1、本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。第一节第一节 声学基本概念与参数声学基本概念与参数一、振动一、振动 1.简谐振动简谐振动 （一个质点的振动）（一个质点的振动） 振动是声音产生的原因，最基本的振动形式是振动是声音产生的原因，最基本的振动形式是“简谐振动简谐振动”mk力学特征：力学特征：kF本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 2.简谐振动函数：简谐振动函数：)2cos()sin()2cos()cos(0000fttfttmkf21mk3.振动与力学参数的关系：振动与
2、力学参数的关系：或或)( tt一、振动一、振动投影0t本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、波动（多个质点的振动）二、波动（多个质点的振动） 波动是振动在介质中的传播。波动是振动在介质中的传播。1. 波动产生的原因：波动产生的原因： 介质中各个质点间相互力学作用：介质中各个质点间相互力学作用： 拉压应力或剪切应力。拉压应力或剪切应力。2. 波动函数波动函数 可通过质点受力分析导出波动函数：可通过质点受力分析导出波动函数：)(2cos)(cos00cxtfcxt其中：其中：x 某质点距振源的距离某质点距振源的距离 c 声速声速本文
3、档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。波动图：波动图：x0tt ttt0 x传播方向传播方向二、波动二、波动本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声波种类三、声波种类按振动方向分类按振动方向分类 （1）纵波：）纵波：介质的振动方向与波的传播方向一致。介质的振动方向与波的传播方向一致。振动方向振动方向传播方向传播方向力学原理：力学原理：靠介质的拉或压应力传播振动靠介质的拉或压应力传播振动存在介质：存在介质：固体、液体、气体均可传播纵波固体、液体、气体均可传播纵波本文档所提供
4、的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（2）横波：）横波：介质的振动方向与波的传播方向垂直介质的振动方向与波的传播方向垂直 力学原理：力学原理：靠介质中的剪切应力传播振动。靠介质中的剪切应力传播振动。 存在介质存在介质: 固体固体 注：注：空气中只存在纵波。空气中只存在纵波。 振动方向振动方向传播方向传播方向三、声波种类三、声波种类本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2. 按波振面分类按波振面分类（1）概念）概念 波振面：所有振动相位相同的点构成的面波振面：所有振动相位相同的点构成
5、的面 （客观存在）（客观存在） 声声 线：沿传播方向与波振面垂直或正交线：沿传播方向与波振面垂直或正交 的一系列直线（假想线）的一系列直线（假想线）声源声源波振面波振面声线声线三、声波种类三、声波种类本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（2）声波按波振面分类）声波按波振面分类 球面波：球面波：波振面为球面，点声源产生；波振面为球面，点声源产生； 柱面波：柱面波：波振面为柱面，线声源产生；波振面为柱面，线声源产生； 平面波：平面波：波振面为平面，平面声源产生；波振面为平面，平面声源产生；注：注：当距离声源足够远时，所有声波均可当距离
6、声源足够远时，所有声波均可 视为平面波。视为平面波。三、声波种类三、声波种类本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、声音的频率、波长、振幅四、声音的频率、波长、振幅1.频率频率f： 单位单位Hz(1/秒秒) 人耳可听频率范围：人耳可听频率范围：2020000Hz 次声波：低于次声波：低于20Hz 超声波：高于超声波：高于2000Hz2. 波长波长：人耳可听波长范围：人耳可听波长范围：0.17mm17m3. 振幅振幅0 0：介质质点振动时离开平衡位置的最大距离介质质点振动时离开平衡位置的最大距离 痛阈振幅：痛阈振幅：1.710-3c
7、m 听阈振幅：听阈振幅：1.710-9cm 分子直径：分子直径：10-8cm 人耳能分辨小于分子直径的振动，及其灵敏。人耳能分辨小于分子直径的振动，及其灵敏。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。五、声速五、声速c 1. 波动函数的力学解法波动函数的力学解法 a. 对微小介质单元进行受力分析，并根据介质力学特对微小介质单元进行受力分析，并根据介质力学特性参数（弹性模量、质量密度）列出微分方程；性参数（弹性模量、质量密度）列出微分方程； b. 解微分方程，并由介质边界条件和初始条件确定波解微分方程，并由介质边界条件和初始条件确定波动函
