頻率

赫茲是頻率單位，記為Hz，指每秒鐘周期性變化的次數。聲源在一秒中內振動的次數，記作f。

周期

聲源振動一次所經歷的時間，記作T，單位為s。T=1/f

波長

沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點間距離，記為λ，單位為m。

聲速

聲波每秒在介質中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質和溫度有關。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關系可簡寫為：c = 331.4+0.607t 常溫下，聲速約為345m/s。

函數模型

純音的函數模型是y=Asin ωx. 我們聽到的聲音的函數是y=sinx+1/2*sin 2x+1/3*sin 3x+1/4*sin 4x+…

頻率f、波長λ和聲速c三者之間的關系是：c = λf 當物體在空氣中振動，使周圍空氣發生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音，噪聲監測的就是這個范圍內的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽覺器官時不引起聲音的感覺，所以不能聽到。

分貝

分貝是用來表示聲音強度的單位，記為dB。人們日常生活中遇到的聲音，若以聲壓值表示，由于變化范圍非常大，可以達六個數量級以上，同時 由于人體聽覺對聲信號強弱刺激反應不是線形的，而是成對數比例關系。所以采用分貝來表達聲學量值。所謂分貝是指兩個相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對數并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分貝符號為"dB"，它是無量綱的。式中A0是基準量（或參考量），A是被量度量。被量度量和基準量之比取對數，這對數值稱為被量度量的"級"。亦即用對數標度時，所得到的是比值，它代表被量度量比基準量高出多少"級"。

聲功率（W）

聲功率是指單位時間內，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。

聲功率級：

Lw =10lg(W/W0)

式中：Lw——聲功率級（dB）；

W—— 聲功率（W）；

W0—— 基準聲功率，為10-12 W。

聲強（I）

聲強是指單位時間內，聲波通過垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / m2。

聲強級：

LI = 10lg(I/I0)式中：LI —— 聲壓級(dB)；

I —— 聲強（W/m2）；

I0 —— 基準聲強，為10-12 W/m2。

聲壓（P）

聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實際上總是正值，對于球面波和平面波，聲壓與聲強的關系是：I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標準大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ?c =408 國際單位值，也叫瑞利。稱為空氣對聲波的特性阻抗.

聲壓級：

LP = 20lg(P/P0)

式中：LP—— 聲壓級（dB）；

P ——聲壓（Pa）；

P0—— 基準聲壓，為2×10-5Pa，該值是對1000HZ聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。

響度（N）

響度是人耳判別聲音由輕到響的強度等級概念，它不僅取決于聲音的強度(如聲壓級)，還與它的頻率及波形有關。響度的單位為"宋",1宋的定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz,且來自聽者正前方的平面波形 的強度。如果另一個聲音聽起來比1宋的聲音大n倍，即該聲音的響度為n宋。

響度級(LN)

響度級是建立在兩個聲音主觀比較的基礎上，選擇1000Hz的純音作基準音，若某一噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級在數值上就等于這個純音的聲壓級（dB）。響度級用LN表示，單位是"方"。如果某噪聲聽起來與聲壓級為80dB，頻率為1000Hz的純音一樣響，則該噪聲的響度級就是80方。

響度與響度級

根據大量的實驗得到，響度級每改變10方，響度加倍或減半。它們的關系可用下列數學式表示：N = 2[(LN-40)/10] 或 LN = 40+33lgN注意，響度級的合成不能直接相加，而響度可以相加。應先將各響度級換算成響度進行合成，然后再換算成響度級。

聲級

為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評價量，有關人員在噪聲測量儀器——聲級計中設計了一種特殊濾波器，叫計權網絡。通過計權網絡測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而叫計權聲壓級或計權聲級，簡稱聲級。通用的有A、B、C和D計權聲級。A計權聲級是模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性；B計權聲級是模擬55dB到85dB的中等強度噪聲的頻率特性；C計權聲級是模擬高強度噪聲的頻率特性；D計權聲級是對噪聲參量的模擬，專用于飛機噪聲的測量。計權網絡是一種特殊濾波器，當含有各種頻率通過時，它對不同頻率成分的衰減是不一樣的。A、B、C計權網絡的主要差別是在于對低頻成分衰減程度，A衰減最多，B其次，C最少。A、B、C、D計權的特性曲線見十四、等效連續聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級。

等效連續聲級

A計權聲級能夠較好地反映人耳對噪聲的強度與頻率的主觀感覺，因此對一個連續的穩態噪聲，它是一種較好的評價方法，但對一個起伏的或不連續的噪聲，A計權聲級就顯得不合適了。例如，交通噪聲隨車流量和種類而變化；又如，一臺機器工作時其聲級是穩定的，但由于它是間歇地工作，與另一臺聲級相同但連續工作的機器對人的影響就不一樣。因此提出了一個用噪聲能量按時間平均方法來評價噪聲對人影響的問題，即等效連續聲級，符號“Leq”或“LAeq.T”。它是用一個相同時間內聲能與之相等的連續穩定的A聲級來表示該段時間內的噪聲的大小。例如，有兩臺聲級為85dB的機器，第一臺連續工作8小時，第二臺間歇工作，其有效工作時間之和為4小時。顯然作用于操作工人的平均能量是前者比后者大一倍，即大3dB。因此，等效連續聲級反映在聲級不穩定的情況下，人實際所接受的噪聲能量的大小，它是一個用來表達隨時間變化的噪聲的等效量。

