聲強
關注創建者：5008 創建時間：2021-03-09
聲強的視頻教程
聲強的實例教程
除了聲壓之外，還有另外兩個非常重要的參數——聲強和聲功率。先講講聲強，在《聲學基礎》中是這樣定義它的：通過垂直于聲傳播方向的單位面積上的平均聲能量流，也叫平均聲能量流密度，單位為w/㎡。可以理解為當聲波在垂直于傳播方向上單位面積的聲能量越多時，聲強就越大，聲音就越強，因此聲強是表示聲音強弱的一個客觀物理量。聲強和聲壓一樣，都是用于描述聲場的，那為什么有了聲壓還需要借助聲強呢？因為聲壓是標量，有局限性，不能描述聲能的幅值和流速，而聲強是有大小和方向的矢量，包含了更多信息，可以用于確定并量化噪聲源及其傳遞路徑、確定結構的聲傳遞損失等。除此之外，聲壓的測量雖然簡單，但是非常容易受到環境影響（背景噪聲/反射等）而導致較大的誤差，往往需要在特定的消聲室或者混響室內進行測量，但是聲強的測量具有方向性，受現場影響比較小，可以消除背景噪聲的影響進行現場，因此目前聲強測量也在被廣泛應用于實際的聲學研究中。與聲壓級對應，為了更容易描述變化量較大的聲強范圍，聲強也引入了聲強級的概念，具體公式如下：
I: 測量聲強
I0:基準聲強（1.e-012W/㎡）
聲強是單位面積上的聲能量流，那么對整個聲源的表面積進行積分計算，得到的結果就是該聲源在單位時間內向外輻射的聲能，也就是聲功率。聲功率是聲源本身的屬性，它的值與觀察者的位置或距離都無關，是一個恒定的參量，因此聲功率可以用來衡量一個聲源的聲輻射能力，但是與聲壓、聲強不同，聲功率不能直接測量，只能通過測量聲壓或聲強后間接計算得出。
展開 除了聲壓之外，還有另外兩個非常重要的參數——聲強和聲功率。先講講聲強，在《聲學基礎》中是這樣定義它的：通過垂直于聲傳播方向的單位面積上的平均聲能量流，也叫平均聲能量流密度，單位為w/㎡。可以理解為當聲波在垂直于傳播方向上單位面積的聲能量越多時，聲強就越大，聲音就越強，因此聲強是表示聲音強弱的一個客觀物理量。聲強和聲壓一樣，都是用于描述聲場的，那為什么有了聲壓還需要借助聲強呢？因為聲壓是標量，有局限性，不能描述聲能的幅值和流速，而聲強是有大小和方向的矢量，包含了更多信息，可以用于確定并量化噪聲源及其傳遞路徑、確定結構的聲傳遞損失等。除此之外，聲壓的測量雖然簡單，但是非常容易受到環境影響（背景噪聲/反射等）而導致較大的誤差，往往需要在特定的消聲室或者混響室內進行測量，但是聲強的測量具有方向性，受現場影響比較小，可以消除背景噪聲的影響進行現場，因此目前聲強測量也在被廣泛應用于實際的聲學研究中。與聲壓級對應，為了更容易描述變化量較大的聲強范圍，聲強也引入了聲強級的概念，具體公式如下：
I: 測量聲強
I0:基準聲強（1.e-012W/㎡）
聲強是單位面積上的聲能量流，那么對整個聲源的表面積進行積分計算，得到的結果就是該聲源在單位時間內向外輻射的聲能，也就是聲功率。聲功率是聲源本身的屬性，它的值與觀察者的位置或距離都無關，是一個恒定的參量，因此聲功率可以用來衡量一個聲源的聲輻射能力，但是與聲壓、聲強不同，聲功率不能直接測量，只能通過測量聲壓或聲強后間接計算得出。
展開 聲學測量和聲學理論并非總是并行發展，Rayleigh勛爵有影響力的著作《聲音理論》的出版奠定了現代聲學的基礎。聲強是該理論的基礎，但是，在整整一百年后，才出現一種完全實用的測量聲強的方法。
WEBINAR 聲強測量