8、数；动函数； c. 由波动函数确定声波的各个参数：声波的频率构成、由波动函数确定声波的各个参数：声波的频率构成、波长、振幅、声速等。波长、振幅、声速等。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2.声速声速c 决定声速的因素是什么？频率决定声速的因素是什么？频率f？波长？波长？ 由波动函数力学解法，可得：由波动函数力学解法，可得： )()()(气体纵波横波纵波BcGcEc其中：其中：E 压伸（杨氏）弹性模量压伸（杨氏）弹性模量 G 切变弹性模量切变弹性模量 B 体变弹性模量体变弹性模量 介质质量密度介质质量密度 五、声速五、声速c本文
9、档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。？问题 高空中空气密度与地面明显不同，那么，高空中空气密度与地面明显不同，那么，高空与地面声速会有明显不同吗？高空与地面声速会有明显不同吗？本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。碳钢拉压弹性模量：碳钢拉压弹性模量： E=21011帕帕(N/m2) 密度：密度：7800kg/m3 钢材理论声速：钢材理论声速：5063m/s空气的体变弹性模量：空气的体变弹性模量：B1.42105Pa 空气密度：空气密度：1.29kg/m3空气理论声速：空气理
10、论声速：332m/s本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。声速说明： （1）声速）声速c由传播介质的力学参数决定，与频率和波长无由传播介质的力学参数决定，与频率和波长无直接关系。同一种介质中，波长与频率乘积直接关系。同一种介质中，波长与频率乘积fc是一是一个常数。个常数。 各种介质声速各种介质声速 介质介质 空气空气 水水松木松木 砖砖 钢材钢材 声速声速c (m/s) 34015002500 350036005000（2）温度会影响介质的力学参数，所以温度会影响声速。）温度会影响介质的力学参数，所以温度会影响声速。 )(61. 0
11、4 .331温度空气ttc空气声速一般取：空气声速一般取：340m/s五、声速五、声速c本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。六、声压六、声压(*)1.声压定义声压定义p：声波扰动引起介质压强的变化量。：声波扰动引起介质压强的变化量。 p=p声声p静静 其中：其中： p声声 声音存在时介质压强声音存在时介质压强 p静静 无声音时介质压强无声音时介质压强 声压单位：帕（声压单位：帕（Pa） 说明：说明：声压易于测量，人耳感受的也是声压，所以声学声压易于测量，人耳感受的也是声压，所以声学中一般用声压中一般用声压p替代振幅替代振幅来描述声
12、音的强弱。来描述声音的强弱。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。六、声压六、声压(*)2.用声压表示的波动函数用声压表示的波动函数)(2sin)(sin00cxtfPcxtPp3.有效声压有效声压pe 人耳不能感觉声压的瞬时起伏，只能感受声压的有效值，人耳不能感觉声压的瞬时起伏，只能感受声压的有效值，即声压对时间的均方值。即声压对时间的均方值。21002PdtpTpTe说明：说明：声学所谈声压一般是指有效声压。声学所谈声压一般是指有效声压。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网
13、站删除。4.人耳对声压的感受范围人耳对声压的感受范围 听阈声压：听阈声压：210-5Pa 痛阈声压：痛阈声压：20Pa 说明：说明： （1） 人耳感受声压范围很大：最大最小相差人耳感受声压范围很大：最大最小相差106（百万）（百万）倍；倍； （2）大气压为）大气压为105Pa，可听声压为大气压的，可听声压为大气压的1/50亿亿1/5000，说明声音引起的气压变化非常小。，说明声音引起的气压变化非常小。六、声压六、声压(*)本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。六、声压六、声压( (* *) )5.声压声压p与振幅与振幅之间关系（了解
14、）之间关系（了解）BfBp2其中：其中：B 空气绝热体变模量：空气绝热体变模量：1.42105Pa 空气密度：空气密度：1.29kg/m3 1000Hz声压声压与振幅关系声压声压与振幅关系 声压（声压（Pa） 振幅（振幅（cm） 听阈听阈 210-51.710-9 痛阈痛阈 201.710-3本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。七、声能密度七、声能密度1.声能密度定义声能密度定义 声场中单位体积介质中声能，用声场中单位体积介质中声能，用D表示，单位为表示，单位为J/m3。2.平均声能密度平均声能密度 声场中每一位置的声能密度随时间
15、变化，取一个周期内的声场中每一位置的声能密度随时间变化，取一个周期内的平均值为平均声能密度平均值为平均声能密度 。3. 声能密度计算公式声能密度计算公式22cpDeD本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。八、声强八、声强( (* *) )1.声强定义声强定义 单位时间通过垂直于声波传播方向的单位面积单位时间通过垂直于声波传播方向的单位面积的声能在一个振动周期内的平均值的声能在一个振动周期内的平均值,用用I表示表示。单位面积单位面积声能传声能传播方向播方向声强声强I 声强是矢量，单位为声强是矢量，单位为W/m2。本文档所提供的信息仅供
