《声学基本知识》课件

1、环境噪声控制工程环境噪声控制工程Chapter 2 声学基础知识 2.1 声音的产生和传播2.2 声波的描述2.3 声波的传播特性2.4 声源的辐射特性Chapter 2 声学基础知识 2.1 声音的产生和传播2.1声音的产生和传播物体的振动是产生声音的根源。 声源：凡能产生声音的振动物体称作声源。2.1声音的产生和传播物体的振动是产生声音的根源。2.1.2 声音的产生和传播 声波：这种向前推进着的空气振动称为声波。声场：有声波传播的空间叫声场。声音传播的实质:声音的传播是物体振动的传播声音产生于物体的振动并通过气体、液体或固体以波的形式进行传播，声音是物质的一种运动形式，即波动。2.1.2

2、声音的产生和传播 声波：这种向前推进着的空气振2.2 声波的描述 2.2.1 描述声波的基本物理量2.2.2 声音的物理量度2.2.3 声波的类型2.2 声波的描述 2.2.1 描述声波的基本物理量2.2.1 描述声波的基本物理量振幅位移位移：物体离开静止位置的距离称为位移，最大的位移叫振幅，振幅的大小决定了声音的大小。周相2.2.1 描述声波的基本物理量振幅位移位移：物体离开静止位2.2.1 描述声波的基本物理量1.周期：质点振动每往复一次所需要的时间，单位为秒（s）。2.声波频率：一秒钟内媒质质点振动的次数，单位为赫兹(Hz)。频率范围(Hz)20000声音次2000超低频声 中频声 高频

3、定义声音频声声2.2.1 描述声波的基本物理量1.周期：频率范围(Hz)L/，线声源视为点声源。LAr0c.线声源的扩散衰减r0L/，线声源视为无限长线声源：Ld.矩形面声源的扩散衰减r0a /，声源辐射平面声波，声压不衰减。a /r0b /，面声源视为点声源。LabAr0abd.矩形面声源的扩散衰减r0a /，声源辐射平面声波，声2.空气吸收引起的附加衰减空气吸收：声波在空气中传播时，因空气的粘滞性和热传导，在压缩和膨胀过程中，使一部分声能转化为热能而损耗，称为空气吸收。这种吸收称为经典吸收。弛豫吸收：所谓弛豫吸收是指空气分子转动或振动时存在固有频率，当声波的频率接近这些频率时要发生能量交换

4、。能量交换的过程都有滞后现象，这种现象称为弛豫吸收。2.空气吸收引起的附加衰减空气吸收：声波在空气中传播时，因2.空气吸收引起的附加衰减对于噪声控制工程，可以采用下面的半经验公式来估算空气吸收衰减。在20时： 声波的频率，Hz相对湿度传播距离，m2.空气吸收引起的附加衰减对于噪声控制工程，可以采用下面的2.空气吸收引起的附加衰减对于不同温度，可采用下式来估算： 与20相差的摄氏温度=410-62.空气吸收引起的附加衰减对于不同温度，可采用下式来估算：3.地面吸收的附加衰减当地面是非刚性表面时：地面吸收将会对声传播产生附加衰减，但短距离（30-50m）其衰减可以忽略，而在70m以上应予以考虑。3

5、.地面吸收的附加衰减当地面是非刚性表面时：3.地面吸收的附加衰减声波在厚的草地上面或穿过灌木丛传播时，在频率为1000Hz时的附加衰减较大，可高达 25/100m dB。附加衰减量的近似计算公式为：声波的频率，Hz传播距离，m3.地面吸收的附加衰减声波在厚的草地上面或穿过灌木丛传播时3.地面吸收的附加衰减声波穿过树木或者森林时，不同树林的衰减相差很大，在1000赫兹时：浓密的常绿树树冠 23 dB100m地面上稀疏的树干 3 dB100m各种树林平均的附加衰减大致为：3.地面吸收的附加衰减声波穿过树木或者森林时，不同树林的衰4.声屏障衰减当声源与接收点之间存在密实材料形成的障碍物时会产生显著的

6、附加衰减，这样的障碍物称为声屏障。4.声屏障衰减当声源与接收点之间存在密实材料形成的障碍物时4.声屏障衰减声波遇到屏障时会产生反射、透射和衍射三种传播现象。屏障的作用：阻挡直达声的传播，隔绝透射声，并使衍射声有足够的衰减。声屏障的附加衰减与声源及接收点相对屏障的位置、声屏障的高度及结构以及声波的频率密切相关。4.声屏障衰减声波遇到屏障时会产生反射、透射和衍射三种传播4.声屏障衰减声屏障的附加衰减与声源及接收点相对屏障的位置、声屏障的高度及结构以及声波的频率密切相关。4.声屏障衰减5.气象条件的影响雨、雪、露等对声波的散射会引起声能的衰减。但这种因素引起的衰减量很小，大约每1000m衰减不到0.

7、5dB，因此可以忽略不计。风和温度梯度对声波传播的影响很大。5.气象条件的影响雨、雪、露等对声波的散射会引起声能的衰减2.4声源的辐射特性声源的指向性：声源发出的声波，在各个方向上的声压分布并不一定相同，这种随方向分布的不均匀性，称为声源的指向性。指向性因数：在离声源中心不同距离处，测量球面上各点的声强，求得所有方向上的平均声强，将某一方向上得声强与其相比就是该方向的指向性因数：2.4声源的辐射特性声源的指向性：声源发出的声波，在各个方向2.4声源的辐射特性考虑到声源的指向性，需要对声压级的计算公式进行修正，自由声场中在某一方向上的声压级公式可表示为：DI是指指向性因数，2.4声源的辐射特性考虑到声源的指向性，需要对声压级的计算公2.4 声源的辐射特性声源的指向性与声源的尺寸有关。声源的指向性与频率相关。2.4 声源的辐射特性声源的指向性与声