在介紹等響曲線的文章中，我們提到了響度級和聲壓級的概念，很多朋友表示這些參數(shù)容易混淆。今天我們就嘗試梳理幾組用來描述聲音大小的聲學(xué)參數(shù)，鞏固一下基礎(chǔ)知識。

0x00 “級”

首先需要注意的是“級（Level）”這個字不能隨便用，比如聲壓和聲壓級，響度和響度級等，表達(dá)的是完全不同的意思，單位也不同。一般帶“級”的是對數(shù)單位，它可以更好的表述數(shù)據(jù)并使其和人耳聽感匹配。

比如兩個人竊竊私語時的聲壓大約是 0.00064 Pa，正常說話的聲壓大約是 0.02 Pa，這些數(shù)據(jù)不僅看上去復(fù)雜，而且很難讓人有直觀感受。如果換成聲壓級表示，這兩個數(shù)據(jù)就分別是 30 dB 和 60 dB，看上去是不是好多了？

鋪墊結(jié)束，接下來就正式開始吧。首先是最重要的：

0x01 聲壓和聲壓級

聲壓（sound pressure）指聲波通過介質(zhì)傳播時，由振動帶來的壓強(qiáng)變化，符號為 p，單位為?Pa（帕）或?N/m2（牛/平方米）；聲壓級（sound pressure level）則是以對數(shù)衡量的“有效聲壓”，一般簡寫為 SPL 或 Lp，單位?dB（分貝）。

聲壓級必須基于一個參考聲壓轉(zhuǎn)換，這個參考聲壓也被稱為聽閾，即小于這個聲壓的聲音人一般就聽不到了：

參考聲壓：

由聲壓計算聲壓級的公式為：

其中：

• p：實際聲壓

• p0：參考聲壓

比如，從聽閾聲壓可以計算出聲壓級為 0 dB；而當(dāng)聲壓為 20 Pa 時，聲壓級是 120 dB，這個聲壓級被稱為疼痛閾值，它的意義也很好理解。如果聲壓比聽閾還小，計算出的聲壓級就是負(fù)數(shù)，但這并不代表“聲音不存在”。

和聲壓關(guān)系密切的參數(shù)是聲強(qiáng)。

0x02 聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級

聲強(qiáng)（sound intensity）指單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于其傳播方向單位面積上的聲能量，用符號 I 表示，單位為?W/m2?（瓦/平方米）。

與聲壓級類似，聲強(qiáng)級（sound intensity?level）也可以通過一個參考聲強(qiáng)計算出來，它一般簡寫為 SIL 或 LI，單位也是 dB。在很多情況下，聲強(qiáng)級和聲壓級是一致的?？紤]到閱讀體驗，這里就不再介紹具體公式。

由此，也可以引出另一個重要的參數(shù)：

0x03 聲功率和聲功率級

非常多的文章甚至百科中將聲強(qiáng)和聲功率混為一談，根本原因還是很多人沒有理解它們各自的定義。

聲功率（sound power）指的是聲源在單位時間內(nèi)向空間輻射聲的總能量，單位為?W（瓦）。從單位也能看出，聲強(qiáng)其實是單位面積的聲功率。

假設(shè)將聲源視為一個點，那么距離聲源中心 r（m，米）處的球面聲功率為：

同樣的，基于一個參考聲功率就可以計算出聲功率級（sound power level），SWL 或 Lw。

參考聲功率：

聲功率是評價一個聲源或機(jī)械噪聲水平的重要參數(shù)。因為雖然聲壓級常用來評價聲音大小，但它和距離有直接聯(lián)系。聲功率則可以直接衡量聲源的能力。

不過在聲學(xué)測量中，聲壓級測量仍是是最直接方便的，因為從原理上說，測量聲壓的變化比較簡單。通過聲壓級，又可以進(jìn)一步計算出上面的各個參數(shù)。聲壓級測量的缺點也很明顯，就是易受環(huán)境影響，很多時候必須在消聲室才能進(jìn)行精確測量。

以上三組參數(shù)反映的都是聲音的客觀情況，而主觀描述聲音，則需要心理聲學(xué)登場 – 它研究的就是聲音的主觀感受和客觀參數(shù)之間的關(guān)系。心理聲學(xué)中常用的指標(biāo)有：

通過這些指標(biāo)，人們又能相對客觀地對聲音品質(zhì)做出“好”或“壞”的評價。

這里我們緊扣主題，只介紹一組：

0x04 響度和響度級

響度（loudness）反映的是人耳對聲音強(qiáng)弱的主觀感受，即便聲強(qiáng)相同，人們對不同頻率的聲音依然會感知到不同的響度，這也是等響曲線存在的原因。

響度不僅和聲壓級有關(guān)，也和聲音的頻率，振幅，甚至存在的時長相關(guān)。我們平時說的音量，其實就是響度。

響度在對數(shù)尺度下就是響度級（loudness level），符號為 LL。在 1000 Hz 下，響度級和聲壓級的值相同。

響度的單位是?sone（宋），響度級的單位是?phon（方）。宋和方都不屬于國際單位制。

至此，我們大致介紹了四組常見又容易混淆的聲學(xué)參數(shù)，希望對大家有所幫助。如有錯漏，歡迎指正。

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