6月26日聲強測量網絡研討會，記得報名哦！
點擊這里，即可報名
聲壓和聲功率
聲源輻射功率，從而產生聲壓。聲功率是原因，聲壓就是結果。
思考下這個類比，電加熱器將熱量散發到室內，而溫度則是結果，溫度也是使我們感到冷或熱的物理量。房間中的溫度顯然取決于房間本身、隔熱材料以及是否存在其他熱源。但是對于相同的電源輸入，加熱器發出的功率實際上與環境無關。聲功率和聲壓之間的關系相似。我們聽到的是聲壓，但這是由聲源發出的聲功率引起的。
我們用傳聲器聽到或測量的聲壓取決于與聲源的距離以及存在聲波的聲環境（或聲場），這又取決于房間的大小和表面的吸聲性。因此，通過測量聲壓，我們并不能夠量化機器發出的噪音。我們必須找到聲功率，因為此物理量基本與環境無關，并且是描述聲源的唯一參數。
什么是聲強
任何振動的機械部件都會輻射出聲能。聲功率是輻射能量的速率（每單位時間的能量）。聲強描述通過單位面積的能量流率。在國際單位制中，單位面積為1平方米。因此，聲強的單位是瓦特/平方米。
聲強還提供方向的量度，因為在某些方向上會存在能量流，而在另一些方向上則不會。因此，聲強既具有幅度又具有方向性，因此是矢量。另一方面，壓力是標量，因為它僅具有大小。通常，我們在法線方向上（相對于90°）相對于指定單位面積的強度進行測量，聲能流過該單位面積。
還需要清楚的是，聲強是單位面積能量流的時間平均速率。在某些情況下，能量可能會來回傳播，這將無法衡量，如果沒有凈能量流，就沒有凈強度。
在下圖中，聲源正在輻射能量。
展開 我們常常能聽到“聲壓為55dB”、“聲功率太小”等字眼，這些都是用來描述聲音的物理量，但聲壓、聲強、聲功率同時出現，就容易混淆概念，弄不清其中的區別與聯系，下面我們來一一解析這三個詞。
三者的定義
聲壓：聲音傳遞時，聲波傳播擾動介質，使得介質內部產生的壓強變化叫做聲壓，單位為Pa。
聲強：單位時間內，通過與聲波前進方向垂直的單位面積上的聲能定義為聲強，單位為W/m2。聲強是矢量（有大小和方向），也可以簡單地認為：
某點的聲強=（瞬時聲壓ⅹ瞬時速度）的平均值
聲功率：聲功率定義為聲源在單位時間內向外輻射的聲能，單位為W。
三者的聯系
我們都知道，描述聲音的三個參數是聲壓、聲強和聲功率，它們之間有一定的關系。
聲功率與聲強：兩者有直接的關系，觀察兩者的單位（W與W/m2）可以發現以面積為變量，對聲強求積分來得到聲功率的值。
聲壓：在特定的聲學環境中，在一定位置，使用聲壓計可以測量出可感知聲源的聲壓。
聲功率與聲壓：在一個有電暖氣的房間中，暖氣散發出一定功率的熱能，所以從暖氣片中散發出來的熱能與環境無關，不受環境的影響。但是房間中的溫度與房間中的熱能環境有關，不同位置的溫度可能不一樣。類似地，放置在房間中的音箱輻射出一定功率的聲能，但是聲壓取決于聲學環境和在房間中距聲源的距離，如下圖所示。聲功率是“根源”，聲壓是聲源引起的“影響”。
展開 三、聲強I（聲波強度acoustic intensity）
定義：聲場中某點的聲能流密度矢量模值的時間均值，為聲場該點的聲波強度。簡稱聲強。記作I。
也可表述為：聲場中某點的聲強是，單位時間內該點通過與聲傳播方向垂直的單位面積的聲能量的平均值。
（MKS）制中，基本單位：J/m2s=W/m2（瓦特/米2）
在諧和律變化的聲場中，聲波強度決定于聲壓和振速的振幅值和它們之間的相位差。
平面駐波場中，p和u相位差為π/2.
