聲學(xué)基本知識PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1聲學(xué)基本知識聲學(xué)基本知識第1頁/共97頁聲波：這種向前推進(jìn)著的空氣振動稱為聲波。聲場：有聲波傳播的空間叫聲場。聲音傳播的實(shí)質(zhì)：聲音傳播是指物體振動形式的傳播。第2頁/共97頁第3頁/共97頁)2sin(ftx振幅位移位移：物體離開靜止位置的距離稱為位移，最大的位移叫振幅振幅，振幅的大小決定了聲音的大小。周相第4頁/共97頁)2sin(ftx振幅位移位移：物體離開靜止位置的距離稱為位移，最大的位移叫振幅振幅，振幅的大小決定了聲音的大小。周相第5頁/共97頁頻率范圍(Hz)20000聲音次2000超低頻聲 中頻聲 高頻定義聲音頻聲聲第6頁/共97頁cTfc第7頁/共97頁媒質(zhì)名稱空氣水混凝

2、土玻璃鐵鉛軟木硬木聲速3441372304836535182121933534267表 21.1 時聲速近似值（m/s）第8頁/共97頁第9頁/共97頁)(0PPp靜態(tài)壓強(qiáng)第10頁/共97頁TedttpTp02)(1第11頁/共97頁聲音種類聲壓聲音種類聲壓正常人耳能聽到最弱聲2X10-5織布車間2普通說話聲（1m遠(yuǎn)處）2X10-2柴油發(fā)動機(jī)、球磨機(jī)20公共汽車內(nèi)0.2噴氣飛機(jī)起飛200日常生活中聲音的聲壓數(shù)據(jù) (Pa)第12頁/共97頁0lg20ppLpapp50102聲壓級單位：分貝。 第13頁/共97頁cPI2第14頁/共97頁0lg10IILI212010mWI聲強(qiáng)級單位：分貝。第15

3、頁/共97頁0lg10IILIccPPcPcPLI00000202lg10lg20lg10cPI2第16頁/共97頁第17頁/共97頁SWI 球面輻射時：24 rWI波陣面面積第18頁/共97頁0lg10WWLWWW12010聲功率級單位：分貝。第19頁/共97頁202cpDe第20頁/共97頁第21頁/共97頁nff21212fff ffnn)212(第22頁/共97頁222212.nTpppp當(dāng)n=2時，22212pppT第23頁/共97頁0lg20ppLp201 . 0210pppL代入上式：)1010(101021211 . 01 . 020201 . 0201 . 022212ppp

4、pLLLLTpppppp第24頁/共97頁當(dāng)n個聲源時，211 . 01 . 02021010lg10lg10ppTLLTpppLniLpipTL11 . 010lg10表示為聲壓級：第25頁/共97頁21pppLLL令：pppTLLLpL111 . 01 . 01010lg10211 . 01 . 01010lg10ppTLLpL則：pppLLL12代入下式中：可得：第26頁/共97頁1 . 0101lg101pTLppLL令：pppTLLLpL111 . 01 . 01010lg101LLLppTpLL1 . 0101lg10第27頁/共97頁pLL1 . 0101lg10Lp1LLLpp

5、T第28頁/共97頁第29頁/共97頁求出總聲壓的有效值當(dāng)n個聲源發(fā)生干涉時：先求出瞬時聲壓niinppppp121.求出總聲壓級第30頁/共97頁SpBpTLLpL1 . 01 . 01010lg10BpTpSLLpL1 . 01 . 01010lg10儀器測的噪聲聲源真實(shí)噪聲背景噪聲第31頁/共97頁BTBpppLLL令：BpSTSLpppLLL1 . 0101lg10第32頁/共97頁STSpppLLLBpSLpL1 . 0101lg10第33頁/共97頁n1iL1 . 0ppi10n1lg10L第34頁/共97頁或22221tpcp222222222tpc1zpypp第35頁/共97頁