16、参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。八、声强八、声强( (* *) ) 2.声强与声能密度及声压关系声强与声能密度及声压关系cpcDIe2声强与有效声压的平方成正比声强与有效声压的平方成正比人耳所能感受到的最小声强为：人耳所能感受到的最小声强为：10-12 W/m2.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。九、声功率九、声功率单位时间穿过某一平面或曲面总声能量。ISdcosdSISdIdW功率：穿过微小面积单元的声SdIdSISdIWcos穿过任意曲面声功率：本文档所提供的信息仅供参考之用，不
17、能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。九、声功率九、声功率 穿过波振面的声功率可直接用面积乘以声强。穿过波振面的声功率可直接用面积乘以声强。IrW24指向均匀点声源功率：指向均匀点声源功率：声强均匀的平面波功率：声强均匀的平面波功率：ISW ISIr本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。第二节 声音的传播 本节讨论问题：本节讨论问题： 1。声源：种类、指向性。声源：种类、指向性 2。声场：自由、扩散、半自由声场。声场：自由、扩散、半自由声场 3。声音的反射、透射。声音的反射、透射 4。声音的衍射。声音的衍
18、射 5。声音的叠加。声音的叠加本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、声源一、声源1.声源分类声源分类（1）点声源）点声源 满足下列条件之一可看作是点声源：满足下列条件之一可看作是点声源： a. 声源的几何尺寸远远小于声音波长；声源的几何尺寸远远小于声音波长； b. 与声源距离远大于声源几何尺寸。与声源距离远大于声源几何尺寸。（2）线声源）线声源 一系列在一条直线上的发声点构成的声源，有两种：一系列在一条直线上的发声点构成的声源，有两种： a.相干线声源：各发声点相位相同；相干线声源：各发声点相位相同； b.不相干线声源：各发声点
19、相位无关系，如一串汽车。不相干线声源：各发声点相位无关系，如一串汽车。 （3）面声源）面声源 平面发声。平面发声。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2.声源的指向性声源的指向性 声源发出声音声强或声压在各个方向上不同，声强或声压声源发出声音声强或声压在各个方向上不同，声强或声压随方向分布的不均匀性称为声源的指向性。随方向分布的不均匀性称为声源的指向性。 一、声源一、声源40%100%60%100%306002kHz1kHz100Hz相对对指向性相对对指向性绝对指向性绝对指向性 30 50 70dB03060本文档所提供的信息仅供
20、参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、声场二、声场 声音存在的区域叫声场，分为三类：声音存在的区域叫声场，分为三类： a. 自由声场：自由声场： 声音在任何方向上无反射，声场中任何一点只有声音在任何方向上无反射，声场中任何一点只有来自声源的直达声。如空旷的原野，高空飞机。来自声源的直达声。如空旷的原野，高空飞机。草地不反射声音草地不反射声音空旷原野自由声场空旷原野自由声场 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。b.扩散声场：扩散声场： 声源置于全反射材料构成的密闭空间中，声音在各个方声源置
21、于全反射材料构成的密闭空间中，声音在各个方 向上均发生全放射。向上均发生全放射。二、声场二、声场声源声源扩散声场扩散声场本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 c.半自由（半扩散）声场半自由（半扩散）声场 介于自由与扩散声场之间，声源部分声音被反射，部介于自由与扩散声场之间，声源部分声音被反射，部分分 投向无穷远，如开着窗户的教室。投向无穷远，如开着窗户的教室。二、声场二、声场声源声源半自由声场半自由声场本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的
22、反射与透射112121sinsincc2211sinsincc(1) (1) 反射反射：(2) (2) 折射：折射：声速决定声音的折射角度：声速决定声音的折射角度： 声速高，折射角大声速高，折射角大。或：或：介质介质2：c2介质介质1：c11121. 声音的反射角与折射角声音的反射角与折射角本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。折射公式推导：折射公式推导：三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射介质介质2 2：c c2 2介质介质1 1：c c1 11122ABCD21sinsinADABADCD21cABcCD2211sinsin
