帕斯卡和分贝

奥托君

听说今天在学校，校园里播放的广播声让住在附近的人抱怨“太吵了”。噪音是60 dB。当我之前解释混响时间时，我父亲说它是60 dB,不是吗?当时我打算以某种方式理解它，但即使它是相同的60 dB,我也不明白它的含义是否不同。

爸爸

是吗，叔叔没有说明分贝是什么单位。让我们回到开头，告诉你为什么会产生声音以及处理能量的单位。

奥托君

爸爸，很久以前你告诉我声音是空气的振动。

爸爸

是啊。更严格地说，空气的平均压力被称为大气压，但是形成压力高于大气压的部分和压力低于大气压的部分，并且它作为波传播是“声音”。当你敲击桌子时会发出声音，这是因为桌子的振动使空气振动并产生高压和低压。

奥托君

但是，我不知道为什么空气会振动。

爸爸

哦，你在科学课程中做过弹簧秤的实验。想一想弹簧秤上吊着重物的状态。如果你拉动重量并释放它，弹簧和重量会上下振动。振动需要弹簧和重物。例如，在吉他弦的情况下，你会发现弹奏琴弦并返回原始的性质是“弹簧”，而琴弦本身的重量对应于质量或“重量”吗?

奥托君

我知道物体的振动需要弹簧和重量，但空气也会随着弹簧和重量而振动吗?

爸爸

是啊，按住球的话会反弹想要回到原来的样子吧。空气也有弹性。而且，空气有重量。气球漂浮是因为里面的氢气和氦气比空气轻。

奥托君

原来如此，是吗?用团扇扇风的话，感觉到阻力也是因为空气的重量吧。

爸爸

是的，由于空气具有“弹簧”和“质量”的性质，因此可以振动。声音通过空气传播。

奥托君

但是，振动时，为什么声音会传播，我还没有引脚。

爸爸

如果你敲击桌子并振动桌子，请认为周围的空气被推动。然后，被推动的空气变得密集，并且形成压力高于周围环境的部分。那个部分推动下一个空气，推动的空气压力增加，推动下一个空气......等等，就像多米诺骨牌一样重复，声音传播。

奥托君

终于明白了。声音是空气的振动。

爸爸

通过这种方式，当声音传输时，将形成高压力部分和低压力部分。这种压力的变化量称为“声压”。单位是帕斯卡。

奥托君

声音的单位不是分贝吗?到现在为止爸爸教的都是分贝。

爸爸

分贝是一个单元，使声音水平能够处理声压，方便的位数为2到3位。声压标准设定为20微帕 (μPa)，这与人类可以听到的最小声音的声压大致相同。由于1个大气压约为10万帕斯卡，这意味着它是1个大气压的100亿倍2的微小变化。

奥托君

为什么它可以用两到三位数字来表示?

爸爸

最小声音的20微帕斯卡意味着20帕斯卡的100万分钟，震耳欲聋的音量大约是20帕斯卡。然后，当用帕斯卡表示时，它将在声压范围内处理100万倍，这是非常不方便的。奥托是在高中数学学的，分贝是用对数表示的。声压水平表示为声音的声压P与参考声压之比的平方的对数。”.....参照下式*1

奥托君

我不太了解它，但是通过将100万的范围表示为2到3位数的方便单位是声压级。

爸爸

使用该公式，声压为10倍，声压为20 dB,声压为100万倍，声压为120 dB。由于120 dB,这是一个很大的声音，在压力下是20帕斯卡，这大约是1个大气压的20倍10万左右，你可以看到即使你说一个很大的声音，它也是一个微小的空气振动。

奥托君

总觉得。60 dB的混响时间和60 dB的噪音级别是多少?

爸爸

60 dB的混响时间将是一个相对量，例如，声音在某个空间中响起，其声压水平为100 dB。即使你停止声音，空间中的墙壁和天花板反射的声音仍然存在，声音逐渐消失。这是在消失过程中衰减60 dB (声压为1/1000) 所需的时间，因此在这种情况下，空间声压水平达到40 dB之前的时间称为混响时间。由于人的听觉对低音不敏感并且对约2 kHz的高音敏感，因此通过频率校正获得的声压水平被称为噪声水平，但它是60 dBA (*2) 不是吗?关于噪音水平，下次再给你说明。