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第1章声音25
例1.12两个歌手分别以相同的声压级演唱,试计算总声压级(SPL)的增量,并计算N名歌手以相同的声压级演唱时总声压级(SPL)的增量。
非相干声源叠加的总声压为:
P.=Pw
它可以表示为声压级的形式:
5PLx=201g|9-0W|201g1-号-+20lg(/网该公式中,第一项表示的是一个声源的声压级,声源数量开平方根的分贝值表示的是多个声源叠加的声压级增量。因此这个公式可以改写为:
5PLN=SPL,+10lgN
上述公式表示N个声压大小相等的非相干声源叠加的总声压级。例如,10个声源发声,由于10lg(10)=10,因此声压级会提高10dB。
两个歌手演唱时的总声压级为:
SPL2=SPL,+10lg2=SPL,+3dB由此可以得出结论,两个大小相等的非相干声源叠加后声压级将提高3dB。
1.4平方反比定律
到现在为止,我们只讨论了声音在某一个方向上的传播。而实际上声音的传播是三维的,也就是说,声音的传播并不只是沿着某一个特定的路径,而是以声源为中心向空间各个方向辐射,如图1.7所示。
当声音从声源开始向外辐射时,声音随着距离的增大而变弱。这不是因为声音被吸收了,而是由于声能所覆盖的范围变大了。图1.11所示为一个球形的充气气球,外面覆盖了一定密度的蜂蜜,如果继续吹气使它的半径变为原来的两倍,它的表面积将会增至4倍,此时外表覆盖的蜂蜜的总量并没有变化,而密度却变为原来的1/4。声强的变化和它是相似的,参考点与声源的距离每增大一倍,声强则衰减为原来的1/4,