23、cc本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。利用折射公式讨论问题利用折射公式讨论问题： （1 1）声波的全反射；）声波的全反射； （2 2）声音的折射与可传播距离）声音的折射与可传播距离三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1. 全反射问题：全反射问题： 当声音从当声音从“软介质软介质”向向“硬介质硬介质”入射时，折射角会等入射时，折射角会等于大于于大于9090，不再有透射声波，称，不再有透射声波，称“全反射全反射”。21211090
24、sinsincccc 9020入射角临界条件：入射角临界条件：折射角临界条件：折射角临界条件：三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射c2c11090本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1 .13227. 01500340sin1010水空cc例：例： c c水水1500m/s; c1500m/s; c空空340m/s340m/s，求由空气向水中投射，求由空气向水中投射 时，声音的全反射临界入射角？时，声音的全反射临界入射角？结论：结论： 空气声音只有小角度入射（接近垂直入射）才会空气声音只有小角度入射（接近垂直入射）才会发生透射
25、，因此，从空气进入其他介质的折射角公式发生透射，因此，从空气进入其他介质的折射角公式近似为：近似为： 三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射2121cc本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2. 2. 声音的折射与可传播距离声音的折射与可传播距离白天声线白天声线夜间声线夜间声线三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射高温层高温层低温层低温层高温层高温层 低温层低温层2121sinsincctc61. 04 .331空气本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。声声影影区区白
26、天声场白天声场夜晚声场夜晚声场声音在夜晚比声音在夜晚比白天传得更远白天传得更远三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。高空飞机声场高空飞机声场三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射低温层低温层高温层高温层本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射2.声压反射与透射系数（垂直入射）声压反射与透射系数（垂直入射） 11221122ccccpprirp介质1：c11介质2：c22piprpt（1）声压反
27、射系数）声压反射系数（2）声压透射系数）声压透射系数1122222cccppitp本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射例：例： 水水1000kg/m3; c水水1500m/s; 空空1.29kg/m3; c空空340m/s(1)(1)声音从空气垂直进入水中声音从空气垂直进入水中: :9994. 034029. 11500100034029. 115001000空空水水空空水水ccccrp234029. 1150010001500100022空空水水水水cccp本文档所提供的信息仅供参考之用，
28、不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射例：例： (2)声音从水垂直进入空气中声音从水垂直进入空气中:9994. 034029. 1150010001500100034029. 1空空水水水水空空ccccrp0006. 034029. 11500100034029. 122空空水水空空cccp说明：说明： （1）从水中入射的声波声压反射系数为负值，）从水中入射的声波声压反射系数为负值， 相位改变相位改变180。 （2）从空气透射进入密介质时，声压近似加倍。）从空气透射进入密介质时，声压近似加倍。本文档所提供的信息仅供参考之用，
29、不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射3. 声强反射与透射系数（垂直入射）声强反射与透射系数（垂直入射） 2211221122)(pirIrccccIIr介质1：c11介质2：c22IiIrIt（1）声强反射系数）声强反射系数（2）声强透射系数）声强透射系数2221112222114pitIccccccII本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射例：例： 水水1000kg/m3; c水水1500m/s; 空空1.29kg/m3
