噪声控制中的声学基础-ENC.pptVIP

第二章 噪声控制中的声学基础 2. 1 振动与声 2.1.1 声波的产生与传播 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 各种波的传播形式 声波形成及传播小结 声波形成及传播小结 2.1.2. 声压（1） 2.1.2. 声压（2） 2.1.2. 声压（3） 2.1.2. 声压（4） 2. 2 声学波动方程 本节主要内容 理想流体媒质的四个假定 2.2.1 运动方程（1） 2.2.1 运动方程（2） 2.2.1 运动方程（3） 2.2.2 连续性方程（1） 2.2.2 连续性方程（2） 2.2.2 连续性方程（3） 2.2.3 物态方程 波动方程 2. 3 平面声波的性质 2.3.1 波动方程的解（1） 2.3.1 波动方程的解（2） 2.3.2 平面声场的特性（1） 2.3.2 平面声场的特性（2） 2.3.2 平面声场的特性（3） 2.3.3 声阻抗和媒质的特性阻抗 2. 4 声波的能量、声强和声功率 2.4.1 声能量和声能密度（1） 2.4.1 声能量和声能密度（2） 2.4.2 声功率和声强 2. 5 声波的传播 2.5.1 声波的反射、透射和折射（1） 2.5.1 声波的反射、透射和折射（1） 2.5.1 声波的反射、透射和折射（2） 2.5.1 声波的反射、透射和折射（3） 声波的反射、透射和折射 声波的反射、透射和折射 声波的反射、透射和折射 声波的反射、透射和折射 声波的反射、透射和折射 2.5.1 声波的反射、透射和折射（4） 2.5.2 声波的干涉和衍射 2.5.2 声波的干涉和衍射（1） 2.5.2 声波的干涉和衍射（2） 2.5.2 声波的干涉和衍射（3） 2. 6 声级及其运算 2.6.1 声级的定义（1） 2.6.1 声级的定义（2） 2.6.1 声级的定义（3） 2.6.2 声级的计算（1） 2.6.2 声级的计算（2） 2.6.2 声级的计算（3） 2.6.3 频程与频谱（1） 2.6.3 频程与频谱（2） 2.6.3 频程与频谱（3） 2.6.3 频程与频谱（4） 2.6.3 频程与频谱（4） 2.6.4 响度与响度级 2.6.5 计权声级 2. 7 声波的衰减 声源 声源 声源 声源 声源 1.点声源 2.线声源 4.长方形声源 由于声音的强度变化范围相当宽，直接用声功率和声压的数值来表示很不方便，并且人耳对声音强度的感觉并不正比于强度的绝对值，而更接近正比于其对数值。因此，在声学中普遍使用对数标度。 声压级（sound pressure level）为有效声压与基准声压之比的常用对数的20倍，即： 其中：Lp为声压级(dB)，p为有效声压(Pa)，p0参考声压为2× 10-5(Pa)。 人耳对频率为 1kHz 声音的可听闻为 0dB ；微风轻轻吹动树叶的声音约 14dB ；在房间中高声谈话声 ( 相距 1m 处 ) 约 68dB ～ 74dB ；交响乐队演奏声 ( 相距 5m 处 ) 约 64dB ；飞机强力发动机的声音 ( 相距 5m 处 ) 约 140 dB ；一声音比另一声音声压大一倍时大 6dB ；人耳对声音强弱的分辨能力约为 0.5dB 。 声强级（sound intensity level）为有效声强与基准声强之比的常用对数的10倍，即： 其中：LI为声强级(dB)，I为有效声强(Wm-2 )，I0参考声压为10-12(Wm-2)。 同样，声功率级为有效声功率与基准声功率之比的常用对数的10倍，即： 声压级、声强级、声功率级三者之间关系如下： 式中，S为声源辐射面积。在自由场情况下，球面波的面积S=4πr2，而对于半自由场，因声波只向半个空间辐射，此时声源辐射面积按半球面计算，即S=2πr2。 由以上可知，通过测量距声源r处的声压后，即可算出该声源的声强级和声功率级。 在噪声测量中，常遇到有多个声源或者不同频率下的声级的合成与分解的计算。而声级的合成分解得按照能量的法则进行，不能作简单的四则运算。 1.声级的加法 对于多个声源来讲，声功率和声强可以代数相加，即n个声源的声功率和声强的和为： 由此得总声功率级和总声强级为： 对于声压和声压级，涉及到多个声源在某点产生的总声压级，或者某一个声源发出的各种频率声波在某点的总声压级。一般情况下，噪声是由不同频率、无固定相位差的声波组成，因此不发生干涉现象 ，这时声波叠加就是声波能量的叠加： 即 若n个声源相同，其合成声压级为： 2.声级的减法 若已知n个声源的总声压级和其中n-1个声源的声压级，要求第k个声