上述三者均可能會用dB表示，所以會產生混淆。接下來，通過類比的方式，解釋這三者之間區(qū)別與聯(lián)系。

在溫度較低的室內加熱器與安靜的房間中發(fā)聲物體之間的類比可以用來說明壓力，功率和強度之間的差異。如下圖所示，熱量和聲音之間有一些相似之處。

加熱器產生熱量在房間內擴散，同樣的，聲源在房間內發(fā)聲傳向四周，則可以有以下類比：

• 聲壓和溫度：在房間的每個位置，都有特定的溫度 (℃)。同樣，在房間中每個位置，都有一個特定的聲壓 (Pa)。隨著熱量的產生，靠近加熱器的溫度更高。同樣地，靠近聲源的聲壓通常更大。聲壓和溫度均取決于與源的相對位置和距離。

  
  

• 聲功率和熱功率：加熱器每小時產生一定的熱量。無論室內溫度如何，產生這種熱量所需的功率都是相同的。加熱器功率以W為單位。類似的，聲功率僅是聲源的屬性，并且與房間中的聲壓級無關。聲功率是單位時間發(fā)出聲能的速率，聲功率也以W為單位。

  
  

• 聲強和熱流：熱量在整個房間傳播和流動。熱流具有溫度和方向。聲強則是聲音“流動"的度量方式，并具有聲音水平和方向。它是在特定區(qū)域內觀察該流動，因此其單位為W/m2。

在上述類比中需要做兩個假定：

• 假定加熱器和聲源輸出恒定；

  
  

• 假定該房間沒有反射和其他源。

在自由場中，聲強和聲壓的關系可以由以下公式表示：

質子的運動速度是指空氣分子在傳遞聲音的同時進行往復振動的速度，它是一個矢量，而聲壓只是一個標量，因此兩者相乘的結果，聲強是矢量。如下圖所示，在離聲源處（電機）的任何位置，均可以測量聲壓或者聲強。

聲強（左側）包括振幅大小（通過顏色）和方向（帶有矢量箭頭）。聲壓（右側）僅顯示帶有顏色的振幅大小，從上圖中可以觀察到兩者的關系：

• 振幅相同：在相同的位置處，聲壓和聲強的顏色分布是一樣的。

  
  

• 方向不同：左測圖中的聲強清楚地標明了聲流的方向，從而更容易確定聲源，解決噪聲問題；而右側的聲壓值不指示流向，也沒有任何與聲源相關的信息。

因此，聲壓可以使用單個麥克風進行測量，而聲強的測量則相對復雜。聲強需要兩個或多個麥克風進行特定的位置排布后進行測量。

2. 聲強和聲功率的關系

聲強和聲功率可以很容易進行換算，因為聲強的單位是W/m2，而聲功率的單位是W。所以，將聲強的值乘以聲功率測試中相應的覆蓋面積，就能計算得到聲功率的值。

應用上述關系，在自由場中，如果已知聲源的聲功率，則可以計算聲場中任意已知位置的聲強。假如說有一個聲功率為0.02W的打印機，如下圖所示，然后需要知道在半徑為2m的半球上的聲強，則可以通過下述步驟，計算得到聲強的值：

• 聲源聲功率為0.02W；

  
  

• 半球的面積約為25m2；

  
  

• 則此處的聲強為0.02W/25m2=0.0008W/m2。

根據(jù)下述公式可將其轉換為dB形式：

• 參考的基準值為1e^-12W/m2；

  
  

• 聲強為0.0008W/m2；

  
  

• 則最后計算得到的聲強級為89dB。

聲壓，表示空間中特定位置的聲音振幅的級別，是一個標量。在自由場中，聲壓大小取決于觀測點相對于聲源的位置和距離，單位是帕斯卡 (Pa)。

聲功率，從物體發(fā)出聲音的速率，與觀察聲音的位置或距離無關，是聲源本身的屬性。建筑設備到計算機打印機等產品的噪聲法規(guī)中，經(jīng)常使用，其以W 為單位。

聲強，是單位面積的聲功率。它表征聲場內某位置的聲流，聲強以W/m2為單位。

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