声学原理4.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 《声学原理与技术》 上节内容回顾 受迫振动方程 质点受迫振动 机械阻抗 品质因素 上节内容回顾 质点受迫振动 稳态振动 受迫振动规律 稳态振动的频率响应 共振 Q 越大，共振峰越高 受迫振动的输入功率 上节内容回顾 任意周期力的受迫振动： 傅立叶分解分析 质点受迫振动 赫姆霍兹共鸣器： 声质量、声容、声阻 红外吸收与温室效应 关于共振 紫外吸收与臭氧层 核磁共振 参数共振 关于共振 参数共振 7、赫姆霍兹共鸣器的振动学分析 (1) 赫姆霍兹共鸣器 共鸣器线度远小于声波长 短管体积远小于腔体体积 腔壁为刚性 可当作质点振动系统 V0 S l0 p 1.3 质点受迫振动 (2) 短管内空气的运动：(平移) V0 S l0 p 质量 力阻 位移 1.3 质点受迫振动 (3) 腔内空气的运动：（绝热压缩） V0 S l0 p 1.3 质点受迫振动 (4) 腔内空气对管内空气的作用力： 弹性系数 力顺 V0 S l0 p 1.3 质点受迫振动 (5) 空气柱运动方程： 声学中常用： V0 S l0 p 1.3 质点受迫振动 体积速度 1.3 质点受迫振动 声质量 V0 S l0 p 声阻 声容 (6) 赫姆霍兹共鸣器的振动规律： 1.3 质点受迫振动 声阻抗 稳态振动 共振频率 V0 S l0 p 1、电学元件与基本电路系统 1.4 力-声-电类比 (1) 电学元件： 电阻 R 电感 L 电容 C 1.4 力-声-电类比 (2) 串联电路及方程 E R L C I (3) 激励：电压 E (4) 响应：电流 I 1.4 力-声-电类比 (5) 电阻抗 (6) 稳态解 (7) 共振频率（固有频率） 2、力学元件与基本力学振动系统 1.4 力-声-电类比 (1) 力学元件： 力阻 Rm 质量 m 弹性 K ???? 定义：力顺 1.4 力-声-电类比 (2) 受迫振动及方程 m K ???? F (3) 激励：外力 F (4) 响应：速度 v 1.4 力-声-电类比 (5) 力阻抗 (6) 稳态解 (7) 共振频率（固有频率） 3、声学元件与基本声学振动系统 1.4 力-声-电类比 (1) 声学元件： 声阻 Ra 声质量 ma 声容 Ca Ca Ra Ma ??? 1.4 力-声-电类比 (2) 受迫振动及方程 Ca Ra Ma p ??? (3) 激励：声压 p (4) 响应：体积速度 U U (5) 声阻抗 (6) 稳态解 (7) 共振频率(固有频率) 1.4 力-声-电类比 4、力－声－电类比 1.4 力-声-电类比 电 学 力 学 声 学 电阻 R 力阻 Rm 声阻 Ra 电感 L 质量 m 声质量 ma 电容 C 力顺 Cm 声容 Ca 电压 E 外力 F 声压 p 电流 I 速度 v 体积速度 U 电荷 Q 位移 x 1.4 力-声-电类比 对力学和声学振动系统，可以画出类比线路图 力-声-电类比原则:（类比电压、电流关系） 串联元件的速度(位移)相等， 并联元件的受力(声压)相等 串联元件的外力和等于总外力， 并联元件的速度(位移)和等于总速度 (位移) 1.4 力-声-电类比 例 1 画出质点受迫振动系统的类比线路图 m K ???? F F Rm m Cm v 1.4 力-声-电类比 例 2 求如下振动系统中弹簧两端速度与外力的关系 m K ???? F F m Cm v1 Rm v2 x2 x1 1.4 力-声