定义
把声压的有效值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值叫声压级。声压级以符号SPL表示,单位为分贝(dB):
式中pe为待测声压的有效值,pref为参考声压,在空气中参考声压pref一般取为2×10-5Pa。n
由于人耳所能感受到的最小声压是20µPa,因此人们就把这个压强作为声压强的参照标准,记做pref,因此在声学或医学上把20µPa=0dBSPL定义为听阈,即听觉的阀门,只有高于此值,阀门才能打开,听到声音。
基本介绍
声音测量最常用的物理量是声压,但声压的大小通常用声压级(Sound Pressure Level,SPL)来描述。人耳可听的声压范围为2×10-5Pa~20Pa,对应的声压级范围为0~120dB,因此,引入声压级的概念易于描述线性变化很大的声压。
计算
在空气中声压级的计算公式为:
这就是平时我们所说的1Pa的声压相当于94dB声压级(SPL),类似可以计算出:
20µPa=0dBSPL
200µPa=20dBSPL
2mPa=40dBSPL
20mPa=60dBSPL
200mPa=80dBSPL
2Pa=100dBSPL
即声压变为原来的10倍,声压级在原来的基础上增加20dB;声压变为原来的2倍,声压级在原来的基础上增加6dB;
另外,当声压达到20Pa,即声压级为120dBSPL时,人耳会感觉到疼痛,因此,在声学或医学上把20Pa=120dBSPL定义为痛阈,长时间在此环境下工作,会对听觉系统造成伤害。n
采用分贝(dB)来表达声学量值的主要原因,是由于人体听觉系统对声音强弱刺激的反应不是按线性(即逐渐加大)规律变化的,而是成对数比例关系变化的,所以采用对数的分贝值可以适应听觉本身的特点。其次,日常生活中遇到的声音,若以声压值表示,变动范围是很宽的,当用对数换算后,从数值上可以大为缩小声压的变化范围,因此用分贝来表示声学的量值是科学的。