三节声音传播基本特性.pdfVIP

1、与距离有关

2、空气的吸收有关

3、与频率有关

4、与吸声材料的吸声系数有关

5、与声能的转换情况有关

二、声波的反射与吸收

反射

反射原则：当声波遇到平面墙的时候，反

射声波和垂直于墙壁面法线所形成的角度

与入射声波和法线所形成的角度相等。

其入射线与反射线在反射面法线的两侧，

而且入射线，反射线反射面的法线在同一

个平面内，入射角等于反射角。这就是反

射的定律

如图所示，入射角为入射线与反射面法线之间的

夹角∠1，反射角为反射线与反射面法线之间的夹

角∠2，根据反射原则，有∠1∠2。但此原则通

常是指频率高波长短的情况。

反射系数K=反射声If/入射声Iin

当I=0时为全吸收（这种房间称为“消声

f

室”）

当I=I时为全反射（在自然界中不可能出

inf

现这种情况）

声波的吸收

吸收：

当声波入射到墙壁等物体时，声能一部分被

反射，一部分透过物体，还有一部分由于物体的

振动或声音在物体时介质的磨擦或热传

导而被损耗，这通常称之为材料的吸收。

根据能量守恒定律，设单位时间内入射击

到物体上的总声能为E，反射的声能为Er，

物体吸收的声能为Ea，透过物体的声能为

Et,则有:

E=Er+Ea+Et

吸声可以使声音减弱或，吸声的大

小决定着吸声材料的吸声性能。

吸声材料一般是孔状或是乳酪状的东西，

声音撞上去就进入孔中，并在多次反

射，在空腔内每反射击一次就会有一部分

声能被吸收，多次反射击后，最后声音从

孔中出来，响度已降低许多。

吸声性能好坏，常用吸声系数“a”表示，

a=1-k

k为反射系数，当k1时，a0,即全反

射，说明材料收。K为0时，a1，说

明全吸收。

全反射为混响室，（混响器的一种，最

早的混响）全吸收为消声室。

③隔音

隔音是把声波的传媒阻断或利用阻声

结构把声音阻隔开来，其目的是防止声干

扰、声、互相声音。

声音可以借助液体、气体、固体，当声

波入射到物体上后，除了反射和吸收外，一部分声

能使物体产生受迫弯曲振动，从而引起物体的另一

侧也产生受迫振动。因此声音从物体的一侧传到另

一侧，物体的这种传透程度称为传声系数。反之则

称隔声系数，用dB表示。建筑中常用双层

（中间有空气层）砖墙，可起一定隔声作用，但

低频则不太理想，特别是固体传导，采用悬浮结

构可较好地解决。

棚不但要防外界声干扰，还要防止互相间

的声。

3、声波的折射、衍射和散射

折射：

当声波遇到物时，除了反射声波外，

还有一部分声波将进入物。进入声波

的多少与物的特性有关。由于此时声

波从一种媒质进入到另一种媒质，其

方向发生变化，这种现象称为折射。

声波的折射是由声速决定的。

规律：

声波从声速大的媒质折射入声速小的媒

质中时，声波方向折向分界面的法线；

反波从速度小的媒质折射入声速大的

媒质中时，声波方向折离法线。

上述几何声学原理是建立在与几何光学

相似的基础上，即声音沿直线的，但这

种假设只限于反射面或物以及孔洞的尺

寸比声波波长大得多时才有效。当物或

孔洞的尺寸比声波波长小时，声波将产生绕

射（或称衍射）或弯曲，即声波将绕过

物或通过孔洞改变前进方向。

对于同一个物来说，频率较低的声

波较易产生衍射，而频率较高的声波不易

发生衍射现象。

当声波遇到物的尺寸很大时，声波

将向四面八方扩散，但反射到入射方向的

部分效多，而在入射方向的背后，就要被

“遮挡”住，成为声影区。