关于声强仪介绍

[拼音]：shengqiangyi

[外文]：sound intensity meter

一种能直接测量空气中声和噪声的声强的仪器。是20世纪70年代开始由于实际需要而发展起来的一种很有用的声学测量仪器。此仪器的测量原理也能用于测量液体中的声强。

媒质中某点上某指向方向r 的声强是单位时间内通过该点与方向r垂直的单位面积的平均声能，即

或

式中p为瞬时声压，μr为瞬时质点速度在r方向的分量，T为周期的整数倍或长得不影响计算结果的时间。由于瞬时质点速度μr难以测量，故以往测量声强，都是在自由场和选场平面波的条件下进行的，此时质点速度与声压同相，且有μ＝p/ρс，则声强为

式中pe为声压的有效值。实际上此条件是很难得到充分满足的，况且在多声源的情况下，即使条件满足，上式也不成立。但若根据运动方程

若用两传声器测间隔为Δr（Δrλ）的A、B两处声压pA、pB之差与Δr之比近似代表该处的声压梯度以表示质点速度，并以pA、pB的平均值表示该处的声压，即

则有

声强仪的测量原理就是以这个公式为基础的，目前此仪器有三种类型

这是应用模拟量计算技术以获得声强级的仪器，它仅给出线性、A计权或其他计权的声强级，因而它可以像声级计那样做成便携式的声强计。此仪器的典型方框图如图1所示。图中+、-、×和∫分别表示加、减、乘和积分过程。

这是应用数字滤波技术，通过以1/3 倍频程滤波器归一化的双数字滤波器组获得实时声强分析的仪器，它如同实时声分析仪那样最终在显示器上显示声强谱图。此仪器的结构基本上与声强计相同，此处只是运用数字技术，以数字滤波器及运算代替模拟滤波器及运算。图2为此仪器的典型框图。

此仪器测量声强是通过测量两声压pA、pB的互功率谱得到的。对一稳定的随机信号，可对pA、pB进行傅里叶变换，可得声强为

式中Im[GAB]为pA和pB的互功率谱的虚部。声强分析可先应用相关器测量互功率谱，再通过 FFT分析仪进行分析，也可以先用双通道磁带记录仪录下pA、pB信号，然后用计算机或专用的双通道FFT分析仪进行分析。

用此类声强仪测量声强时不受环境条件限制，可在任何声场中进行测量，也可进行近场测量。用此仪器测量声源功率时，可以排除同时存在的其他无关声源对测量的影响，此声强仪还可用作声定位仪以寻找声源的位置。该仪器的测量频率范围因受Δrλ的限制，故存在一高频限，一般为10kHz左右，同样还存在低频限，约为125Hz。