声压级叠加计算

多个噪声源同时作用时,总声压级按能量叠加原则计算:

L总 = 10lg(∑10Li/10)

其中 Li 为各声源的声压级 (dB)

💡 使用提示

  • 输入各声源的声压级,支持任意数量
  • 点击添加/删除按钮增减声源
  • 结果实时计算更新
dB
dB
合成声压级 81.2 dB
叠加增量 +1.2 dB

声压级差值计算

已知总声压级和背景噪声,计算声源的声压级:

L声源 = 10lg(10L总/10 - 10L背景/10)

当差值小于3dB时,测量结果不可靠

💡 使用提示

  • 输入总声压级和背景噪声级
  • 自动计算声源单独贡献
  • 差值<3dB时会给出警告
dB
dB
声源声压级 83.4 dB
差值 7.0 dB

倍频程分析

输入各倍频程中心频率的声压级,计算总声压级和A计权声压级:

LA = 10lg(∑10(Li+Ai)/10)

A计权衰减值按IEC 61672标准

💡 使用提示

  • 支持1/1倍频程和1/3倍频程
  • 自动计算A计权修正
  • 可导出频谱分析报告
线性声压级 — dB
A计权声压级 — dB(A)
C计权声压级 — dB(C)

隔声量计算

根据质量定律计算单层隔声构件的隔声量:

R = 20lg(m·f) - 47

m为面密度 (kg/m²),f为频率 (Hz)

💡 使用提示

  • 质量定律为理论估算值
  • 实际隔声量受吻合效应影响
  • 建议参考实测数据
kg/m²
Hz
隔声量 R — dB
计权隔声量 Rw — dB

振动烈度评估

根据ISO 10816标准评估旋转机械的振动烈度:

Vrms = √(V̅x² + V̅y² + V̅z²)

振动烈度为各方向速度均方根值的矢量和

💡 使用提示

  • 输入各方向振动速度有效值
  • 选择机器类别进行评估
  • 结果按ISO 10816-3分级
mm/s
mm/s
mm/s
振动烈度 — mm/s
振动等级 —

距离衰减计算

点声源在自由声场中的距离衰减:

L2 = L1 - 20lg(r2/r1)

每增加一倍距离,衰减6dB

💡 使用提示

  • 适用于点声源自由声场
  • 线声源衰减为3dB/倍距离
  • 考虑空气吸收和地面效应
m
dB
m
r₂处声压级 — dB
衰减量 — dB

轴承缺陷频率计算

计算滚动轴承的典型缺陷频率,用于振动诊断分析:

外圈缺陷频率 (BPFO): BPFO = (n/2) × (1 - d/D×cosθ) × RPM/60
内圈缺陷频率 (BPFI): BPFI = (n/2) × (1 + d/D×cosθ) × RPM/60
滚动体缺陷频率 (BSF): BSF = (D/2d) × (1 - (d/D×cosθ)²) × RPM/60
保持架频率 (FTF): FTF = (1/2) × (1 - d/D×cosθ) × RPM/60

💡 参数说明

  • n - 滚动体数量
  • d - 滚动体直径 (mm)
  • D - 节圆直径 (mm)
  • θ - 接触角 (度)
  • RPM - 转速 (转/分钟)
个
mm
mm
°
rpm
外圈频率 BPFO — Hz
内圈频率 BPFI — Hz
滚动体频率 BSF — Hz
保持架频率 FTF — Hz

齿轮箱频率计算

计算齿轮箱的啮合频率和边带频率:

齿轮啮合频率 (GMF): GMF = Z₁ × f₁ = Z₂ × f₂
边带频率: GMF ± f₁ (输入轴边带)

💡 使用提示

  • 输入齿轮参数和转速
  • 自动计算啮合频率和轴频率
  • 用于齿轮箱故障诊断
rpm
齿
齿
输入轴频率 f₁ — Hz
输出轴频率 f₂ — Hz
啮合频率 GMF — Hz
传动比 — : 1

