[物理]4_声学测量和分析基础1.pdf

声学测量和分析基础 Acoustic Testing and Analysis 编写：刘馥清 1 声学测量的工程意义 ·环境噪声的检测、分析和治理 交通噪声 工厂噪声 建筑施工噪声 社会噪声 ·机电产品的质量控制与性能评比 ·建筑声学的测量与研究 ·电声仪器设备的设计与改进 ·水声学的测量与试验 ·声测仪器的研制与生产 ·声发射技术的研究和应用 2 噪声产生原因 1. 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生 涡流扰动，从而引起噪声。空气压缩机、电风扇的噪声 属此类。 2. 机械噪声 由固体振动而产生。金属板、金属管、齿轮、轴承 等，在设备运行时，受到撞击、摩擦及各种突变机械力 的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。 3. 液体流动噪声 液体流动中，由于液体内部的摩擦，液体与管壁的 摩擦，或流体的冲击，都会引起流体和管壁的振动，并 引起噪声。 4. 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力作用，引起铁芯和 绕组线圈的振动。引起的噪声通常称交流声。 5. 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围空气介质传递了热量，使它的温度 和压力发生变化，形成湍流和振动，产生噪声。 3 汽车噪声源分类 一 发动机噪声 ● 燃烧噪声 ● 活塞敲击噪声 ● 配气机构噪声 ● 喷油泵噪声 ● 齿轮噪声 ● 进气噪声 ● 排气噪声 ● 冷却风扇噪声 二 其它噪声 ● 传动（变速器、传动轴，…）噪声 ● 轮胎噪声 ● 车体振动噪声 ● 车体空气动力噪声 ● 车内其他辅助设备（空调器、刮水器、音响、喇 叭…）噪声 ● 制动噪声 4 声波和声速 一 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四 周传播，就形成声波。 可听声波的频率为 20~20000 Hz , 高于 20 kHz 属超声波，低于 20 Hz 为次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的 声波视为平面波，特殊情况 （线声源）下可形成柱面波。 二 声频 f ,声速 c 和声波的波长 λ λ= c/f 声速即声波的传播速度与媒质材料和环境有关。在 空气中，声速 C = 331.6 + 0.6 t ( m/s ) 其中，t 为摄氏温度 三 波数 波传播方向单位长度上的波长数。它等于波长 λ 的倒数，即 1/λ。有时也规定2π/λ为波数，以 K 表示。 四 质点速度 质点因声音通过而引起的相对整个媒质的振动速 度，与声速属不同概念，不可混淆。声波传播不是把平 衡位置附近的质点传走，而是把它的振动能量传走。 5