LAeq.T =10lg[1/T∫T0100.1LPAdt]式中：LPA—— 某時刻t的瞬時A聲級（dB）；

T —— 規定的測量時間（s）如果數據符合正態分布，其累積分布在正態概率紙上為一直線，則可用下面

近似公式計算：

LAeq.T ≈ L50+d2/60,d = L10 - L90其中L10， L50， L90為累積百分聲級，其定義是：

L10—— 測量時間內，10%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均峰值。

L50—— 測量時間內，50%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均值。

L90—— 測量時間內，90%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的背景值。

累積百分聲級L10、L50、和L90的計算方法有兩種：其一是在正態概率紙上

畫出累積分布曲線，然后從圖中求得；另一種簡便方法是將測定的一組數據（例如100個），從大 到小排列，第10個數據即為L10，第50個數據即為L50，第90個數據即為L90。

噪聲污染級

許多非穩態噪聲的實踐表明，漲落的噪聲所引起人的煩惱程度比等能量的穩態噪聲要大，并且與噪聲暴露的變化率和平均強度有關。經實驗證明，在等效連續聲級的基礎上加上一項表示噪聲變化幅度的量，更能反映實際污染程度。用這種噪聲污染級評價航空或道路的交通噪聲比較恰當。故噪聲污染級（LNP）公式為：

LNP = Leq + Kσ

式中：K —— 常數，對交通和飛機噪聲取值2.56；

σ —— 測定過程中瞬時聲級的標準偏差。

晝夜等效聲級

也稱日夜平均聲級，符號“Ldn”。用來表達社會噪聲晝夜間的變化情況，表達式為：

Ldn = 10lg{[16×100.1Ld + 8×100.1(Ln+10)]/24}

式中：Ld——白天的等效聲級，時間從6∶00－22∶00，共16個小時；

Ln——夜間的等效聲級，時間從22∶00－第二天的6∶00，共8個小時。為表明夜間噪聲對人的煩擾更大，故計算夜間等效聲級這一項時應加上10dB的計權。

返回聲源

先從聲源開始。用鼓槌捶擊軍鼓，鼓槌捶擊在鼓頭的穹形鼓皮上，鼓皮振動，振動的鼓皮然后就推動空氣，產生從鼓頭和鼓體發出并散開的壓力波。因此，“壓力波”從聲源向外發出并散開。為了證明這一點，向公園內的池塘或家中的水槽內拋入一個石頭，看看落入水中的物體產生的水波是如何從被干擾的波源散開的。另外注意，如果拋入水槽或象碗一樣的封閉容器中，波紋/振動是如何碰到邊緣、然后從壁上反彈回的。觀察封閉容器內的波紋/水波，就給了你一些聲音是如何在封閉的屋子里移動，從墻壁上反彈回的概念。另外注意，石頭/石塊越大，產生波紋的間距就遠遠比小物體的要大。

聲音重量

聲音沒有質量，也就是沒有重量。聲音不是物體，只是一個名稱，聲音是一種縱波，波是能量的傳遞形式，它有能量，所以能產生效果，但是它不同于光(電磁波),光有質量有能量有動量，聲音在物理上只有壓力，沒有質量。

超/次聲波

正常人能夠聽見20Hz到20000Hz的聲音，而老年人的高頻聲音減少到10000Hz（或可以低到6000Hz）左右。人們把頻率高于20000Hz的聲音稱為超聲波，低于20Hz的稱為次聲波。超聲波（高于20000Hz）和正常聲波（20Hz - 20000Hz）遇到障礙物后會向原傳播方向的反方向傳播，而部分次聲波（低于20Hz）可以穿透障礙物，俄羅斯在北冰洋進行的核試驗產生的次聲波曾經環繞地球6圈。超低頻率次聲波比其他聲波（10Hz以上的聲波）更具對人的破壞力，一部分可引起人體血管破裂導致死亡，但是這類聲波的產生條件極為苛刻，能讓人遇上的幾率很低。人的發聲頻率在100Hz（男低音）到10000Hz（女高音）范圍內。

蝙蝠就能夠聽見頻率高達120000赫茲的超聲波，它發出的聲波頻率也可達到120000赫茲。狗能夠聽見高達50000赫茲的超聲波，貓能夠聽見高達60000赫茲以上的超聲波，但是狗和貓發出的聲音，都在幾十到幾千赫茲的范圍內（蜜蜂發出的聲音不是翅膀振動導致）。

蝴蝶翅膀扇動頻率很小，每秒大約5次。所以我們一般聽不到蝴蝶翅膀扇動的聲音。

單個正弦波周期

“周期”表示一個波周期從0dB/靜音至全部打開又返回的一個全周期。上面所示為正弦波的一個單周期。中線為0dB,即靜音。波高為音量，從左至右為時間。“波長”為從左至右的峰—峰距離。

與用于廣播或電視信號等，還有其它的一樣，頻率進一步分為VHF（甚高頻）和UHF（超高頻）。人在年輕時可以聽到約20Hz到20,000Hz(20KHz)的頻率范圍，這是消費類CD的額定頻率范圍。人的聽力從12歲以后開始下降，經常性處于聲壓級極大的情況下會導致我們聽力的靈敏度下降。因此，聲音具有音量/振幅和頻率/音調，另外還有基于時間的聲音結構。聲音達到最大音量有多快，可持續多長時間以及聲音消失直到聽不到時需多長時間。所使用的最基本術語有：

（一）“上升”：聲波從靜音達到最大振幅或音量所需的時間。

（二）“衰變”：聲波達到最大振幅/音量后消失為靜音所需的時間。

聲音的“音量-時間”形狀特性叫作“振幅包絡”。

簡單包絡：“ 上升”達到最大音量并不是立即完成的。聲音然后緩緩地衰變。

將上述振幅/音量包絡用正弦波表示的結果

聲波的包絡：在實際生活中，聲音是混雜的，含有以不同振幅包絡層迭的許多頻率。