（3）分贝误差： 表示某一物理量级的测量误差。
L p 2 0 lg 1 + p
如： *真值=1，测量值=0.99，测量值/真值=0.99 百分比误差=-0.01=-1%，分贝误差=-0.09=0.1dB
*真值=1，测量值=1.01，测量值/真值=1.01 百分比误差=0.01=1%，分贝误差=0.09=0.1dB
（二）基本预备知识
1.基本概念
2.声学基本物理量及其单位 3.频程与倍频程
1、基本概念 声场参数：
声场、 声压、声强、声功率、声速、
质点振速；
声
波：
纵波、横波、行波、驻波、平面波、 柱面波、球面波；
2、声学基本物理量及其单位
3.频程与倍频程
（1）频程
（2）倍频程 （3）ISO规定 （4）中心频率及倍频程滤波器
声强级表达式为
I LI
1 0 lg I
/ I0
其中： I 0 为声强基准值，在水中为1pw/m2。
分贝
• 人类的耳朵能感应声压的范围很大。 正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作听觉阈为20μPa （1000Hz），另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力 变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产 生大约 2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。 • 人类的听觉反应是基于声音的相对变化而非绝对的变化。 为了保护听力，声音不能超过90dB；为了保证工作和学 习，声音不能超过70dB ;为了保证休息和睡眠，声音不能超 过20dB。 • 计算方便。 把某些乘除运算变成了加减运算 。 • 直观。 不管是振幅类还是平方类量，变成分贝后它们的量级是 一致的，可以直接进行比较、计算。
仿B&K2610（测放）
滤波器
-30~110dB 10μV~30V
输入放大选择 输出放大选择
电源开关 平均时间
前放输入端 校准 输入选择 输入端
输出端
指示端
GOS6051（示波器）
5、表示方法
例如：
在空气中某一点声压级值为80dB，则记作
P L p 8 0 d B 0 d B re 2 0 P a
6、两个声压绝对值之比与其声压级差值的关系
7.分贝误差
（1）绝对误差：
某物理量值与其真值之差称绝对误差，它是测量值偏 离真值大小的反映，有时又称真误差。即 绝对误差＝测量值-真值 修正值＝-绝对误差＝真值-测量值 真值＝测量值+修正值 （2）相对误差： 绝对误差与真值的比值称为相对误差或误差率。有 时，两组测量的绝对误差相同，但真值不同，而此时实际 反映了两种不同的准确度。所以采用相对误差就能够清楚 地表示出测量的准确程度。 相对误差=绝对误差/真值=（测量值-真值）/真值 =测量值/真值-1
（1）频程
• 定义：又称为频带，将整个频率范围（视工作要 求而定）分成的若干较小的频段。
（2）倍频程
• 定义：计量两个频率之间间隔或频带宽度的单位。
倍频程是频程的单位
（3）ISO规定
a、1/1倍频程：n=1
fH
b、1/3倍频程：n=1/3
fL = 2
1
c、十倍频程：
fH
fL 23
fH
f L = 10
考虑：对于多个声压级合成问题如何处理？
（2）在考虑背景噪声情况下，测量声场中某 一声源的声压级——分贝的减法
在考虑海洋环境噪声的情况下，测得某一船只的
辐射噪声为 L PC ，海洋环境噪声为 L PN
LP
S
则船只的实际辐射噪声为
。
• 结论： （1）总声压级高于背景噪声声压级10dB，则背 景噪声可忽略。 • 考虑：如何根据测量精度要求确定背景噪声可忽 略的限值？
8、分贝加减法则 （1）声压级的合成——分贝的加法
如果声场中有两个声源A和B，它们的声压级分别为 L p a
和
Lp
，而它们的声压有效值分别为
b
pa
和
pb
， 则求
。
c
在A、B两声源形成的声场中某点C处声压级
Lp
结论： （1）两个声压级相同的声源同时发声时，其合成 声压级值比一只声源单独发声时形成的声压级只 增加3dB； （2）两个声压级不同的声源同时发声时，其合成 声压级值为两个声压级值中较大的一项加上修正项 即可
