本文為聲功率與聲強(qiáng)系列文章的第二部分（第一部分請(qǐng)查看《聲功率和聲強(qiáng)（1）-名詞解釋》），主要解釋聲功率與聲強(qiáng)的意義，以及各種測(cè)試方法概述。了解HEAD acoustics 聲功率及聲強(qiáng)模塊功能，請(qǐng)點(diǎn)擊文章底部“閱讀原文”。

聲功率與聲強(qiáng)有什么意義？

聲壓的意義：

超過一定限值的聲壓會(huì)對(duì)人的聽力造成損害。因此，測(cè)量聲壓是很有必要的，例如在人們的工作場(chǎng)所。測(cè)量數(shù)值可以評(píng)估聲音的煩惱程度以及是否存在對(duì)人的聽力造成損害的風(fēng)險(xiǎn)。

然而，聲壓取決于與聲源的距離和房間的聲學(xué)特性(例如，房間的大小和墻壁的吸聲能力等)。因此，聲壓不一定適合于定量評(píng)估機(jī)器或設(shè)備發(fā)出的聲音。但聲功率適合用于此目的，因?yàn)樗梢郧逦孛枋雎曉幢旧淼脑肼?，而不受環(huán)境條件影響。例如，一個(gè)房間通過吸聲材料會(huì)降低聲壓，而聲源的聲功率則保持不變。

假設(shè)聲功率是因，聲場(chǎng)中某一位置所產(chǎn)生的聲壓就是果。

聲功率的意義：

聲功率是聲源發(fā)出的聲能量的度量，與聲環(huán)境無關(guān)。因此，聲功率參數(shù)作為產(chǎn)品的噪聲標(biāo)簽讓終端用戶可以輕松地比較產(chǎn)品噪音水平。各種自愿或強(qiáng)制性的產(chǎn)品標(biāo)簽，如歐洲能源標(biāo)簽，就會(huì)向終端用戶提供有關(guān)產(chǎn)品噪音水平的信息。

然而，只有在不同制造商使用相同的測(cè)試方法時(shí)，才能使該參數(shù)具有可比性。為了確保這一點(diǎn)，針對(duì)特定類型的產(chǎn)品會(huì)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)精確地描述了聲功率的測(cè)定方法。

針對(duì)某一產(chǎn)品有多種方法可以測(cè)定聲功率，但計(jì)算的基礎(chǔ)要么是聲壓測(cè)量要么是聲強(qiáng)測(cè)量。

聲強(qiáng)的應(yīng)用：

聲強(qiáng)是矢量，聲強(qiáng)測(cè)量也適用于確定能量流動(dòng)方向和聲源定位。例如，在有多個(gè)噪聲源的復(fù)雜聲場(chǎng)環(huán)境下，這一點(diǎn)非常有用：在一個(gè)工廠車間內(nèi)有若干臺(tái)機(jī)器，需要首先確定工人工位處的聲壓是否在危險(xiǎn)范圍，如果超出允許的限值，則必須采取措施以降低工位處的噪聲水平。

聲強(qiáng)測(cè)量有助于確定現(xiàn)場(chǎng)哪臺(tái)機(jī)器發(fā)出的聲能量最多，從而進(jìn)行優(yōu)化。此外，還可以確定各個(gè)機(jī)械部件對(duì)總能量的貢獻(xiàn)。優(yōu)化貢獻(xiàn)最大的部件可以最有效地降低總的聲能量和工人工位處的噪聲水平。

聲功率的測(cè)定方法

包絡(luò)面法：

聲功率是聲源在單位時(shí)間內(nèi)釋放的能量。它不能直接測(cè)量，只能通過特定的測(cè)量方法來確定。在各種實(shí)際測(cè)定聲功率方法的中，包絡(luò)面法是應(yīng)用最廣泛的一種，該方法通過測(cè)量包圍聲源的測(cè)量面上多個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算聲源的聲功率。

聲功率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

可以依據(jù)ISO 3744-3746進(jìn)行聲壓法測(cè)量或根據(jù)ISO 9614-1、-2和-3進(jìn)行聲強(qiáng)法測(cè)量，以確定穿透包絡(luò)面的聲能量。其他可用的方法有混響室法（ISO 3741）和參考聲源法(ISO 3743-1、ISO 3743-2和ISO 3747)。當(dāng)使用混響室法時(shí)，被測(cè)對(duì)象放置在混響室內(nèi)，根據(jù)房間內(nèi)記錄的聲壓數(shù)值計(jì)算得到聲功率。當(dāng)使用參考聲源法時(shí)，通過將被測(cè)聲源與精確發(fā)出已知聲功率的參考聲源進(jìn)行比較來確定聲功率。

基于聲壓測(cè)量的聲功率測(cè)試：

基于聲壓測(cè)量的聲功率測(cè)試，只有在過程中精確控制試驗(yàn)條件才能達(dá)到一定的精度。這些條件包括對(duì)試驗(yàn)室和環(huán)境聲學(xué)條件的要求（每一項(xiàng)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都有描述）。某些企業(yè)測(cè)試規(guī)范會(huì)進(jìn)一步規(guī)定特定產(chǎn)品測(cè)試時(shí)的運(yùn)行工況。

基于聲強(qiáng)測(cè)量的聲功率測(cè)試：

當(dāng)在實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行噪聲量測(cè)量時(shí)，往往不允許維持特定的試驗(yàn)條件，其他的噪聲干擾也無法避免。因此，即使在不太理想的條件下，也必須創(chuàng)造能夠測(cè)量聲功率的可能性。基于聲強(qiáng)測(cè)量的方法就可以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量聲功率。在正常工作狀態(tài)下，可在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量聲強(qiáng)，如果現(xiàn)場(chǎng)存在多個(gè)噪聲源，在測(cè)量聲強(qiáng)時(shí)也不是問題，因?yàn)榉€(wěn)態(tài)的背景噪聲在對(duì)包絡(luò)面的積分過程中會(huì)被剔除掉?；诼晱?qiáng)法的聲功率測(cè)量也可以在聲源近場(chǎng)進(jìn)行（在近場(chǎng)，聲能量循環(huán)而不傳播），并且聲強(qiáng)的近場(chǎng)測(cè)量可以提高測(cè)試的信噪比。

在聲源定位應(yīng)用中，聲強(qiáng)仍然是一個(gè)非常有用的參量。為了定位聲源，可以在環(huán)境復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行測(cè)量，使用聲強(qiáng)探頭確定能量流的方向，從而定位聲源點(diǎn)。

總結(jié)

基于聲壓測(cè)量的聲功率測(cè)試：

• 此方法多用于產(chǎn)品認(rèn)證和批量產(chǎn)品的測(cè)試；

• 一旦測(cè)試設(shè)置就緒，就可以非?？焖俚剡M(jìn)行測(cè)量，這使得測(cè)量結(jié)果具有高度的可重復(fù)性和可比性。

基于聲強(qiáng)測(cè)量的聲功率測(cè)試：

• 此方法特別適用于只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試的穩(wěn)態(tài)測(cè)試對(duì)象;

• 對(duì)背景噪音要求低;

• 測(cè)試設(shè)置簡(jiǎn)單，可以快速高效地進(jìn)行測(cè)量，因此特別適用于在產(chǎn)品開發(fā)過程中的故障診斷等。