30、; c空空340m/s(1)(1)声音从空气垂直进入水中声音从空气垂直进入水中: :9988. 0)34029. 11500100034029. 115001000()(22空空水水空空水水ccccrI0012. 0)34029. 115001000(1500100034029. 12)(422空空水水水水空空ccccI本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声音的反射与透射三、声音的反射与透射例：例：(2) (2) 声音从水垂直进入空气中声音从水垂直进入空气中: :9988. 0)34029. 11500100034029. 1
31、15001000()(22空空水水空空水水ccccrI0012. 0)34029. 115001000(1500100034029. 12)(422空空水水水水空空ccccI说明：说明：密度相差较大的两种介质间，无论从哪种密度相差较大的两种介质间，无论从哪种介质入射，透射系数都很小。介质入射，透射系数都很小。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、声音得衍射四、声音得衍射ss声影区ss声影区声影区sss本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。五、声音的叠加五、声音的叠加1
32、.瞬时声压的叠加瞬时声压的叠加inppppp21nDDDD212222222122cpcpcpcpeneee2.有效声压的叠加有效声压的叠加222212eneeepppp本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。第三节第三节 声级声级 （重点）（重点）本节内容：本节内容： 1。声压级、声强级、声功率级及相互关系；。声压级、声强级、声功率级及相互关系； 2。声级加法；。声级加法； 3。声级减法。声级减法本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。为什么引入声级为什么引入声级? 人人耳
33、所能感受到的最小的声压耳所能感受到的最小的声压210-5Pa，痛阈声压痛阈声压20Pa，相差上百万倍，变化范围大，相差上百万倍，变化范围大，直接用声压或声强表示不方便；此外人耳感直接用声压或声强表示不方便；此外人耳感受到的声音的强度并不与声压或声强成正比，受到的声音的强度并不与声压或声强成正比，为此引入为此引入“相对倍数相对倍数”加加“取对数取对数”方法表方法表示声音的相对强弱，即所谓的示声音的相对强弱，即所谓的“声级声级”。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、声压级一、声压级声压级定义：声压级定义：020lg20)lg(10
34、eeeepppppL94lg20eppL其中：其中：pe0 参考声压，参考声压， 210-5Pa，是人耳所能，是人耳所能听到的听到的1000Hz最小声压。最小声压。又有：又有：声压级单位：声压级单位：分贝（分贝（dBdecibel）本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、声压级（续）一、声压级（续）说明说明: a. 人耳正常听力范围：人耳正常听力范围：0120dB b.人耳对声音强弱的分辨能力为人耳对声音强弱的分辨能力为0.5dB.06. 110lg20lg20lg205 . 0205 . 02121020121eeeeeeeep
35、pppppppppLLdB即当声压增加即当声压增加0.06倍后，人耳才能分辨其差别。倍后，人耳才能分辨其差别。思考题：思考题：1dB的含义是什么的含义是什么？本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、声强级二、声强级1.声强级定义：声强级定义：120lg10lg100IIILI其中：其中：I0为参考声强级，为参考声强级，10-12W/m2，人耳能听到的，人耳能听到的最小的声强。最小的声强。2.声强级与声压级关系：声强级与声压级关系：LLcLcIpppIcpIILppeeeeI400lg10lg10lg10/lg10lg1002020
36、2020）（）（在38.9，空气c=400Pas/m , L=0IpLL 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声功率级三、声功率级120lg10lg100WWWLW1.声功率级定义声功率级定义W 声源功率或穿过某一界面的总功率声源功率或穿过某一界面的总功率W0参考功率，参考功率，10-12 W本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、声功率级三、声功率级( (续续) )2.声功率级与声强级的关系声功率级与声强级的关系11lg20)4lg(102rLrLLWWI对于指
