声功率Sound power level

声功率定义及概述

  声功率Sound power level是声源单位时间内向外辐射的声能。以往使用声压值（sound pressure level）来描述产品、环境或噪音量大小的指标最为常见，但以此作为描述机器或者产品的噪音放射特性并不足够，主要是声压级会因为音源与测量位置变化而不同。若以声功率作为噪音辐射的标准则会避开这些变化，因为它是一个绝对的参数，是一个定值。在产品噪音量测上，声功率已经成为最为广泛的要求之一。

声功率的量测方法与标准

  一般量测声功率的方法有两种，第一种是利用声压值计算声功率，量测一般在自由音场中进行；另一种用量测声强来计算声功率。应用最广泛的还是在自由音场量测声功率，此种方法常用ISO标准有ISO3745：精密等级，测试环境为全无响室或半无响室；ISO3744：工程等级，测试环境接近自由音场；ISO3746：调查等级，测试环境无特殊要求。ISO3744为规范音源于反射表面上接近自由音场环境，其内容说明如下：

噪音源类型：

  室内或室外的任一种音源形式都可适用。

用语解释

a．  量测表面 measurement surface：

       包围待测物的麦克风位置所形成的假象面。

b．  表面声压值surface sound pressure level

          在量测表面上所有麦克风位置的声压时间平均值

c．  参考矩形

       包覆音源的假象表面所形成的做小平行六面体

频率范围

  频率范围包含八度音频宽中心频率125Hz 至 8KHz。

测量仪器

  麦克风需要符合ISC60651等级I的规定，至少每两年校正一次。若要量测八度音及1/3八度音频宽，滤波器需要符合IEC61260

测试环境

  测试环境可于平坦的室外或是具有反射地面、接近自由场的室内。量测时需要确认周围环境对麦克风产生的不利影响，如：强电场或是磁场，风，高低温度。ISO3744附录A中的环境指标K2作为测试环境是否符合规范， （K2的A加权总值） ，其附录A也详细说明 的估值方法。

选择测量表面

  测量表面可以为半球形或者矩形。量测表面为半球形是，其半径为r；量测表面为矩形行，其量测距离d为两表面之间的距离。

    a.  半球形量测表面，我们只要介绍待测物放置于一个反射面，其测试表面面积S=2πr²，其麦克风坐标和位置详见ISO3744

    b. 矩形量测表面，量测距离d建议为1m，此量测表面我们也介绍只放置于一个反射面的位置，其量测表面面积为：S=4（ab+bc+ca），其中  a=0.5l1 +d, b=0.5l2 +d, c= l3+d, 其麦克风坐标和位置详见ISO3744

声功率的计算

  计算测量表面平均声压值Lf：计算所用麦克风的平均声压值

  计算表面声压值Lp：Lf- K1-K2

                                   K1：背景噪音修正，K2：环境噪音修正

  计算声功率值：声功率公式： =Lp + 10log（S/S0 ）其中S0  = 1㎡

  对于一个固定的声源来说，声功率的大小是固定的，从而描述产品的声音特性比较简单，从而被广泛应用。