707～ 1414
1414 ～
2828
125
90～ 180
4000
2828 ～
5656
250
500
180～ 354～
354
707
8000 16000
5656～ 11212～ 11212 22424
（三）频谱分析
频谱图 各频率成分与能量分布关系的图形称为
频谱图
以频率为横坐标，以声压级(或声功率级) 为纵坐标进行绘图，如图所示。
二、声音的物理度量
（二）声压级表达式
Lp
20 lg
p p0
式中，为声压级（dB）；P 为声压 （Pa）； P0为基准声压（P0=2×10-5 Pa）。
声压 N/m2
630 200 63 20 6.3 2.0 0.63 0.20
表6-1 各种环境的声压和声压级
声压 级
/dB
环境举例
150 火箭发 140 喷气式飞机附近 130 开坯锻锤，铆钉枪 120 大型球磨机 110 大型鼓风机附近 100 纺织车间 90 汽车喇叭声 80 公共汽车上
（二）计 权 声 级
声级 通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简
称声级。 为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，
通常在声学测量仪器中，引入一种模拟人耳听 觉在不同频率上的不同感受特性的计权网络， 对被测噪声进行测量。通过计权网络测得的声 压级称为计权声级，简称声级。它是在人耳可 听范围内按特定频率计权而合成的声压级。
第六章 噪声及振动环境
第一节 声音及其度量
一、声音的基本概念
频率、波长、声速
二、声音的物理度量
声压、声压级、声压级合成法则、频谱分析
三、人耳对声音的主观感觉
声音的响度级与响度 、计权声级 、等效连续 声级、统计声级
第一节 声音及其度量
一、声音的基本概念
物体的振动产生声音，振动发声的物体 被称为声源。
第一节 声音及其度量
波长和声速
声波在一个波动的周期内传播的距离称 为波长，记作λ, 单位为m。
声波在媒介中传播的速度称为声速，用c 表示，单位为m/s。
cf
第一节 声音及其度量
频率、波长和声速之间的关系
c f
式中 ，λ为波长（m）；c 为声速（m／ s）；f 为频率（HZ）。
二、声音的物理度量
三、人耳对声音的主观感觉
声音的响度级与响度 计权声级 等效连续声级 统计声级
（一）声音的响度级与响度
响度级是人们对噪声进行主观评价的一 个基本量，用LN表示，单位为方(phon)
响度级(方值)就等于与该声音同样响度的 1000赫兹纯音的声压级。
等响度曲线
声音的响度
声音的响度是人耳对声音强度所产生的主 观感觉量，它与人对声音响亮程度的主观 感觉成正比 .
总声压级
LPt
10lg
n
100.1LPi
i1
（i= 1,2,…,n）
求总声压级的公式推导
根据声压合成法则有
Pt2 Pi2 Pb2
背景声压级计算如下
LPi 10 lg(100.1Lpt 100.1LPb )
（三）频谱分析
什么是频谱？ 各种声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同
（三）频谱分析
n log2
f1 f2
或
f1 2n f2
n 式中 为倍频程数。
f1 为上限频率，f2 为下限频率
几何中心频率
f0 f1 f2
表6-3 倍频程的频率范围
中心频 率/Hz
31.5
63
频率范 22.5～ 45～
围/Hz 45
90
中心频 率/ Hz
1000
2000
频率范 围/Hz
声压 N/m2
声压级 /dB
环境举例
0.063
70
0.020
60
0.0063 50
0.0020 40
0.00063 30
0.00020 20
0.000063 10
0.000020 0
繁华大街上 普通说话 微型电机工作时 安静房间内 轻声谈话 树叶落下的沙沙声 乡村安静夜晚 刚刚能听到的声音
二、声音的物理度量
（一）声压、声压级
声波在空气传播过程中，引起空气质点 振动导致空气压强变化叫声压。
声压是表示声音强弱的物理量，用P表示， 单位是帕（Pa）。
二、声音的物理度量
声 压 级
通常用对数值来度量声压，称为声压级。
声压级是声压与基准声压之比的以10为底 的对数乘以20，用符号Lp表示，单位是 分贝（dB）。
响度与响度级的关系式为
LN 40 33.22 lg N
N 20.1LN 40
总响度
Nt Nm F ( Nt Nm )
式中，Nt为总响度指数（宋）；Nm为各 频带中响度指数最大者；∑Nt为所有频带 的响度指数之和；F为倍频程选择系数。 对倍频程，F =0.3；对1/3倍频程， F=0.15。
声压级合成法则
在实际噪声环境中，往往有多个声 源同时存在，几个不同的声源同时 作用在声场中同一点上，它们产生 的总声压可以通过能量合成的原则 进行计算。
二、声音的物理度量
若在某点分别测得几个声源的声压为P1， P2，…，Pn，该点总声压Pt 满足
n
Pt2 Pi2 i1
（i= 1,2,…,n）
频率的声音复合而成。具有不同频率(或频段)成 分的声波具有不同的能量，这种频率成分与能量 分布的关系称为声的频谱。
什么是频谱分析？
将声源发出的声音强度按频率顺序展开，使其成为 频率的函数，并考察变化规律，称为频谱分析。
（三）频谱分析
什么是频程？ 为了便于实际测量和分析，人为地把声频 范围划分为几个小的频段，在每一个频段 中，上限频率与下限频率之间的距离称为 频程，它以上限频率和下限频率之比的对 数表示，此对数通常以2为底。
（二）计 权 声 级
频率计权电网络
在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置一定的频率计 权电网络，使接收的声音按不同程度进行频率滤波，以模拟人 耳的响度感觉特性。一般设置A、B 和C 三种计权网络，
其中
A 计权网络是模拟人耳对40 方纯音的响应，当信号通过时， 其低频段（500Hz 以下）的声音有较大的衰减； B 计权网络是模拟人耳对70 方纯音的响应，它使接收、通过 的低频声音有一定的衰减；
声振动、纯音、复合音、乐音、噪声 声音的形成是由振动的发生与传播这两
个环节组成。
第一节 声音及其度量
三个重要的物理量 声音的频率 声音的波长 声音传播的速度
第一节 声音及其度量
频 率
声源每秒钟振动的次数称为频率，以f表 示，单位为赫兹（Hz）。
在声频范围内，声波的频率愈高，声音 显得愈尖锐；反之，显得低沉。