最新第一章 声学基础课件ppt.ppt

《最新第一章 声学基础课件ppt.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章声学基础第一节声波一、声波的产生与传播二、频率、声速和波长三、频程四、声波的特性8/2/2021一、声波的产生与传播声波的产生听到声音的基本条件：1.存在声源；2.有传播过程中的弹性媒质，即传声介质，如空气；3.要通过人耳听觉产生声音的感觉。8/2/2021频率、波长和音调对照表男子平均基频约为150HZ，女子平均基频约为230HZ8/2/2021超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等

2、于人的听觉上限而得名。8/2/2021三、频程在声学测量中，不可能测量这个范围中的每一个频率，而总是在某一频率区间取特定值进行测量。这个频率区间称为频带。频带由上限频率f2和下限频率f1确定，f1、f2又称为截止频率。f1、f2的间隔可以用频率比或以2为底的对数表示，称为频程。8/2/2021上限和下限截止频率的一般关系式中：n为倍频程的系数，或称倍频程数，它可以是分数或整数。例如：n=1/3即指1/3倍频程；n=1即指倍频程。8/2/2021中心频率频带的中心频率fc是上、下截止频率的几何平均，即8/2/20211/3倍频程和1/1倍频程的中心频率和带宽8/2/

3、20211/3倍频程和1/1倍频程的中心频率和带宽8/2/2021四、声波的特性声波在室内的反射、吸收、透射和绕射现象8/2/2021波的性质判别的关键在于障碍物的尺寸l与波长λ的比值。当l<λ时，波动性为主；当l>λ时，粒子性为主；当l≈λ时，两种性质在一定情况下都会表现出来，此时情况比较复杂8/2/2021声波的衍射(a)声波的绕射(b)小障板对声传播的影响8/2/2021声波的反射8/2/2021声波的透射与吸收根据能量守恒定律，设单位时间内入射到物体上的总声能为Eo，反射的声能为Er，物体吸收的声能为Ea，透过物体的声能为Et，则：Eo=Er+Ea+Et8

4、/2/2021吸声系数从入射波与反射波所在的空间考虑，定义材料的吸声系数α为吸声系数α的值越大，吸声性能越好8/2/2021房间的平均吸声系数8/2/2021声波的干涉若两个频率相同、振幅相等、相位差为零或恒定的波在同一介质中传播，则在空间某些地方振幅最大，在某些地方振幅最小，这种现象称为波干涉现象，这两个波叫相干波。当振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加时，就产生驻波8/2/2021声源的指向性人说话时的指向性图案声源的指向性8/2/2021声源的指向性8/2/2021第二节声波的度量声压、声强、声功率声压级、声强级和声功率级声级的叠加8/2/

5、2021一、声压、声强、声功率由声波引起的压强变化称为声压，用符号p表示，单位为微巴(μbar)或帕（Pa）声源在单位时间内向外辐射的声能量叫做声功率，用符号W表示，单位为瓦（w）声场中某点的声强，是指在单位时间内（每秒钟），声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，用符号I表示，单位为瓦/米2（w/m2）8/2/2021平方反比定律在无反射声波的自由声场中，点声源发出的球面波，均匀向四周辐射声能，因此，距离声场中心为r的球面上的声强为8/2/2021二、声压级、声强级和声功率级人的听觉与声压、声强不是呈正比例关系，而是近似的与它们的对数值成正比用声压或声强来表

6、示声音的强弱，数值太大，很不方便常采用按对数方式分级的办法作为表示声音大小的常用单位，这就是声压级、声强级和声功率级8/2/2021级级：对数概念，无量纲单位，为表示方便，以dB为单位系数：用于扩大计算值的表示范围，对于力、长度单位，取值为20，对于能量概念，取值为10公式计算值会因参考值的变化而变化8/2/2021声压级（Lp或SPL）（dB)式中，参考声压pref=2×10-4（μbar）=2×10-5（Pa），为1kHz时的闻阈声压值8/2/2021声强级（LI或SIL）式中，参考声强Iref=10-12（W/m2）为1kHz时的闻阈声强值8/2/2021声

7、强级与声压级关系由于声强与声压存在着关系I=p2/ρc，将其代入式中得8/2/2021声功率级（Lw或SWL）式中，参考功率Wref=10-12（w）为1kHz时的闻阈声功率值8/2/2021人耳的听觉范围8/2/2021三、声级的叠加在工程设计和检测中，经常需要进行声级的叠加或分解，如计算多个声源的总声级、给定的倍频程或1/3倍频程声级的总声级等8/2/2021声压的叠加当几个不同声源同时作用时，在某处形成的总声强是各个声强的代数和，即I=I1+I2+……+In，而总声压（有效声压）是各声压的均方根值。即8/2/2021声级的叠加声压级、声强级、声功率级叠加时，

8、不能简单地