Sound pressure and Sound power – Effect and Cause
From:
http://english.ioa.cas.cn/rs/psk/200907/t20090708_22077.html
A sound source radiates power P and this result in a sound pressure p. Sound power is the cause – Sound pressure
is the effect. Consider the following analogy. An electric heater radiates heat into a room and temperature is the effect.
Temperature is also the physical quantity that makes us feel hot
or cold. The temperature in the room is obviously dependent on
the room itself, the insulation, and whether other sources of
heat are present. But for the same electrical power input, the
heater radiates the same power, practically independent of the
environment. The relationship between sound power and sound
pressure is similar. What we hear is sound pressure but it is
caused by the sound power emitted from the source (here:
vacuum cleaner).
Too high a sound pressure may cause hearing damage. So
when trying to quantify human response to sound, such as
noise annoyance or the risk of hearing loss, pressure is the ob-
vious quantity to measure. It is also relatively easy to measure:
The pressure variations on the eardrum we perceive as sound
are the same pressure variations which are detected on the
diaphragm of a condenser microphone. (SPL meter.)
The sound pressure that we hear, or measure with a micro-
phone is dependent on the distance from the source and the
acoustic environment or the sound field in which sound waves
are present. This in turn depends on the size of the room and
the sound absorption of the surfaces. So by measuring sound
pressure we cannot necessarily quantify how much noise a
machine makes. We have to find the sound power because this
quantity is more or less independent of the environment and is
the unique descriptor of the noisiness of a sound source. This is
especially true for noise fighters, and less or not at all for audio engineers. (From Brüel & Kjær)
UdK Berlin
Sengpiel
11.2009
Schall
See also: Subjectivly perceived
), objectively measured
), and theoretically
(
http://www.sengpielaudio.com/calculator-levelchange.htm
Schalldruck und Schallleistung – Wirkung und Ursache
Eine Schallquelle strahlt Leistung P ab und dieses führt zum Schalldruck p. Schallleistung ist die Ursache – Schalldruck ist
die Wirkung. Man betrachte die folgende Analogie: Ein elektrischer Heizofen strahlt Wärme in einen Raum ab und die Tem-
peratur ist die Wirkung. Die Temperatur ist die physikalische Größe, die uns das Gefühl von heiß oder kalt gibt. Die Tempera-
tur im Zimmer ist natürlich abhängig von der Raumgröße, der Iso-
lierung, und ob noch andere Wärmequellen vorhanden sind. Aber
für die gleiche elektrische Eingangsleistung, gibt die Heizung die
Wärme ab, praktisch unabhängig von der Umgebung. Die Bezie-
hung zwischen Schallleistung und Schalldruck verhält sich ähnlich.
Was wir hören ist der Schalldruck (Schallwechseldruck), aber er
ist vom Schallleistungspegel der emittierenden Schallquelle (hier:
Staubsauger) verursacht.
Ein zu hoher Schalldruck kann das Gehör schädigen. Wenn man
versucht, die menschliche Reaktion auf den Schall, wie Lärm-
belästigung oder das Risiko von Hörschäden mengenmäßig zu
bestimmen, ist es offensichtlich, dass man den Schalldruck zu
messen hat, der auch relativ einfach zu messen ist. Die Druck-
schwankungen am Trommelfell, die uns als Schall erreichen, sind
die gleichen Druckschwankungen, die von der Schwingungs-
membran eines Kondensatormikrofons erkannt werden. (SPL-
Messer).
Den Schalldruck, den wir hören, oder mit einem Mikrofon messen,
ist abhängig von der Entfernung der Schallquelle und der akusti-
schen Umgebung oder dem Schallfeld, in denen Schallwellen vor-
handen sind. Dieses hängt wiederum von der Größe des Raums
und der Schallabsorption der Oberflächen ab. Durch die Messung
des Schalldruckpegels können wir nicht unbedingt bestimmen, wie
viel Lärm eine Maschine macht. Wir müssen die Schallleistung
finden, da diese Größe mehr oder weniger unabhängig von der
Umgebung ist und sie eine eindeutige Beschreibung des Lärms
einer Schallquelle gibt. Das trifft besonders für Lärmbekämpfer zu
und weniger bis gar nicht für Tontechniker.