声压 基础概念与定义 声压是描述声音强弱的 最基本物理量之一 。它是指当声波在介质（如空气）中传播时，介质中某一点的 瞬时压强 相对于 无声波存在时静态大气压强 的变化量。简单来说，声压就是由声波引起的空气压强的微小起伏波动。其国际单位是帕斯卡（Pa）。在标准大气压下，无声波时的静态大气压约为101,325 Pa，而人耳能听到的最微弱声音的声压大约只有0.00002 Pa，可见声压变化相对于静压是非常微小的。 从声源到传播的物理图像 声音的产生源于物体的振动（声源）。例如，扬声器纸盆或人的声带向前运动时，会压缩前方的空气，使该局部区域的空气密度和压强瞬时增加，形成 高压区（密部） 。当它向后运动时，会使前方空气变得稀疏，密度和压强瞬时降低，形成 低压区（疏部） 。声源持续振动，这种压强的高低变化就通过空气分子间的相互作用，由近及远地传播出去，形成声波。因此，声压是一个随着时间和位置都在做周期性变化的量。 瞬时声压、峰值声压与有效声压 瞬时声压 (p) : 在某一特定时刻，空间中某点的实际声压值。它随时间快速变化，对于纯音（单一频率的声音），其变化遵循正弦或余弦规律。 峰值声压 (p_ peak) : 瞬时声压在一个完整周期内能达到的最大绝对值。它描述了声压波动的幅度。 有效声压 (p_ rms) : 也称为方均根声压，是瞬时声压在一定时间内的方均根值。对于周期性声波，有效声压等于该周期内瞬时声压平方的平均值再开平方。在声学测量和听感上， 有效声压是最常用、最重要的声压值 ，因为人耳和大多数测量仪器响应的是声音的能量，而声音的能量与声压的平方成正比，有效声压正是衡量这一能量的直接物理量。对于正弦波，有效声压与峰值声压的关系为：p_ rms = p_ peak / √2。 声压级及其必要性 人耳能感知的声压范围极其宽广（从0.00002 Pa到20 Pa以上），跨越了六个数量级。直接用线性标度的帕斯卡来描述会非常不直观和方便。此外，人耳对声音响度的感觉近似与声压的对数成正比。因此，在声学中普遍采用 声压级 来量化声音大小。 定义 : 声压级 (SPL) 是 有效声压 与 参考声压 的比值取以10为底的对数，再乘以20。单位是分贝 (dB)。公式为：L_ p = 20 * log10(p_ rms / p_ 0)。 参考声压 (p_ 0) : 国际上规定为20μPa (0.00002 Pa)，这是正常人耳在1000 Hz频率下能刚刚听到的声压值，即 听阈 。 示例 : 有效声压为0.002 Pa (即2000μPa) 的声音，其声压级为 20 log10(0.002 / 0.00002) = 20 log10(100) = 40 dB。普通对话约为60 dB（声压为0.02 Pa），痛阈约为120 dB（声压约为20 Pa）。 测量与应用 声压通常使用 传声器（麦克风） 来测量。传声器的振膜受到声压的作用而产生振动，并将其转换为电信号，经过校准和处理后即可读出对应的声压值或声压级。声压是几乎所有声学测量的核心，用于评估环境噪声、音响系统性能、乐器发声特性、建筑隔声效果等，是连接物理客观测量与人耳主观听感的关键桥梁。