振动单位换算

加速度、速度、位移之间的相互转换:

加速度 → 速度: V = a / (2πf)
速度 → 位移: D = v / (2πf)
加速度 → 位移: D = a / (2πf)²

💡 使用提示

  • 输入振动值和频率
  • 自动计算其他单位
  • 支持 Peak 和 RMS 转换
Hz
m/s²
mm/s
mm (峰-峰)
加速度 — m/s² rms
速度 — mm/s rms
位移 — μm pk-pk

混响时间 RT60

根据房间尺寸与各表面材料吸声系数,按 Sabine / Eyring 公式估算混响时间:

RT60 = 0.161V / A

A 为等效吸声量 (m²·Sabin),V 为房间体积 (m³)

💡 使用提示

  • 平均吸声系数 >0.2 时自动切换 Eyring 公式
  • 建议目标:演播室 0.2–0.4s,会议室 0.5–0.7s
  • 结果为单频段估算,精确值需实测
m
m
m
α
Sabine 混响时间 — s
Eyring 混响时间 — s
房间体积 / 等效吸声量 — m³ / m²

房间模态计算

计算矩形房间的轴向、切向、斜向驻波频率,识别低频嗡鸣问题:

f = (c/2)·√[(nx/L)²+(ny/W)²+(nz/H)²]

c 为声速 (取 343 m/s, 20℃),n 为模态阶次

💡 使用提示

  • 轴向模态能量最强,最影响听感
  • 模态间距均匀分布有利于听感
  • 低频陷阱应放置于模态波腹位置
m
m
m
轴向模态 (Hz) —
切向模态 (Hz) —
斜向模态 (Hz) —
施罗德频率 — Hz

NC / NR 评级

输入 63Hz–8kHz 各倍频程声压级,评定房间背景噪声的 NC(美国)与 NR(国际)等级:

NC (Noise Criteria): 取各频段均不超限的最高曲线号
NR (Noise Rating): ISO/R 1996 曲线号

💡 参考目标

  • 录音室 NC 20|会议室 NC 30|办公室 NC 35–40
  • 开放办公 NC 40–45|机房 NC 50+
  • 空调系统背景噪声常用 NC 评估
NC 等级 —
NR 等级 —
控制频段 —

声功率 ↔ 声压换算

由声功率级 LW 估算距离 r 处的声压级 Lp(含指向性与房间常数修正):

Lp = LW + 10lg(Q/4πr² + 4/R)

Q 为指向性因数,R 为房间常数 (m²),自由场时取 R→∞

💡 使用提示

  • 半自由场(地面)Q=2,自由场 Q=1
  • 房间常数 R = S·ᾱ/(1-ᾱ)
  • 用于设备铭牌声功率→室内噪声预测
dB
m
m²
声压级 Lp — dB
距离衰减量 — dB

声屏障衰减 (Maekawa)

根据菲涅尔数估算声屏障插入损失(绕射衰减):

菲涅尔数 N: N = 2δ/λ = 2δf/c
插入损失 (Maekawa): IL = 10lg(3+20N) (N>0)

💡 使用提示

  • δ 为声程差 = (A+B) - d
  • N<0(屏障低于视线上方)额外衰减很小
  • 实际插入损失通常不超过 20–24 dB
Hz
m
菲涅尔数 N —
插入损失 IL — dB

噪声暴露剂量 (LEX,8h)

按多时段噪声暴露计算 8 小时等效声级与剂量百分比:

8h 等效声级: LEX,8h = 10lg[(ΣTi·10Li/10)/8]
剂量: Dose% = 100·Σ(Ti/T允许)

💡 使用提示

  • ISO 85dB 8h 为 100% 剂量基准
  • 3dB 交换率(等能量原则)
  • ≥85dB 需听力保护,≥80dB 为行动值
dB
h
dB
h
8h 等效声级 — dB(A)
噪声剂量 — %

声速与波长

计算不同介质中的声速及对应频率的波长:

