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声学基础--声波

发布日期:2018-09-27 浏览量:619次

声压、声强、声功率

在生活中经常会听到各种各样的声音,尽管这些声音都以某种具体的形式而存在,但它们的本质一样,都是与振动密切相关的,当物体振动时,会激励他周围的空气质点振动,由于空气的惯性和弹性,在空气质点的相互作用下,振动会逐渐向外传播而产生声波,声波通过人的听觉系统传到听觉神经,于是人便产生了听觉。

声波在传播时有几个重要的参量,它们反映了声音的传播速度,振动大小等特性,掌握这几个参数是学习其他内容的基础。

1.频率

声波的振动是在一个位置附近做往复运动的机械震荡,每完成一次振动需要的时间称为周期,通常用t表示,单位是秒(s)或周,每秒钟所完成的振动次数称为频率,单位是赫兹(Hz),通常以f表,示很显然,t=1/f。声源每秒振动的次数越多,频率就越高,生源每秒振动的次数越少,频率就越低。

声源的振动能产生声波,但不是所有的声波都能被人们听见,这是由于人耳模有一定的惯性,只有频率在20-20kHz范围内的声波才能被人听到,因此该频率范围内的声音称为可闻声,在这个频率范围以外的声波不能被人听到,频率超过20kHz的称做超声波,频率低于20Hz的称做次声波,对于听音者来说,声音的频率越高感觉越尖锐,声音的频率越低感觉越低沉,一般把频率为20-40Hz的声音称为超低音,50-150Hz的声音称为低音,150-500Hz的声音称为中低音,500-2kHz的声音称为中音,2-5kHz的声音称为中高音,5-20kHz的声音称为高音。

2.声波与声速

声波在传声介质中,每秒钟传播的距离称为声波的传播速度,简称声速,用符号c表示,单位是米/秒(m/s),声音在不同的介质中的传播速度是不同的,在标准大气压下,0℃的空气中,声速是331.4m/s,空气的温度越高声速越大,温度每增加1℃,声速增加0.607m/s,如15℃时空气中的声速等于331.4+15×0.607=340.505(m/s)。

空气中的声速与空气的温度有关,即

先取声压级最大的2个声源的声压级差值D=5dB,在图中查出与D相对应的N值为1.2dB,则合成的声压级为(100+1.2)dB=101.2dB。

再取声压级相对较大的2个生源的声压级差值D=101.2-93=8.2dB,在图中查出与D相对应的N值近似为0.6dB,则合成的声压级为(101.2+0.6)dB=101.8dB。

依次计算下去,再进行三次叠加后与D相对应的N值近似为0.3dB,合成的声压级为102.1db,与其余未叠加的声压级的差值均超过15db,附加值很小,可见总声压级主要决定于前四个数字,其余的作用不大,可以不再进入。

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