噪聲與聲學(xué)基礎(chǔ)

噪聲與聲學(xué)基礎(chǔ)第一頁，共45頁?，F(xiàn)場感受：聲音1：聲音2：聲音3：聲音4：提問：以上所播放的聲音中，哪些是令人愉快、優(yōu)美動(dòng)聽的？哪些是令人厭煩、刺耳難聽的？聲音5：第二頁，共45頁。一、聲音的種類1、噪聲：令人厭煩的、刺耳難聽的聲音。2、樂音：令人愉快的、優(yōu)美動(dòng)聽的聲音?！h(huán)境保護(hù)的角度噪聲：發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。樂音：發(fā)聲體做規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音?！锢韺W(xué)角度樂音聲波圖噪聲聲波圖第三頁，共45頁。思考與討論：在日常生活和學(xué)習(xí)中，你認(rèn)為有哪些聲音是噪聲？噪聲有哪些危害？第四頁，共45頁。二、噪聲的分類和來源1、分類1）根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理分為：空氣動(dòng)力噪聲由于氣體震動(dòng)產(chǎn)生的，當(dāng)氣體中發(fā)生了壓力突變或有渦流等現(xiàn)象，就會(huì)引起氣體的擾動(dòng)，而產(chǎn)生空氣動(dòng)力性噪聲。機(jī)械性噪聲固體摩擦、震動(dòng)而產(chǎn)生的，一般起源于設(shè)備的連接點(diǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)單個(gè)的或周期性的撞擊電磁噪聲由電磁場交替變化而引進(jìn)某些機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲第五頁，共45頁。噴氣式飛機(jī)達(dá)到音速時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的音爆第六頁，共45頁。7各式水陸武器射擊時(shí)的噪聲都很大第七頁，共45頁。2）根據(jù)噪聲來源分為：交通運(yùn)輸噪聲工業(yè)生產(chǎn)噪聲建筑施工噪聲社會(huì)生活噪聲第八頁，共45頁。噪聲之源交通噪聲飛機(jī)噪音交通噪聲

汽車、摩托車的鳴叫聲，車輪與路面的摩擦聲，火車、飛機(jī)等巨大響聲。第九頁，共45頁。工業(yè)噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲，電鋸、機(jī)床、電鉆、工地爆破聲等等。建筑噪聲工廠噪音噪聲之源第十頁，共45頁。噪聲之源春運(yùn)居民噪聲家用電器的工作聲，人的說話、哭笑聲等。歌舞廳市場第十一頁，共45頁。三、噪聲的特征、危害及減小途徑1、特征

（1）可感受性（2）即時(shí)性（3）局部性第十二頁，共45頁。2、噪聲的危害1）對(duì)交談、通訊、思考的干擾2）對(duì)人體健康的影響：①聽力損傷

先天性聽力損傷后天性聽力損傷②聽力損傷三種類型傳導(dǎo)性聽力損傷感音神經(jīng)性聽力損傷混合性聽力損傷如耳垢積聚、外耳及中耳發(fā)炎、中耳積水、鼓膜破裂等如自然衰老、過量噪聲、腦膜炎等由傳導(dǎo)性和感音性障礙共同構(gòu)成的聽力損傷③聽覺會(huì)隨著年齡的增長發(fā)生衰竭第十三頁，共45頁。⑤聽力的有效康復(fù)措施是：選配合適的助聽器為了保證休息和睡眠：≤50dB為了保證工作和學(xué)習(xí)：≤70dB為了保護(hù)聽力：≤90dB④聽力損傷程度：用分貝表示，即你的聽力在哪些分貝范圍內(nèi)第十四頁，共45頁。噪聲對(duì)動(dòng)物的影響有人給奶牛播放輕音樂后，牛奶的產(chǎn)量大大增加，而強(qiáng)烈的噪聲使奶牛不再產(chǎn)奶。

60年代初，美國一種新型飛機(jī)進(jìn)行歷時(shí)半年的試驗(yàn)飛行，結(jié)果使附近一個(gè)農(nóng)場的１萬只雞羽毛全部脫落，不再下蛋，有6千只雞體內(nèi)出血，最后死亡。第十五頁，共45頁。3、減小噪聲的途徑