37、向性均匀的点声源：对于指向性均匀的点声源：24 rWSWISLSIWWWISWIILWIlg10lg10lg10lg10/lg10lg1000000SWI 说明：说明：距离声源每增加一倍，声强级衰减距离声源每增加一倍，声强级衰减6dB. 这一结论是否适合指向不均匀的点声源？这一结论是否适合指向不均匀的点声源？本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、声级加法四、声级加法两个两个70dB的声音叠加后是多少分贝？的声音叠加后是多少分贝？1. 两个声级的叠加（公式法）两个声级的叠加（公式法）)1010lg(10211 . 01 . 0pp
38、LLpL本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。声级叠加公式推导声级叠加公式推导211 . 02022202221 . 020212021110lg1010lg10ppLeeeepLeeeepppppLppppL)1010lg(10)lg(10)lg(10lg10211 . 01 . 020222021202221202ppLLeeeeeeeeeppppppppppL本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例题例题1：车间一台机器噪声为：车间一台机器噪声为85dB，另一台机器
39、噪声为，另一台机器噪声为 88dB，求两台机器同时开机时噪声分贝数？，求两台机器同时开机时噪声分贝数？dBLppLLp8 .89)1010lg(10)1010lg(10881 . 0851 . 01 . 01 . 021解：解：例题例题2：车间一台机器噪声为：车间一台机器噪声为100dB，另一台机器噪声，另一台机器噪声为为 85dB，求两台机器同时开机时噪声分贝数？，求两台机器同时开机时噪声分贝数？解：解：dBLppLLp1 .100)1010lg(10)1010lg(10851 . 01001 . 01 . 01 . 021本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有
40、不当之处，请联系本人或网站删除。例题例题3：车间两台机器噪声为：车间两台机器噪声为85dB，求两台机器同时开，求两台机器同时开机时噪声分贝数？机时噪声分贝数？dBLppLLp88)1010lg(10)1010lg(10851 . 0851 . 01 . 01 . 021解：解：说明：说明： a.当两个声级相差较大时，总声级与较大者近似相等；当两个声级相差较大时，总声级与较大者近似相等； b.相等的两个声级叠加，声级增加相等的两个声级叠加，声级增加3dB; c.两个声级叠加后，总声级比较大声级最多大两个声级叠加后，总声级比较大声级最多大3dB。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请
41、勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。方法描述：方法描述：两个声级两个声级L Lp1 p1 、L Lp2p2（ 设设L Lp1p1 L Lp2p2 ）叠加结果）叠加结果L Lp p可看成是较大声级可看成是较大声级L Lp1p1加上一修正量加上一修正量LL p p，而修正量，而修正量LL p p与两个声级的差与两个声级的差LLp p=L=Lp1p1-L-Lp2p2有固定关系，将二有固定关系，将二者的固定关系列表，并在叠加声级时查用。者的固定关系列表，并在叠加声级时查用。ppLpLLLLLpLLLLpppppp11 . 01)(1 . 01 . 01 . 01 . 0)101log(10
42、101 10lg101010lg10211212. 两个声级的叠加（查表法）两个声级的叠加（查表法）)101lg(101 . 0pLpL其中：其中：21pppLLL本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。LLp p012345678LL p p3.02.52.11.81.51.21.00.80.6LLp p91011121314151617LL p p0.50.40.30.30.20.20.10.10.0852. 两个声级的叠加（查表法）两个声级的叠加（查表法）( (续续) )本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿
43、。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例题例题1：车间一台机器噪声为：车间一台机器噪声为100dB，另一台机器噪声为，另一台机器噪声为 95dB，求两台机器同时开机时噪声分贝数？，求两台机器同时开机时噪声分贝数？dBdBdBLLLppp595100212. 两个声级的叠加（查表法）两个声级的叠加（查表法）( (续续) )dBLp2 . 1dBdBdBLLLppp2 .1012 . 11001解解:查表得查表得:合成声级合成声级:本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、声级加法四、声级加法(续续)3. 多个声级的叠加多个声级的叠
