声压级 (SPL)

什么是声压级?

声压级 (SPL) 是由声波引起的相对于参考值的压力变化的一种量度。它是使用声压级计以压力单位分贝 (dB) 为单位测量的。SPL 是环境噪声监控、音频工程和产品测试等领域的关键参数。

用于声压级的参考值是 20 微帕斯卡,这是人类对于 1 kHz 正弦音调的听觉阈值。人类听觉系统的非线性灵敏度是使用分贝的动因。人耳的灵敏度还与频率相关,因此频率加权的使用在 SPL 测量很常见。

您可以使用 MATLAB®Audio Toolbox™ 通过 A、C 和 Z 加权频率滤波器来计算声压级测量值。您要使用的具体声压测量取决于您的设计用途。时间加权声级、等效连续声级、峰值声级和最大时间加权声级在满足职业噪声标准和评估消费电子产品质量方面的重要性并不相同。splMeter System object™ 测量这些声级并提供频率加权声压级。

条形图:使用不同着色显示每个频率范围的不同声压级测量值 (dB)。

soundPressureMeasurementExampleApp 显示不同频率下的时间加权、等效连续、峰值和最大时间加权声压级测量值。(请参阅 MATLAB 代码。)

声压级应用

SPL 测量应用广泛,包括:

  • 环境噪声监控:长时间暴露在高噪声水平下会导致听力损失、压力和其他健康问题。噪声污染对野生动物也会产生不利影响。鉴于这些影响,声压级测量对于规划工作环境、住宅和城市区域、学校和医院至关重要。许多国家/地区的法规和标准规定了不同环境中允许的噪声水平。
  • 音频工程:SPL 测量有助于监测和控制音量,以防止在现场和录音棚环境中造成听力损伤。精确的 SPL 测量使工程师能够平衡不同音频元素,确保人声和乐器的声音清晰而不失真。在录音棚、音乐厅和其他场所的设计中,声压测量用于评估和优化空间的声学特性。
  • 产品测试:过大的噪声会对产品用户造成伤害,用户也会将噪声水平与产品质量联系起来。SPL 测量可对同类产品进行客观比较,为产品开发人员和消费者提供有价值的数据。

另请参阅: Signal Processing Toolbox™, DSP System Toolbox™, 参数化均衡器