噪聲也是聲音，它從發(fā)聲處產(chǎn)生，通過介質(zhì)作為載體來傳播，最后到達(dá)聲音的接收處，完成了整個(gè)傳播聲音的全過程。因此噪聲控制可以從這三個(gè)方面入手：一是在聲源處，二是在傳播過程中，三是在人耳處

第十六頁，共45頁。減小噪聲——在聲源處減小噪聲

有消音器的92式手槍第十七頁，共45頁。小區(qū)門口禁止鳴笛汽車消音器第十八頁，共45頁。減小噪聲——在傳播路徑上減小噪聲

植樹造林高架路的防噪音設(shè)施第十九頁，共45頁。車間封閉建筑防罩第二十頁，共45頁。防噪音耳罩射擊用防噪音耳罩減小噪聲——在人耳處減小噪聲第二十一頁，共45頁。減小噪聲源的噪聲。如安裝消聲器在傳播過程中減弱。如設(shè)置隔音板，遠(yuǎn)離噪聲在人耳處減弱。如用耳塞、耳罩、防聲頭盔等。第二十二頁，共45頁。

1.噪聲的發(fā)生：

當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20～20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音。由震動(dòng)產(chǎn)生：機(jī)械震動(dòng)；空氣震動(dòng)

四、噪聲的頻率、波長和聲速

噪聲的傳播：需通過中間介質(zhì)第二十三頁，共45頁。人耳聽閾頻率在20～20000Hz范圍內(nèi)20Hz以下為“次聲”，20000Hz以上為“超聲”，

人耳不能聽到1000～4000Hz是人耳最敏感的頻率人耳聽閾2×10－5Pa，痛閾20Pa

四、噪聲的頻率、波長和聲速第二十四頁，共45頁。

狗的耳朵可以接收每秒120千赫的聲波。利用狗的這項(xiàng)特長制造的犬笛，可以把追趕獵物跑遠(yuǎn)了的狗輕而易舉地喚回來。犬笛第二十五頁，共45頁。四、噪聲的頻率、波長和聲速

2.頻率

聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率，記作f，單位為Hz。3.波長

沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間的距離稱為波長，用λ表示，單位為m。第二十六頁，共45頁。4.聲速

一秒時(shí)間內(nèi)聲波傳播的距離叫聲波速度，簡稱聲速，記作c，單位為m/s。

頻率、波長和聲速三者的關(guān)系：聲速與介質(zhì)和溫度有關(guān)空氣中：c=331.4+0.607t20℃時(shí)：空氣中聲速--344m/s；純水中—1450m/s；鋼鐵中—5000m/s；第二十七頁，共45頁。小結(jié)1、噪聲的定義2、噪聲的分類和來源3、噪聲的特征4、噪聲的頻率、波長和聲速第二十八頁，共45頁。1．在有些地方可以看到如圖所示的標(biāo)志，它表示的意思是（）A.禁止鳴笛，保持安靜B.道路彎曲，行車注意安全C.此地由樂器出租D.禁止停車練習(xí)題A第二十九頁，共45頁。2.對(duì)因衣物沒有放好引起的洗衣機(jī)機(jī)身振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，正確的處理方法是（）A.在傳播過程中減弱：關(guān)上門窗B.在聲源處減弱：放平衣物C.在人耳處減弱：塞上耳塞D.在洗衣機(jī)內(nèi)加更多的水B3.人民大會(huì)堂四周墻壁都做成蜂窩狀似的小孔，這主要是為了（）A.減弱聲波的反射B.增加聲波的反射C.增強(qiáng)聲音響度D裝飾禮堂，美觀好看A第三十頁，共45頁。4．（多選）為了消減噪聲，下列措施可行的是（）

