[工程科技]聲學(xué)基礎(chǔ)-文庫吧
2025-02-02 21:40 本頁面
【正文】 差 106（百萬）倍； （ 2）大氣壓為 105Pa，可聽聲壓為大氣壓的 1/50億~1/5000，說明聲音引起的氣壓變化非常小。 六、聲壓 (*) 六、聲壓 (*) p與振幅 ξ之間關(guān)系（了解） ?????? BfBp 2??其中： B —— 空氣絕熱體變模量： 105Pa ρ—— 空氣密度： 1000Hz聲壓聲壓與振幅關(guān)系 聲壓（ Pa） 振幅（ cm） 聽閾 2 105 109 痛閾 20 103 七、聲能密度 聲場中單位體積介質(zhì)中聲能，用 D表示，單位為 J/m3。 聲場中每一位置的聲能密度隨時(shí)間變化，取一個(gè)周期內(nèi)的平均值為平均聲能密度 。 3. 聲能密度計(jì)算公式 22cpD e??D八、聲強(qiáng) (*) 單位時(shí)間通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的聲能在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)的平均值 ,用 I表示 。 單位面積 聲能傳 播方向 聲強(qiáng) I 聲強(qiáng)是矢量，單位為 W/m2。 八、聲強(qiáng) (*) cpcDI e?2??聲強(qiáng)與有效聲壓的平方成正比 人耳所能感受到的最小聲強(qiáng)為： 1012 W/m2. 九、聲功率 單位時(shí)間穿過某一平面或曲面總聲能量。 I?Sd??c o sdSISdIdW ???? ??功率：穿過微小面積單元的聲Sd?I??dSISdIW ???? ?? ?c os??穿過任意曲面聲功率：九、聲功率 穿過波振面的聲功率可直接用面積乘以聲強(qiáng)。 IrW 24??指向均勻點(diǎn)聲源功率： 聲強(qiáng)均勻的平面波功率： ISW ?ISIr第二節(jié) 聲音的傳播 本節(jié)討論問題： 1。聲源：種類、指向性 2。聲場：自由、擴(kuò)散、半自由聲場 3。聲音的反射、透射 4。聲音的衍射 5。聲音的疊加 一、聲源 （ 1）點(diǎn)聲源 滿足下列條件之一可看作是點(diǎn)聲源： a. 聲源的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲音波長； b. 與聲源距離遠(yuǎn)大于聲源幾何尺寸。 （ 2）線聲源 一系列在一條直線上的發(fā)聲點(diǎn)構(gòu)成的聲源，有兩種： ：各發(fā)聲點(diǎn)相位相同； ：各發(fā)聲點(diǎn)相位無關(guān)系，如一串汽車。 （ 3）面聲源 平面發(fā)聲。 聲源發(fā)出聲音聲強(qiáng)或聲壓在各個(gè)方向上不同，聲強(qiáng)或聲壓隨方向分布的不均勻性稱為聲源的指向性。 一、聲源 40% 100% 60% 100% 30176。 60176。 0176。 2kHz 1kHz 100Hz 相對(duì)對(duì)指向性 絕對(duì)指向性 30 50 70dB 0176。 30176。 60176。 二、聲場 聲音存在的區(qū)域叫聲場，分為三類： a. 自由聲場： 聲音在任何方向上無反射，聲場中任何一點(diǎn)只有來自聲源的直達(dá)聲。如空曠的原野，高空飛機(jī)。 草地不反射聲音 空曠原野自由聲場 ： 聲源置于全反射材料構(gòu)成的密閉空間中，聲音在各個(gè)方 向上均發(fā)生全放射。 二、聲場 聲源 擴(kuò)散聲場 （半擴(kuò)散）聲場 介于自由與擴(kuò)散聲場之間，聲源部分聲音被反射，部分 投向無窮遠(yuǎn)，如開著窗戶的教室。 二、聲場 聲源 半自由聲場 三、聲音的反射與透射 11 ?? ??2121s ins incc???2211 s ins incc?? ?(1) 反射 ： (2) 折射： 聲速?zèng)Q定聲音的折射角度： 聲速高，折射角大 。 或： 介質(zhì) 2： c2 介質(zhì) 1： c1 1? 1??2?1. 聲音的反射角與折射角 折射公式推導(dǎo)： 三、聲音的反射與透射 介質(zhì) 2： c2 介質(zhì) 1： c1 1?1?2?2?ABCD21s ins in??ADABADCD??21 cABcCD ?2211 s ins incc?? ?利用折射公式討論問題 ： （ 1）聲波的全反射； （ 2）白天與夜晚聲音傳播遠(yuǎn)近比較。 三、聲音的反射與透射 全反射問題： 當(dāng)聲音從 “ 軟介質(zhì) ” 向 “ 硬介質(zhì) ” 入射時(shí)，折射角會(huì)等于大于 90176。 ，不再有透射聲波，稱 “ 全反射 ” 。 212110 90s i ns i n cccc ?? ???? 9020?入射角臨界條件： 折射角臨界條件： 三、聲音的反射與透射 c2 c1 10??90??? i n 1010 ?? ＝＝水空cc例： c水 ＝ 1500m/s。 c空 ＝ 340m/s，求由空氣向水中投射 時(shí)，聲音的全反射臨界入射角？ 結(jié)論： 空氣聲音只有小角度入射（接近垂直入射）才會(huì)發(fā)生透射，因此，從空氣進(jìn)入其他介質(zhì)的折射角公式近似為： 三、聲音的反射與透射 2121cc???白天與夜晚傳播聲音遠(yuǎn)近比較 地面附件大氣溫度梯度分布使聲線彎曲，白天與夜晚彎曲方向不同。 白天聲線 夜間聲線 三、聲音的反射與透射 高溫層 低溫層 高溫層 低溫層 聲影區(qū) 白天聲場 夜晚聲場 聲音在夜晚比白天傳得更遠(yuǎn) 三、聲音的反射與透射 高空飛機(jī)聲場 三、聲音的反射與透射 低溫層 高溫層 三、聲音的反射與透射 （垂直入射）
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