声学测量的声强测量_生活广记

在声频范围内，测量声强以往一直是通过测量自由场平面波条件的声压及用其与声强的关系计算得到，对于其他声场条件下的声强则无法测量。在过去虽曾先后发明过一些企图直接测量声强的方法，但均因缺乏实用价值而未被采用。70年代以来，由于数字技术和微处理机应用的发展，一些能直接测量声强的实用的仪器设备，如声强计、实时声强分析仪等已陆续问世（见声强仪）。用这些仪器测量声场中某点声强的原理是，通过测量该点附近相邻两点的声压，以其声压和之半即平均声压近似地表示该点的声压，声压差即声压梯度近似地表示该点的质点速度，再求其乘积和对时期求平均。此方法的主要误差来源是上述二近似表示造成的，此与两点的间距Δr 和圆波数k 有关。例如用两个直径12mm的传声器组成的声强测量探头，当其间隔Δr=6mm时，其测量误差在频率高于10kHz或低于400Hz时，将大于 1dB 。这说明这种声强测量仪器不适用于超声声强的测量。
【声学测量的声强测量】
对于液体中超声声强的测量，常用的方法有量热法和光学法等。
量热法的测量原理是用易吸收声能的固体材料如石蜡等制成的小球作为声强测量探针的敏感元件，当将它置于声场中时，小球吸收的声能转化为热，使其温度升高，用热敏电阻或温差电偶等器件测出其温度变化而得到声强。由于敏感元件、测温器件等的灵敏度低及稳定性差，适宜于测量较大的声强值，另外此法测得的是一定时间内的平均声强。
光学法是利用超声光致衍射现象以测量透明液体媒质中的平均声强。有声波存在时，媒质的密度ρ 在空间形成周期性变化，构成一相位光栅，当光线与声波垂直相交时，就产生光衍射现象,此时超声声强I与光衍射条纹变化有如下关系
式中Λ 为光波波长，с为液体中的声速， Л为光波通过声场的深度，a为贝塞耳函数Jm(a)=0的根(a=2πΔrl/Λ) 。用此法只能测量 1～10kW/m2（即0.1～1W/cm2）左右或更大的声强。目前还有用光全息术测量由声辐射压力使自由液面隆起的程度以确定超声声强，此法测量声强的范围约为3～3000W/m2（即0.3～300W/cm2）。
噪声传感器是一种用于检测噪声水平并将其转换为电信号的设备。可以通过测量声压级来确定噪声水平，并将其转换为与噪声水平成比例的电压信号。通常用于工业、环境和健康应用中，例如工厂噪声、城市交通噪声、建筑工地噪声等。
噪声传感器
主要作用：
1.监测环境噪声水平，帮助保护工人和公众免受噪声污染的危害。
2.检测机器和设备的噪声水平，帮助保护工人免受长期暴露于噪声环境所造成的听力损伤。
3.帮助确定建筑物和结构的噪声特征，以便设计和改进建筑物的声学性能。
4.用于声音测量和分析，例如在音乐、语音识别和语音信号处理等领域中。
5.噪声传感器还可以用于交通管理和智能交通系统中，例如监测车流噪声、交通信号音等，以改善城市交通的效率和安全性。
6.在医疗应用中，噪声传感器可以用于测量病房和手术室的噪声水平，以确保患者得到充分的休息和恢复。
7.噪声传感器也可以用于环境监测，例如检测自然环境中的动物声音、风声等，以了解生态系统的健康状况。
8.在科学研究中，噪声传感器可以用于测量地震和海啸等自然灾害中产生的声波。