声强法

声强分析法是在20世纪80年代初迅速发展起来的。声强测量技术与传统的声压测量技术相比，它不但能获得声场中某点声能量的大小，

还能获得该点声能量流动的方向，因此声强测量是对声场更完整的测定和描述。声强是指给定方向的声能通量，为矢量。

利用声强可以确定声源的大小和方位，是噪声源识别的有效方法。在进行声强测量时不再要求混响室、消声室等造价高昂的特殊声学环境，

适宜做现场测试，但声强测量法需要较昂贵的专用仪器。

声场中某点沿某个方向的瞬时声强是瞬时声压与瞬时质点速度的乘积，从能量的角度来看，声强是通过单位面积上的声功率。

实际上人们关心的是声场统计特征，所以通常使用的是时间平均声强。

声强测量原理

单位时间内通过垂直于声传播方向单位面积上的平均声能流量，称为声强。

声强工还可以用单位时间内单位面积的声波对前进方向邻近媒质所做的功来表示，即：

图1 

式中p(t)——传播方向r上某点的瞬时声压；

u_r(t)——传播方向r上某点空气的瞬时质点速度；

T——声波周期的整数倍。

声强是传播方向上的声压和质点速度的乘积，因此，声强测量要求同时测量空间同一点的声压和质点速度，然后求两者的乘积就得到了这一点的声强。

声压可以用一个传声器测得，而该点的质点速度则无法用一个传声器测量，此时需利用双传声器测量系统，其测量简图如图 2所示。

图2双传声器测量简图

图2中的1和2为两个相同的传声器，两者中心的距离为△r；0为传声器之间的中点，也即声强的理论测点，

p和u_r为该点的声压和质点速度；两传声器测出的声压分别为P₁和P₂^。

图3

式（0点的声强）为时域内声强公式，利用该式可制成一般的声强仪，他能测量出来某点的声强。

为了得到窄带声强谱，需要利用谱分析原理，导出频域中的声强表达式。若将声压信号

p1和p2的互功率谱密度函数G21与带宽△f的乘积称为互谱，以符号GII·1表示，经推导，声强的互谱表达式为：

图4

式中 k——波数；

f——频率；

Im——取虚部。

由式（4）即可得到噪声测点的声强谱。

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