《声学基本知识》PPT件.ppt

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1、环境噪声控制工程Chapter2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。2.1.2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。2.2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2.2.1描述声波的基本物理量振幅位移位移：物体

2、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)<2020-20000>20000声音次<500500-2000>2000超低频声中频声高频定义声音频声声2.2.1描述声波的基本物理量3.波长：声波两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离叫做波长，或者说声源每振动一次，声波的传播距离。2.2.1描述声波的基本物理量4.声速：振动在媒质中传播的速度。媒质特性的函数，取决于该媒质的弹性和密度

3、；声速会随环境的温度有一些变化。媒质名称空气水混凝土玻璃铁铅软木硬木声速3441372304836535182121933534267表21.1℃时声速近似值（m/s）1.声压与声压级2.声强与声强级3.声功率与声功率级4.声能密度5.频谱和频程2.2.2声波的物理量度2.2.2声波的物理量度1.声压和声压级：静态压强1.声压和声压级a.瞬时声压：某一瞬间的声压。b.有效声压（pe）：在一定时间间隔中将瞬时声压对时间求方均根值即得有效声压。1.声压和声压级：声音种类声压声音种类声压正常人耳能听到最弱声2X10-5织布车间2普通说话声（1m远处）2X10-2柴油发动机、球磨机2

4、0公共汽车内0.2喷气飞机起飞200日常生活中声音的声压数据(Pa)人耳感觉听阈到痛阈的范围是:2ⅹ10-5~20Pac.声压级:该声音的声压与参考声压的比值取以10为底的对数再乘20，即：1.声压和声压级：声压级单位：分贝。用声压级表示人耳听阈与痛阈范围是:0~120dB2.声强和声强级：a.声强:在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量，称为声音的强度，简称为声强，单位是瓦每平方米。b.声强级:该声音的声强与参考声强的比值取以10为底的对数再乘10，即：2.声强和声强级：声强级单位：分贝。声压级和声强级的关系：3.声功率和声功率级a.声功率:声源在单位时间内辐射的

5、总能量，单位是瓦。意义：声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量；声功率可用于鉴定各种声源。b.声功率与声强的关系球面辐射时：波阵面面积c.声功率级声功率级单位：分贝。4.声能密度定义：声场中单位体积媒质所含有的声能量。对于在自由空间内传播的平面声波而言：5.声音的频率分析(频程和频谱)（1）频段及其划分频段名称频率范围（Hz）次声10-4~20可听声20~2×104超声2×104~5×108特超声5×108~1012热振动1012~1014（2）倍频程n—倍频程数，正实数f1,f2—任一频程的上限和下限频率（3）中心频率频程又称频带。两个声或其他信号的频率间的距离,是频率

6、的相对尺度。以高频与低频的率比的对数来表示。此对数通常以2为底,单位称为倍频程(oct)。也可以以10为底的对数表示,此时单位为10倍程。每频程的上限与下限频率的几何平均值称为该频程的中心频率中间8段称为倍频程中心频率。将每一倍频程再分为3份，称为1/3倍频程中心频率。噪声测量最常用的是倍频程中心频率和1/3倍频程中心频率。声音可以分解为若干（甚至无限多）频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性，人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和1/3倍频程。倍频程的中心频率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率，后一个频率均为前一个频率

7、的两倍，因此被称为倍频程，而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。在有些更为精细的要求下，将频率更细地划分，形成1/3倍频程，也就是把每个倍频程再划分成三个频带，中心频率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十个频率，后一个频率均为前一个频率的21/3倍。（5）频谱分析：使声音的强度成为频率