿聲波傳播方向的聲壓由

在哪裡
  • v m是粒子速度的振幅，
  • 是粒子速度的相移，
  • p m是聲壓的振幅，
  • 是聲壓的相移。

將V和P的拉普拉斯轉換相對於時間產量

自從 ，特定聲阻抗的幅度由

因此，粒子位移的幅度與聲速和聲壓的幅度有關

逆向法律

更多信息：反方法律

當測量聲音源產生的聲壓時，也必須測量與物體的距離，因為球形聲波的聲壓降低了從球體中心降為1/ r （而不是1/ r 2 ，就像聲音強度一樣）：

這種關係是一項逆向法律。

如果在距球中心的距離R 1處測量聲壓p 1 ，則可以計算另一個位置r 2處的聲壓p 2 ：

聲壓的倒數法律來自聲音強度的反方法律：

的確， 在哪裡

因此，相反的法律：

聲壓也可能從球體的中心上方變化，因此，根據情況，可能需要以不同角度進行測量。聲源的一個明顯的例子，其球形聲波在不同方向上有所不同。

聲壓級

有關其他用途，請參見聲音級別。

聲壓水平（SPL）或聲壓水平是聲音相對於參考值的有效壓力的對數度量。

聲壓水平，表示為l p並在DB中測量，由以下方式定義：

在哪裡
  • P是均方根的聲音，
  • P 0是參考聲音，
  • 1 NP是Neper ，
  • 1 b =（（ 1/2 ln 10 ）np是bel ，
  • 1 dB = （ 1/20 ln 10）np是分貝。

空氣中常用的參考音壓是

p 0 =20μpa，

通常被認為是人類聽力的門檻（大約是蚊子飛行3 m的聲音）。使用此參考的聲壓水平的正確符號是l p /（20μpa）或l p （re20μpa） ，但是後綴符號db spl ， db（spl） ，dbspl或db spl也很常見，即使他們不被SI接受。

相對於此參考，大多數聲音級測量將進行，這意味著1 PA將等於94 dB的SPL。在其他介質（例如水下）中，使用了1μPa的參考水平。這些參考文獻在ANSI S1.1-2013中定義。

測量環境中聲音水平的主要儀器是聲級計。大多數聲音水平儀都提供A，C和Z加權分貝的讀數，並且必須符合IEC 61672-2013等國際標準。

例子

可聽性的下限定義為SPL為0 dB ，但上限沒有明確定義。雖然1個atm （ 194 dB峰或191 dB SPL ）是地球大氣中未發生的聲波可能具有的最大壓力變化（即，如果空氣的熱力學特性被忽略；從150 dB）開始，在其他大氣或其他媒體（例如水下或通過地球）中可能存在較大的聲波。

相等大聲輪廓，在不同感知的響度水平上顯示聲音壓力頻率

耳朵檢測到聲壓的變化。相對於頻率與振幅，人的聽力沒有平坦的光譜靈敏度（頻率響應）。如相同的輪廓中所示，人類不會感知低頻和高頻的聲音，也不會感知3,000至4,000 Hz的聲音。由於人類聽力隨振幅變化的頻率響應，因此已經建立了三個權重以測量聲壓：A，B和C。

為了區分不同的聲音措施，使用後綴：A加權聲壓水平以DB A或L a的形式寫入。 b加權的聲壓水平寫為db b或l b ，而c加權​​的聲壓水平則以db c或l c的形式寫入。未加權的聲音壓力水平稱為“線性聲壓水平”，通常以db l或僅寫為L。一些聲音測量儀器使用字母“ Z”作為線性SPL的指示。

距離

當引用SPL測量結果時，通常會省略測量麥克風與聲源的距離，這使數據無用，這是由於反比例定律的固有效果。在“背景”噪聲的環境環境測量的情況下，不必引用距離，因為沒有單個來源，但是在測量特定設備的噪聲水平時，應始終說明距離。距源一米（1 m）的距離是常用的標準距離。由於封閉房間內反射噪聲的影響，使用室內室的使用使聲音可以與自由田間環境中的測量值相媲美。

根據反比例定律，當聲音級別L P 1在距離r 1下測量時，距離r 2處的聲級L p 2為

多個來源

n不一致的輻射源的聲壓水平總和的公式為

插入公式

在聲音水平總和的公式中產生

音壓的例子

在標準大氣壓力下空氣中聲壓的示例
聲音來源 距離 聲壓級
（ PA ） （ DB SPL ）
衝擊波（扭曲的聲波> 1 atm ;波形閥在零壓力下被夾住） > 1.01×10 5 > 191
簡單的開放式熱聲設備 1.26×104 176
1883年克拉卡托亞爆發 165公里 172
.30-06步槍被解僱 1 m至
射手的一面 		7.09×103 171
鞭炮 0.5 m 7.09×103 171
眩暈手榴彈 周圍的 1.60×103
...8.00×103 		158–172
9英寸（23厘米）派對氣球膨脹到破裂 一滴淚 4.92×103 168
9英寸（23厘米）直徑的氣球被壓碎到破裂 一滴淚 1.79×103 159
9英寸（23厘米）派對氣球膨脹到破裂 0.5 m 1.42×103 157
9英寸（23厘米）直徑氣球彈出 一滴淚 1.13×103 155
LRAD 1000XI遠程聲學設備 1 m 8.93×102 153
9英寸（23厘米）派對氣球膨脹到破裂 1 m 731 151
噴氣發動機 1 m 632 150
9英寸（23厘米）直徑的氣球被壓碎到破裂 0.95 m 448 147
9英寸（23厘米）直徑氣球彈出 1 m 282.5 143
最響亮的人聲音 1英尺 110 135
喇叭 0.5 m 63.2 130
Vuvuzela Horn 1 m 20.0 120
疼痛的閾值 一滴淚 20–200 120–140
瞬時噪聲引起的聽力損失的風險 一滴淚 20.0 120
噴氣發動機 100–30 m 6.32–200 110–140
兩衝程電鋸 1 m 6.32 110
千斤頂 1 m 2.00 100
繁忙的道路上的交通 10 m 0.20–0.63 80–90
聽力損害（長期暴露，不必是連續的） 一滴淚 0.36 85
乘用車 10 m 0.02–0.20 60–80
EPA識別的最大程度可防止聽力損失和其他破壞性影響，例如睡眠障礙，壓力，學習損害等。 周圍的 0.06 70
電視（在家中設置） 1 m 0.02 60
正常對話 1 m 2×10−3–0.02 40–60
非常平靜的房間 周圍的 2.00×10−4
...6.32×10−4 		20–30
輕葉沙沙作響，平靜的呼吸 周圍的 6.32×10−5 10
1 kHz的聽覺閾值 一滴淚 2.00×10−5 0
Anechoic會議廳，Orfield Labs， A加權 周圍的 6.80×10−6 −9.4
索爾福德大學的Anechoic Chamber ， A加權 周圍的 4.80×10−6 −12.4
Anechoic Chamber ，Microsoft， A加權 周圍的 1.90×10−6 −20.35
  1. 除非另有說明，否則列出的所有值都是有效的聲壓。

也可以看看