通過任意波面的聲波強度為零。但并不意味著聲場中沒有能量。
也可以用“聲強級”（SIL）表示聲波強度（聲強）的大小：
內容來源：公眾號海基科技 版權歸作者所有
展開 
聲強的最新內容
點擊這里，即可報名
研討會內容
為幫助用戶更好地了解聲強原理，掌握聲強測量技術，本培訓將介紹聲強測量的基本知識，并結合HBK的聲強測量設備講解聲強測量在工程上應用，內容包括：
什么是聲強?
</p><p><br></p><p>此后，HBK 持續推進技術創新，1970 年代完成駐極體工藝的優化升級，讓高穩定性預極化傳聲器成為 1 級標準聲級計的標配；1980 年代重點突破聲強測量技術，于中期完成專用聲強探頭傳聲器的開發。
針對聲強測試、聲源定位、主動降噪等多通道測試場景，要求傳聲器具備出色的相位性能，保證多只傳聲器之間的相位一致性。例如，4197型聲強傳聲器對專門設計了相位修正單元（專利技術），確保精準的聲強測量。陣列傳聲器內置的TEDS信息包含了傳感器的復頻響數據，陣列軟件可自動讀取并修正，以保證聲源定位精度。
如何精確定位和量化高鐵外部噪聲？6個月前
HBK解決方案
HBK能夠提供完整的解決方案，噪聲云圖疊加在軌道車輛的圖像上，可清晰查看車輛各部件（如車頭或第一個轉向架）的聲壓、聲壓貢獻密度和聲強等信息，并深入了解聲音的輻射特性。
通過對軌道車輛整體或局部進行聲成像，能夠區分氣動噪聲與輪軌、輪枕相互作用產生的滾動噪聲。還可針對受電弓等較小區域進行分析，并計算其聲功率貢獻量，按重要性對不同區域進行排序。
、接觸參數設置（剎車片與剎車盤的摩擦系數、接觸剛度）、聲域定義（空氣域的聲學網格劃分），到復模態分析設置（提取共振頻率）、瞬態動力學分析（模擬制動過程的振動傳遞）、聲固耦合分析（振動向空氣的噪聲輻射計算），演示如何處理固體振動的非線性與聲流體耦合的強交互，幫你掌握多物理場強非線性問題的分析思路。
WEBINAR 聲強測量
6月26日聲強測量網絡研討會，記得報名哦！
（3）聲學測試
- 聲壓與聲強測量：支持麥克風陣列、聲強探頭，用于噪聲源定位和聲學成像。
- 通過噪聲測試：符合ISO 362標準，適用于車輛認證。
- 聲品質分析：提供響度、尖銳度、抖動度等心理聲學指標，優化產品聲音舒適度。
（4）旋轉機械分析
- 階次跟蹤：適用于發動機、變速箱等旋轉部件的振動分析，消除轉速波動帶來的頻譜模糊。
點擊這里，查看/下載完整文檔
傳感器系列：HBK提供廣泛的傳感器產品，包括傳聲器、水聽器、聲強探頭、加速度計等，適用于不同測試場景。每支傳感器均經過丹麥校準實驗室校準，附帶校準卡片和Mini-CD，包含頻響數據及不同條件下的修正曲線，擴展傳感器應用范圍。
通常情況下，較大的板和不規則形狀的板會產生更復雜的振動模式和更強的聲輻射響應。
4. 材料特性：板的材料特性也會影響聲輻射響應。例如，較薄的板和較柔軟的材料會產生更高的振幅和更強的聲輻射響應。
一、搭建模型
二、網格劃分
三、邊界條件
四條邊為簡支邊界條件，點載荷大小為1N，聲固耦合邊界，完美匹配層等。
點擊這里，即可報名
研討會內容
1、聲強及選擇性聲強
2、平面傳聲器陣列聲源識別技術（含聲全息、寬帶聲全息、Beamforming、反卷積Beamforming）
3、球面傳聲器陣列聲源識別技術（球Beamforming、反卷積球Beamforming）
4、其他新型聲源識別技術（基于壓縮感知、機器學習的陣列聲源識別技術）
研討會時間
