聲強法

聲強分析法是在20世紀80年代初迅速發展起來的。聲強測量技術與傳統的聲壓測量技術相比，它不但能獲得聲場中某點聲能量的大小，

還能獲得該點聲能量流動的方向，因此聲強測量是對聲場更完整的測定和描述。聲強是指給定方向的聲能通量，為矢量。

利用聲強可以確定聲源的大小和方位，是噪聲源識別的有效方法。在進行聲強測量時不再要求混響室、消聲室等造價高昂的特殊聲學環境，

適宜做現場測試，但聲強測量法需要較昂貴的專用儀器。

聲場中某點沿某個方向的瞬時聲強是瞬時聲壓與瞬時質點速度的乘積，從能量的角度來看，聲強是通過單位面積上的聲功率。

實際上人們關心的是聲場統計特征，所以通常使用的是時間平均聲強。

聲強測量原理

單位時間內通過垂直于聲傳播方向單位面積上的平均聲能流量，稱為聲強。

聲強工還可以用單位時間內單位面積的聲波對前進方向鄰近媒質所做的功來表示，即：

圖1 

式中p(t)——傳播方向r上某點的瞬時聲壓；

u_r(t)——傳播方向r上某點空氣的瞬時質點速度；

T——聲波周期的整數倍。

聲強是傳播方向上的聲壓和質點速度的乘積，因此，聲強測量要求同時測量空間同一點的聲壓和質點速度，然后求兩者的乘積就得到了這一點的聲強。

聲壓可以用一個傳聲器測得，而該點的質點速度則無法用一個傳聲器測量，此時需利用雙傳聲器測量系統，其測量簡圖如圖 2所示。

圖2雙傳聲器測量簡圖

圖2中的1和2為兩個相同的傳聲器，兩者中心的距離為△r；0為傳聲器之間的中點，也即聲強的理論測點，

p和u_r為該點的聲壓和質點速度；兩傳聲器測出的聲壓分別為P₁和P₂^。

圖3

式（0點的聲強）為時域內聲強公式，利用該式可制成一般的聲強儀，他能測量出來某點的聲強。

為了得到窄帶聲強譜，需要利用譜分析原理，導出頻域中的聲強表達式。若將聲壓信號

p1和p2的互功率譜密度函數G21與帶寬△f的乘積稱為互譜，以符號GII·1表示，經推導，聲強的互譜表達式為：

圖4

式中 k——波數；

f——頻率；

Im——取虛部。

由式（4）即可得到噪聲測點的聲強譜。

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