第二章声学基础.pptVIP

总结 Chapter 2 声波的基本性质及传播规律 声学基础 声波：声源振动带动相邻的介质质点，使之交替进行压缩和膨胀运动，由近及远向前推进的介质振动。 声源：振动而发出声音的物体。 声源可以是固体、液体或气体。 媒质：传播声音的介质。 介质可以是 空气、水、固体。 声音不能在真空中传播！！！ 频率（ ）：每秒质点振动的次数,Hz； 媒质每秒钟振动的次数越多，其频率就越高。 周期（ ）：质点振动往复一次所需时间,s。 频率和周期互为倒数，即 (2-1) 频率与振动圆频率的关系为 (2-2) 波长:是两相邻波对应相同点之间的距离，即振动经过一个周期声波传播的距离，m。 声速:声波在媒质中传播的速度， m/s。 波长、频率和声速之间的关系为 或 (2-3) 气体中声速为 (2-4) 式中： ——媒质处于平衡态时的密度，kg／m3； ——媒质处于平衡态时的压强，Pa； ——比热比(＝定压比热／定容比热)。 空气 =1.4，则式(2-4)有如下形式 或 (2-5) 一般空气中的声速近似取340m／s。 液体和固体中声速（表2-1） 例1 频率为1000Hz的声波，在水中的波长是其在空气中的多少倍？ 声压与声压级 声能量与声能密度 声功率与声功率级 声强与声强级 声压:声波引起的大气压强变化，称为声压。 声场:有声波存在的区域称为声场. 瞬时声压:声场中某一瞬时的声压值。 有效声压:在一定时间间隔内将瞬时声压对时间求均方根值可得到有效声压，即 式中 t——时间(周期的整数倍)，s。 　　　 声压级（ ）：声音的声压与基准声压之比，取以10为底的对数，再乘以20，分贝（dB）。表达式为 式中， ——有效声压，Pa； ——基准声压， ＝2×10-5Pa。 将 ＝2×10-5Pa代入上式， 声能量（△E）：声波传递到静止介质时，介质所具有的振动动能与形变势能的总和，J。 声功率（W）：声源单位时间内辐射的能量， 瓦(W)。 自由声场中均匀辐射声源的声功率与声强关系为 声功率级（ ）：同样，声功率级定义式为 式中， ——声强， W； ——基准声压， ＝ 10-12 W。 声强（ ）：在声波传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的平均声能量，W／m2。 理想媒质中，声强与声压的关系式 声强级（ ）：类比声压级，声强级的定义式为 式中， ——声强， W／m2 ； ——基准声压， ＝ 10-12 Pa。 W／m2 将 ＝ 10-12 Pa代入式，得 例 在空气中离点声源2m处测得声压为0.6pa，求此处的I、u、w、W？ 声压级和声强级的关系： 令 、 、 ……为总声压和各声源声压，则 　　　　 根据声压级的定义有 代入上式，得