6、第36頁/共97頁第37頁/共97頁第38頁/共97頁對于簡諧振動而言：)cos(, 0)cos(,00kxtPtxpkxtPtxp22222tpc1xp第39頁/共97頁cPUkxtUux0000/)cos(質(zhì)點(diǎn)振動的速度振幅第40頁/共97頁upZs/對于平面聲波而言：cUPZs000/媒質(zhì)的特性阻抗，單位（Pas/m）第41頁/共97頁第42頁/共97頁22222)(1)(trpcrrp對于從球心向外傳播的簡諧球面聲波而言：特點(diǎn)：振幅隨傳播距離的增加而減少，二者成反比關(guān)系。第43頁/共97頁第44頁/共97頁第45頁/共97頁2221)(1tpcrprrr對于遠(yuǎn)場簡諧柱面聲波而言：特點(diǎn)：

7、振幅隨徑向距離的增加而減少，與距離的平方根成反比關(guān)系。第46頁/共97頁第47頁/共97頁類型波陣面聲線聲源類型平面聲波垂直于傳播方向的平面相互平行的直線 平面聲源球面聲波以任何值為半徑的球面由聲源發(fā)出的半徑線 點(diǎn)聲源柱面聲波同軸圓柱面線聲源發(fā)出的半徑線 線聲源第48頁/共97頁第49頁/共97頁第50頁/共97頁第51頁/共97頁第52頁/共97頁消聲室第53頁/共97頁傳來的聲波幾率相等，聲音的相位無規(guī)，第54頁/共97頁第55頁/共97頁11ci22capiptprrt第56頁/共97頁ria入射聲波、反射聲波與折射聲波的傳播方向應(yīng)該滿足Snell定律：211sinsinsinccctr

8、ia.反射定律：b.折射定律：21sinsinccri第57頁/共97頁第58頁/共97頁irpppr itppp第59頁/共97頁tripppttrriiuuucoscoscostitiirpccccpprcoscoscoscos11221122可以導(dǎo)出：第60頁/共97頁21122112222112112coscoscoscos22titipiririrIccccrppcpcpIIr2112222112112211222coscoscoscos4coscoscoscos111titititipiririitIccccccccrIIIIIII第61頁/共97頁21rrp 的數(shù)值與入射方向有關(guān)

9、，因此也與入射的方向有關(guān)。第62頁/共97頁11221122ccccpprirp1122222cccppitp211221122ccccIIrirI聲強(qiáng)的反射系數(shù)和透射系數(shù)可以表示為：第63頁/共97頁第64頁/共97頁第65頁/共97頁第66頁/共97頁niinppppp121niinDDDDD121nieieneeePPPPP12222212第67頁/共97頁能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲波稱為相相干波干波，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲源稱為相干聲源相干聲源。第68頁/共97頁第69頁/共97頁mbgadAAAAAA第70頁/共97頁第71頁/共97頁SWI/SIWWWSIWWWSIWIILI00000000lg

10、10lg10lg10lg10lg10波陣面面積為S處的聲強(qiáng)級可表示為：第72頁/共97頁0lg10WWLW由于：SIWLLWI00lg10 將W0=10-12 W、I0=10-12 W/m2代入式中便得到： SLLWIlg10cSLcLLWIp400lg10lg10400lg10第73頁/共97頁1222,lg10)400lg10lg10()400lg10lg10(12SScSLcSLLLAWWrPrPd因此從S1處傳播到S2處時的發(fā)散衰減可表示為：第74頁/共97頁12SS 0lg1012SSAd因此從S1處傳播到S2處時的發(fā)散衰減：第75頁/共97頁24 rS12212212,lg2044

11、lg10lg1012rrrrSSLLArPrPd因此從r1處傳播到r2處時的發(fā)散衰減：第76頁/共97頁LAr012lg10rrAd第77頁/共97頁LabAr0ab第78頁/共97頁些頻率時要發(fā)生能量交換。能量交換的過程都有滯后現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為弛豫吸收。第79頁/共97頁82104 . 7dfAa聲波的頻率，Hz相對濕度傳播距離，m第80頁/共97頁TfCATAaa1),20(),(與20相差的攝氏溫度第81頁/共97頁第82頁/共97頁dfAg31. 0lg18. 01聲波的頻率，Hz第83頁/共97頁dfAg3/1201. 0第84頁/共97頁第85頁/共97頁第86頁/共97頁第87頁/共97頁第88頁/共97頁第89頁/共97頁第90頁/共97頁解釋第91頁/共97頁IIR第92頁/共97頁11lg204lg10lg102IWIWIWpDrLDrLDSLLDI是指指向性指數(shù)，RDIlg10第9