声学基础的知识点整理(整理).pdf

噪声产生原因 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。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、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。 液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩 擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪 声。 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组 线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度 和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。 声波和声速 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（声波是纵波）。可听声波的频率为 20～20000Hz, 高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 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）可形成柱面波。 声频(f )声速( c)和波长( λ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =331.6+0.6t 或c20.05 273t (m/s) 在水中声速约为 1500m/s t—摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即 1/λ。有时也规定2π/λ 为波数，用符号K表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声 波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。 声场 有声波存在的区域称为声场。 声场大致可以分为自由 场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称 为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的 密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声 场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室 内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场 扩散场（混响场） 半扩散 如果实验房间很大，以至边界墙面和天花板的反射可以忽 略，只剩下地面的反射，这种空间称为半扩散场，或半自由 场。 精密的声学测量和分析要求在自由场或者扩散场进行，一 些工程要求的测试可以在半自由场进行。 近场和远 在不足两倍机械尺寸或所发声波频率最低的一个波长距离 之内（两者取大者），为近（声）场，大于此距离为远（声） 场。 近场的质点速度与瞬时声压不同相，远场的质点速度与瞬 时声压同相。 距离增加一倍，点声源声压级降 6dB,线声源声压级降 3dB。 声压与声压级 声压 由于声波存在而引起的大气压力增值，用符号 p 表示。 2 单位是Pa或N/m 。 -5 听阈声压也称为基准声压 p =2 ×10 Pa (1000Hz)，即标准 0 化额定听阈，表示有正常听力的人，平均能听到的 1000Hz 的最 低声