（四）实验 • 仪器设备认知实验
目的：
掌握声学常用测量仪器的使用方法，并了解声学测量实验 应该满足的条件要求和实验室进行实验时的注意事项。
内容：
学习并掌握各测量仪器的功能、使用方法和注意事项。
要求：
在教师指导下练习仪器设备操作方法。
GFG3015（信号源）
正弦波, 方波, 三角波, 脉 冲波, AM, FM, 扫描功能,
声学测量：
研究声学测量技术的科学。包括测量方法和 测量仪器。
声压测量、声强测量、声质点速度测量、频率测 量、加速度测量、传声器和水听器绝对校准、通信系统 检测、语言清晰度测试、听力测量、声波分析、电声仪 器性能评价、房间音质测量等。 近代声学测量的仪器设备有各种声级计、电容传声 器和电子放大记录设备、模拟和数字频谱分析仪、声强 计、加速度计、驻波管等，以及消声室、混响室、隔声 室、高声强实验室、消声水池和混响水池。
f0 = fH • fL
恒定百分比带宽滤波器：
f2
f1 2
n
fH =
2
n
1
f0
fL = 2
n
f0
1/3倍频程：
Δ f = f H - f L = 23.1 % f 0
Δ f = f H - f L = 70.7 % f 0
1/1倍频程：
（三）声学量的级及其基准值
1.定义 2.表达式 3.单位 4.常用声学量的级及其基准值 5.表示方法 6.两个声压绝对值之比与其声压级差值的关系 7.用分贝表示测量误差 8.分贝加减法则
d、三者之间的关系：
十 倍 1/1
1/3倍频程(3个)
频 频
程（1个） 程（3个）
倍
1Hz 21/3Hz
2Hz
4Hz
8Hz
10Hz
22/3Hz
1Hz 21/3Hz
2Hz
4Hz
8Hz
10Hz
22/3Hz
1:1.25 :1.6 :2 :2.5 :3.15 :4:5 :6.3 :8 :10
中心频率表达式
触发 信号类型选择及频率、 幅值调整
调整旋钮
触发设置
外触发
输出
扫描等参数设置
YE5871（功放）
输出 输入
100VA，10V-10A 20Hz~30kHz 增益： 高阻抗-8A/V 低阻抗-5V/V
输出电压 电流指示 表盘
增益旋钮 （连续） 阻抗选择
电源开关 参考电压
电流调整
2Hz~200kHz
1、定义
一个声学量与其同类量的基准值之比的 对数。
2、表达式
L x log r ( x x 0 )
3、单位
声学量级的单位视对数底而定。 (1)若取以10为底的常用对数，则其单位为“贝”（B）, 但实际使用中常取其1/10作为级的单位，即分贝（dB）。
X L x lg( x x 0 )(B ) 10lg( x / x 0 ) dB
3声学测量的特点 1.环境因素影响大； 2.测量信号复杂； 3.测量空间多样； 4.测量精度低、量值传递误差大； 5.测量频域范围宽； 6.外场实验困难； 7.测量结果多用分贝表示。
5声学测量系统
发射系统
测量介质
接收系统
发射系统：信号源、功率放大器、匹配电路、发射器 接收系统：前置放大器、滤波器、测量放大器、处理器 测量介质：固体、气体、液体
(2)若取以e为底的自然对数，则其单位为奈培（Np）
X L x ln x x 0 (N P )
4、常用声学量的级及其基准值（GB3238-82）
声压级表达式为
P L p 2 0 lg ( p / p 0 )
其中： p 0 为声压基准值； 在空气中为20μPa； 在水中为1μPa。
第1章 第2章 第3章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
声学测量的基本问题 测量换能器 声学测量基本方法（水声测量）
第一章
声学测量的基本问题
（一）绪论 （二）基本预备知识
（三）声学量的级及其基准值
（四）实验
（一）绪论
1.声学测量技术的发展状况 2.声学测量的内容
3.声学测量的特点
4.参考文献 5.声学测量系统
2声学测量的内容 1.声源特性研究; 2.媒质特性研究; 3.声波发射与接收的研究; 4.测量方法与手段的研究; 5.声学设备的研究。