44、加)101010lg(101 . 01 . 01 . 021pnppLLLpL本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。实际问题实际问题: (1) (1)测量设备噪声时有背景噪声测量设备噪声时有背景噪声( (无法消除无法消除),),测量结果要减测量结果要减去背景噪声去背景噪声; ; (2) (2)两台机器总噪声已知两台机器总噪声已知, ,其中一台机器噪声已知其中一台机器噪声已知, ,求另一求另一台机器噪声台机器噪声. .四、声级减法四、声级减法声级减法计算公式声级减法计算公式:)1010lg(1011 . 01 . 02ppLLpL本文
45、档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、声级减法四、声级减法( (续续) )声级减法公式推导声级减法公式推导:)1010lg(10)lg(10)lg(10lg1011 . 01 . 020212022021220222ppLLeeeeeeeeeppppppppppL例题例题1：车间一台机器开机后噪声为：车间一台机器开机后噪声为94dB，关机后背景噪，关机后背景噪声为声为 88dB，求该机器得纯噪声分贝数？，求该机器得纯噪声分贝数？解解: 总噪声总噪声Lp= 94dB, 背景噪声背景噪声Lb= 88dB机器纯噪声机器纯噪声:dBLpbp
46、LLpm7 .92)1010lg(10)1010lg(10881 . 0941 . 01 . 01 . 0本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例题例题2：车间：车间3台机器台机器,每台机器单独开机时测得噪声分别为每台机器单独开机时测得噪声分别为L1=81dB， L2=78dB, L3=83dB,所有机器所有机器关机后背景关机后背景噪声噪声Lb=70dB，求，求3台机器同时开机后的噪声？台机器同时开机后的噪声？解解: 首先求各台机器产生的纯噪声首先求各台机器产生的纯噪声:四、声级减法四、声级减法( (续续) )dBLdBLdBLbb
47、bLLLLLL8 .82)1010lg(10)1010lg(103 .77)1010lg(10)1010lg(106 .80)1010lg(10)1010lg(10701 . 0831 . 01 . 01 . 03701 . 0781 . 01 . 01 . 02701 . 0811 . 01 . 01 . 01321dBLbLLLLp7 .85)10101010lg(10)10101010lg(10701 . 08 .821 . 03 .771 . 06 .801 . 01 . 01 . 01 . 01 . 0321三台机器同时开机噪声三台机器同时开机噪声:本文档所提供的信息仅供参考之用，不
48、能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。第四节第四节 声音的衰减声音的衰减两种衰减两种衰减: 传播衰减传播衰减 吸收衰减吸收衰减本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 声波由声源向外传播声波由声源向外传播,波振面扩展波振面扩展,声强声强I=W/S变小变小,称称为为传播衰减传播衰减. a.平面波不存在波振面扩展平面波不存在波振面扩展, 无传播衰减无传播衰减; b.其它类型波其它类型波( (球面波、柱面波球面波、柱面波) )存在传播衰减。存在传播衰减。 球面波的传播衰减：球面波的传播衰减：一、传播衰减一、传播衰
49、减11lg20)4lg(102rLrLLWWI距声源距离每增加一倍，传播衰减距声源距离每增加一倍，传播衰减6dB。对柱面波而言，离线声源的距离每增加一倍，传播衰减为多少分贝？本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 声能转换为热能，被介质吸收，由此引起的衰减声能转换为热能，被介质吸收，由此引起的衰减称为称为吸收衰减。吸收衰减。二、吸收衰减二、吸收衰减吸收衰减规律：吸收衰减规律：uxeII032cfu x 沿传播方向与I0声强处距离； u 衰减系数，与频率及声速有关本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当
50、之处，请联系本人或网站删除。1.吸收衰减与频率关系吸收衰减与频率关系 衰减系数衰减系数u正比于频率正比于频率f的平方，频率越高衰减越快。的平方，频率越高衰减越快。声音在空气中每声音在空气中每1000m衰减衰减L(dB/1km)(dB/1km) f (Hz)12550040008000L(dB/1km) 0.3 1.6 25 78结论：结论：低频比高频声音传的更远，在远处听到声低频比高频声音传的更远，在远处听到声音低沉。音低沉。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2. 吸收衰减与介质特性或声速关系吸收衰减与介质特性或声速关系介质特性