A．將噪聲大的機(jī)械換成噪聲小的機(jī)械

B．在馬路和住宅間設(shè)立屏障或植樹造林

C．在耳孔中塞上一小團(tuán)棉花

D．關(guān)閉所有聲源ABC5．下列不屬于噪聲的是（）A．馬路上車輛的鳴笛聲B．自由市場喧鬧的叫賣聲C．音樂欣賞會(huì)上演奏的鋼琴聲D．在沉靜的夜晚突然有大聲談笑聲C第三十一頁，共45頁。7．如圖所示，圖甲為人敲鼓，能發(fā)出悅耳動(dòng)聽的鼓聲，這說明聲音是由于物體＿＿＿＿產(chǎn)生的；圖乙為抽去玻璃罩內(nèi)的空氣，就聽不到鈴聲，說明聲音的傳播依賴于＿＿＿＿。振動(dòng)介質(zhì)第三十二頁，共45頁。8、空氣中溫度為35℃，試計(jì)算空氣中的聲速。并求出該溫度下頻率為400Hz噪聲的波長。解：該溫度下聲速C=331.4+0.607t=331.4+0.607*35=352.6(m/s)在f=400Hz時(shí)，λ=C/f=352.6/400=0.88第三十三頁，共45頁。五、噪聲的物理量度1、聲壓、聲強(qiáng)和聲功率（1）聲壓聲壓是空氣受聲波干擾而產(chǎn)生的壓強(qiáng)增量。即噪聲場中單位面積上由聲波引起的壓力增量為聲壓，用P表示，單位為帕斯卡（Pa）或牛頓/米2。（2）聲強(qiáng)聲場中某點(diǎn)的聲強(qiáng)就是單位時(shí)間內(nèi)（每秒）通過該點(diǎn)與聲波傳播方向垂直單位面積上的聲能量用I表示，單位為W/m2

。平面波聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系是I=式中P——聲壓，Pa；

ρ——空氣的密度，kg/m3

；

c——聲速，m/s。

第三十四頁，共45頁。（3）聲功率

I=

五、噪聲的物理量度式中I——聲強(qiáng)，W/m2；

W——聲功率，W；

r——離聲源的距離，m。第三十五頁，共45頁。五、噪聲的物理量度2、聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)（1）聲壓級(jí)

LP

=

（2）聲強(qiáng)級(jí)

LI

=（3）聲功率級(jí)

LW=第三十六頁，共45頁。例題：某噪聲聲壓為2*10Pa，求其聲壓級(jí)Lp。解：Lp==20*lg（20/2*10-5）=120dB五、噪聲的物理量度第三十七頁，共45頁。（1）相同噪聲級(jí)的疊加Lc=L+10lgNLc：總噪聲級(jí)，dBL：一個(gè)噪聲源的噪聲級(jí)，dB

（L可表示Lp、Li、Lw）N：噪聲源的數(shù)目3、噪聲的疊加和相減五、噪聲的物理量度第三十八頁，共45頁。例題：如有10個(gè)相同的噪聲源，每個(gè)噪聲源的聲壓級(jí)均為100dB，那它們的總聲壓級(jí)為多少？解：Lc=L+lgN=100+10*lg10=110dB五、噪聲的物理量度第三十九頁，共45頁。（2）不同噪聲級(jí)的疊加如有兩個(gè)噪聲級(jí)不同的噪聲源（如L1和L2，且L1＞L2）疊加在一起，則它們的產(chǎn)生的總噪聲級(jí)可按下式計(jì)算：Lc=L1+△L

△L：增加值，dB。由表查出。五、噪聲的物理量度第四十頁，共45頁。例題：某車間有兩臺(tái)車床，在同一個(gè)測點(diǎn)，當(dāng)開其中一臺(tái)時(shí)測得的聲壓級(jí)為90dB，再開另一臺(tái)測得的聲壓級(jí)為85dB，求總聲壓級(jí)是多少？解：L1-L2=90-85=5dB，由表查得△L=1.2dBLc=L1+△L=90+1.2=91.2dB五、噪聲的物理量度第四十一頁，共45頁。例題，有四個(gè)聲源作用于同一個(gè)點(diǎn)，聲壓級(jí)分別為95dB、93dB、90dB、88dB，求總聲壓是多少？（提示：它們合成的總聲壓級(jí)可以按任意次序兩兩相疊加而得。）五、噪聲的物理量度第四十二頁，共45頁。（3）噪聲的相減

L1=Lc-△L聲級(jí)減