声学学习笔记

声学基础知识一、声音的概念声与振动声与振动是紧密相关的，声波就是振动在弹性媒质中的传播，不同媒质中的声波通过耦合作用相互影响。振动：初始位置扰动弹性惯性弹性媒质：气体液体固体耦合：不同媒质间的相互作用空气声与结构声声音可分为“空气传播”和“结构传播”两大类。通过空气传播的声音是指：以空气受到振动而导致压力变化的方式被耳朵感知的声音。通过结构传播的声音是指：通过固体材料以振动的方式传播最终在其它位置再次辐射成空气传播的声音。空气声：大气压起伏的逾压二基础术语与含义声学基础概念表征声波的物理量：^尸压'tot广Pmean+P丽P=1.013X105(Pa)p牝20X10-6(Pa)r60(Pa)声压级(SPL)，单位：分贝(dB)不可直接加减p=20X10-6(Pa)。L=20log(-!L~)(dB)Pref声功率与声功率级，单位：瓦特(W)分贝(dB)Wf=10-12wL=10log(W/W)W=10log10W+120'声速：声波(弹性介质中的振动)传播的速度，在空气中与传播媒质、温度等因素有关，而与频率无关。20°C，一个标准大气压下，空气声速约为340米/秒。，尸/c，人一（ms-i）VPYT媒质的比热比（空气为1.40）PT压强（大气压为1.013x105Pa）PT媒质密度（0°C时，空气为1.293kg/m3）0°C时，c=331.6m/s，一般估算c=331.3+0.6t频率，单位（Hz）,人耳可听到的声音频率范围：20Hz-20000Hz频谱（Spectrum）声能量在不同频率上的分布•波长：波在一个振动周期内传播的距离。波长二声速/频率，单位：米。例：100Hz时空气中波长为3.4米，1000Hz时空气中波长为0.34米。频率越低，波长越长，频率越高，波长越短。实际应用中，特别要注意波长与所用声学材料、声学结构尺寸的大小关系。如：吸声材料往往在对中高频声波有较好的隔声、阻挡作用，而对低频声波则效果有限。声源•单极子声源，例：内燃机排气噪声，空压机进气噪声•偶极子声源，例：螺旋桨叶，音叉四极子声源（横向，纵向），例：喷射混合区噪声，撞击噪声•线声源，例：密集公路车辆噪声，铁路列车噪声，声音大小与距离的平方根成反比•面声源，例：发动机舱壳体声传播•平面波，球面波与柱面波（平面波：声压大小随传播距离变化而保持不变，存在于管道中、远声场；球面波：声压大小与传播距离成反比，存在于自由开阔空间；柱面波：声压大小与传播距离的平方根成反比，存在于高速公路、铁路）•室内声传播（闭空间模态）三、录音环境的声学要求及相关参数吸声•声传播（1、室内声传播：a.闭空间混响时间，与频率有关，反映房间声吸收的强弱，不同的房间功能，需要不同的混响时间，利用混响时间可以测量得到材料的吸声性能，利用吸声材料可以改变房间的混响时间；b.房间系数；c.闭空间内声压级，直达声部分和混响声部分；d.闭空间内直达声、混响声的临界距离）•背景噪声的危害噪声对语言交谈和通讯联络的干扰，噪声会掩蔽语言声，使语言清晰度降低，语言干扰级•噪声的危害噪声对语言交谈和通讯联络的干扰•噪声的评价人耳对声音的感受，等响曲线，响度级与响度四、录音环境的改善•吸声分类：多孔吸声材料、共振吸声结构、其他吸声结构作用：室内噪声控制、混响时间控制、消声器中应用、隔声罩中应用多孔吸声材料的分类：1、纤维材料；有机材料：动物，植物；无机材料：玻璃棉，矿渣棉，岩棉；纤维类材料制品：板。2、颗粒材料（砌块：矿渣吸声砖，陶土吸声砖；板材：珍珠岩吸声装饰板）3、泡沫材料：泡沫塑料-聚氨酯泡沫塑料；三聚氤胺泡棉降噪系数NRC=250,500,1000,2000Hz频段的平均吸声系数多孔吸声材料的结构特性：内部有大量微孔和间隙；微孔相互连通；微孔向外敞开；多孔吸声材料厚度的影响：背后空气层的影响：加强低频段的吸声效果表面涂层的影响护面层的影响：保证穿孔率大于25%即可湿度的影响吸水、吸湿的影响共振吸声结构：单个共振器、穿孔板共振结构、微穿孔板共振结构、狭缝共振结构、薄板共振结构、膜状共振结构第3页共4页吸声性能及改进方法其他吸声结构--空间吸声体：声波可从各个角度入射；吸声效率高、装饰灵活、安装方便；支撑骨架、护面层、里层吸声材料、吊件；吸声效果：构造、材料、吸声体间距离、室内原有吸声情况、距噪声源远近隔声隔声原理