空气中声速(温度): c = 331.3 + 0.606·t (m/s)
波长: λ = c / f

💡 使用提示

  • 20℃ 空气中 c ≈ 343 m/s
  • 波长决定声学处理的临界尺度
  • 隔声、吸声设计需关注低频长波长
℃
Hz
声速 c — m/s
波长 λ — m
周期 T — ms

隔振传递率

计算隔振系统的固有频率、频率比与传递率:

固有频率: fn = (1/2π)·√(k/m) = 4.98/√δst
传递率 (无阻尼): T = 1 / |1-(f/fn)²|

💡 使用提示

  • 频率比 f/fn > √2 才起隔振作用
  • 隔振效率 = (1-T)×100%
  • 工程取 f/fn = 2.5–5
kg
mm
Hz
固有频率 fn — Hz
频率比 f/fn —
传递率 T —
隔振效率 — %

风管气流噪声

气流在风管内流动时产生的再生噪声,与风速和管道截面积相关:

LN = 10 + 50·lg(v) + 10·lg(A)

v 为风速 (m/s),A 为管道截面积 (m²)。参考 Engineering ToolBox 经验公式。

💡 使用提示

  • 选择圆形或矩形风管截面
  • 风速越高,再生噪声增长越快(50·lg v)
  • 示例:200mm 圆管、风速 10 m/s → 约 45 dB
mm
m/s
管内声功率级 LN — dB
截面积 A — m²

风机叶片通过频率

旋转机械的叶片通过频率是主要的噪声与振动激励源:

转频: fr = RPM / 60
叶片通过频率: BPF = N × fr

N 为叶片数,RPM 为转速。BPF 及其谐波是风机噪声的主频。

💡 使用提示

  • 输入叶片数与转速即可得到 BPF
  • 同时给出 2×、3× BPF 谐波
  • 可用于识别频谱中的风机特征频率
片
rpm
转频 fr — Hz
BPF (1×) — Hz
2× BPF — Hz
3× BPF — Hz

房间常数与临界距离

描述室内声场扩散特性的关键参数,用于判断直达声与混响声的主导区域:

房间常数: R = S·α / (1 − α)
临界距离: Dc = 0.141·√(Q·R)

S 为总表面积 (m²),α 为平均吸声系数,Q 为声源指向性因数。

💡 使用提示

  • Dc 以内直达声主导,以外混响声主导
  • Q=1 球面波,Q=2 半球(地面安装)
  • 吸声系数越高,Dc 越大,混响越弱
m
m
m
—
总表面积 S — m²
房间常数 R — m²
临界距离 Dc — m

振动级换算 (dB)

按 ISO 1683 参考值,将振动加速度、速度、位移在线性值与分贝级之间换算:

加速度级: La = 20·lg(a / 10-6)
速度级: Lv = 20·lg(v / 10-9)
位移级: Ld = 20·lg(d / 10-12)

参考值依据 ISO 1683:a₀=10⁻⁶ m/s²,v₀=10⁻⁹ m/s,d₀=10⁻¹² m。

💡 使用提示

  • 选择物理量与换算方向
  • 线性 → dB:输入 m/s²、m/s 或 m
  • dB → 线性:输入分贝级得到线性值
m/s²
加速度级 — dB
参考值 — —

空气吸收衰减 (ISO 9613-1)

计算声波在空气中传播时因热粘滞耗散产生的吸收衰减,随频率、温度与相对湿度显著变化(高频、干燥空气衰减更快):

α = 8.686 · f² · [ … ]

f 频率 (Hz),T 温度,RH 相对湿度;给出倍距离吸收系数与总衰减量。依据 ISO 9613-1。

💡 使用提示

  • 适用于户外/大空间长距离声传播预测
  • 1kHz、20℃、50%RH 时约 0.4 dB/100m
  • 高频衰减远大于低频,长距离需重点考虑
Hz
m
℃
%
吸收系数 α — dB/100m
d 处总吸收衰减 — dB

