在空间某处测得的环境噪声的倍频程声压级如下表,求其线性声压级和A计权声压级。中心频率(Hz)631252505001000200040008000声压级(dB)5550706160758287A计权修正值-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查倍频程声压级的线性叠加和A计权声压级的计算方法,涉及分贝单位的转换与能量叠加原理。
解题核心思路:
- 线性声压级:将各倍频程的声压级转换为线性声压值(微帕),计算能量平方和后转换回分贝。
- A计权声压级:对各频段声压级应用A计权修正值,再按相同能量叠加方法计算总声压级。
破题关键点:
- 分贝转线性值:使用公式 $p = 10^{\frac{\text{SPL}}{20}}$(假设参考声压为1 μPa)。
- 能量叠加:平方和开方后转回分贝。
- A计权修正:正确应用修正值后重新计算总声压级。
线性声压级计算
-
转换为线性声压值
将各频段声压级(dB)转换为线性声压值(μPa):
$p_i = 10^{\frac{\text{SPL}_i}{20}}$
例如:63 Hz频段,$p_1 = 10^{\frac{55}{20}} \approx 562.34 \, \mu\text{Pa}$。 -
计算总能量
平方相加所有频段的线性声压值:
$P_{\text{total}}^2 = \sum p_i^2$
计算得总能量约为 $703,977,477.7 \, \mu\text{Pa}^2$。 -
转换为分贝
总声压级为:
$\text{SPL}_{\text{total}} = 20 \log_{10} \left( \sqrt{P_{\text{total}}^2} \right) \approx 88.5 \, \text{dB}$
A计权声压级计算
-
应用A计权修正值
将各频段声压级加上对应的修正值,例如:63 Hz频段修正后为 $55 - 26.2 = 28.8 \, \text{dB}$。 -
转换为线性声压值
修正后的声压级转换为线性值,例如:28.8 dB对应 $p_1 = 10^{\frac{28.8}{20}} \approx 27.54 \, \mu\text{Pa}$。 -
计算总能量
平方相加所有修正后的线性声压值:
$P_{\text{total}}^2 = \sum p_i^2$
计算得总能量约为 $634,898,777.22 \, \mu\text{Pa}^2$。 -
转换为分贝
总A计权声压级为:
$\text{SPL}_{\text{A}} = 20 \log_{10} \left( \sqrt{P_{\text{total}}^2} \right) \approx 88 \, \text{dB(A)}$