声强与声阻抗

声强 I 为单位面积通过的声功率;特性声阻抗 Z = ρc 描述介质对声传播的阻碍(空气约 413 rayl):

Z = ρ·c   I = p² / Z

p 为有效声压 (Pa);自由场中声强级 L_I 等于声压级 L_p。

💡 使用提示

  • 输入有效声压,自动给出声强与声强级
  • 空气 Z 随温度、湿度略有变化
  • 结果可对照 SPL 理解声能量流
Pa
特性声阻抗 Z — rayl
声强 I — W/m²
声强级 L_I — dB
质点速度 v — mm/s

环境噪声指标 Lden / Ldn

按欧盟环境噪声指令,将昼、晚、夜声级合成为 24 小时等效声级,夜间与傍晚施加惩罚:

Lden:惩罚 傍晚 +5dB、夜间 +10dB
Ldn:夜间 +10dB(昼 15h / 夜 9h)

昼 07–19 (12h)、晚 19–23 (4h)、夜 23–07 (8h)。依据 EU Environmental Noise Directive。

💡 使用提示

  • 输入三个时段的等效声级
  • Lden 是欧盟强制公开的指标
  • 数值越高表示长期暴露噪声越强
dB
dB
dB
Lden — dB
Ldn — dB
24h 等效 L_eq — dB

风机声功率估算

按风机流量与全压的经验关系估算其声功率级(Engineering ToolBox 经验式,量级参考):

L_W ≈ 10lg(Q) + 20lg(Δp) + K

Q 为风量 (m³/s),Δp 为全压 (Pa),K 为风机类型常数。

💡 使用提示

  • 估算值仅供初步方案对比
  • 实际声功率以厂家样本为准
  • 高全压、大风量风机噪声更高
m³/s
Pa
估算声功率级 L_W — dB
A 声功率(粗略) — dB(A)

PNC 优选噪声准则

输入 63Hz–8kHz 倍频程声压级,按 Beranek 优选噪声准则评定 PNC 等级(比 NC 更贴近 HVAC 背景噪声主观评价):

PNC:取各频段均不超限的最低曲线

PNC 曲线较 NC 整体下移,常作为空调/通风系统室内背景噪声目标。

💡 参考目标

  • 录音棚/演播室 PNC 15–20
  • 会议室/教室 PNC 25–30
  • 普通办公 PNC 35–40
PNC 等级 —
控制频段 —

RC 房间准则(简化)

RC 法对 125–4kHz 六个倍频程做线性拟合,得到基准值 RC-N 与频谱斜率,并判定隆隆声/嘶嘶声/轰鸣等音质缺陷:

RC 值:1000 Hz 处拟合声级
斜率:频谱 dB/oct(理想≈0)

ASHRAE RC 法常用于办公室、医院等背景噪声诊断。本工具为简化实现。

💡 使用提示

  • 输入六个倍频程声压级
  • 斜率偏大说明频谱倾斜
  • 结合 PNC/NC 一起看
RC 评级 —
频谱斜率 — dB/oct
音质判定 —

语音干扰级 SIL

语音干扰级为 500、1000、2000 Hz 三个倍频程声压级的算术平均,用于评估背景噪声对语言交流的干扰:

SIL = (L_500 + L_1000 + L_2000) / 3

SIL 越低,语音越易听懂;常用作办公室、教室声学评价。

💡 使用提示

  • 输入三个倍频程声压级
  • 可结合 NC 评价一起使用
  • 低于 45 通常语言清晰
dB
dB
dB
dB
语音干扰级 SIL — dB
SIL-4 (含4k) — dB

音名与频率

十二平均律下,任意音名对应频率由参考音 A4 = 440 Hz 推算:

f = 440 × 2^((n − 69) / 12)

n 为 MIDI 音高编号;也可由频率反查最近音名与偏差。

💡 使用提示

  • 选择音名查看频率与周期
  • 输入频率反查最近音名
  • 常用于 HVAC 纯音/乐律分析
Hz
选中音名频率 — Hz
周期 T — ms
频率反查音名 —