物理性污染控制-第二章-噪聲污染及其控制-第2節(jié)聲學(xué)基本知識(shí)課件

第二節(jié)

聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

2.1

聲音的產(chǎn)生和傳播2.2

聲波的描述2.3

聲波的傳播特性2.4

聲源的指向性第二節(jié)聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2.1聲音的產(chǎn)生和傳播12.1聲音的產(chǎn)生和傳播2.1聲音的產(chǎn)生和傳播2物體的振動(dòng)是產(chǎn)生聲音的根源。聲源：把產(chǎn)生聲音的振動(dòng)物體稱作聲源。點(diǎn)聲源：聲源尺寸遠(yuǎn)小于測(cè)點(diǎn)到聲源距離時(shí)，聲波以球面波形狀較均勻地向各個(gè)方向輻射。線聲源：如一列較長的列車；公路上長的車隊(duì)等。面聲源：如透過一個(gè)壁面向開闊空間傳播。物體的振動(dòng)是產(chǎn)生聲音的根源。點(diǎn)聲源：聲源尺寸遠(yuǎn)小于測(cè)點(diǎn)到聲3聲波：向前推進(jìn)著的振動(dòng)稱為聲波。聲場(chǎng)：有聲波傳播的空間叫聲場(chǎng)。聲音傳播:聲源、介質(zhì)聲音傳播實(shí)質(zhì)：是物體振動(dòng)形式的傳播。傳播形式：空氣縱波固體、液體縱波、橫波聲波：向前推進(jìn)著的振動(dòng)稱為聲波。傳播形式：空氣42.2.1描述聲波的基本物理量振幅位移位移：物體離開靜止位置的距離稱為位移，最大的位移叫振幅，振幅的大小決定了聲音的大小。相位2.2

聲波的描述

2.2.1描述聲波的基本物理量振幅位移位移：物體離開靜止位51.周期（T）：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)每往復(fù)一次所需要的時(shí)間，單位：秒（s）2.聲波頻率（f）：一秒鐘內(nèi)媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的次數(shù)，單位：赫茲(Hz)頻率范圍(Hz)<2020-20000>20000聲音定義次聲20-500500-20002000-20000超聲低頻聲中頻聲高頻音頻聲1.周期（T）：頻率范圍(Hz)<2020-20000>263.波長：在一列波中，偏離平衡位置的位移和速度總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波長，或聲源每振動(dòng)一次，聲波的傳播距離。4.聲速（c）：振動(dòng)在媒質(zhì)中傳播的速度。媒質(zhì)名稱空氣水混凝土玻璃鐵鉛軟木硬木聲速3441372304836535182121933534267室溫時(shí)聲速近似值（m/s）3.波長：4.聲速（c）：振動(dòng)在媒質(zhì)中傳播的速度。媒質(zhì)空7聲速與溫度關(guān)系氣體中的聲速：c＝（331.45＋0.61t／℃）m?s-1

其中331.45是0度時(shí)聲音在空氣中速度，就是說地面上溫度每升高一度，聲速增加約0.61米／秒氣體分子運(yùn)動(dòng)的快慢和溫度有關(guān)系，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越快，傳遞振動(dòng)越快。也就是：溫度越高，聲速越大。聲速與溫度關(guān)系氣體中的聲速：8聲速：固體>液體>氣體聲速是介質(zhì)特性的函數(shù)，不同介質(zhì)中聲速不同。氣體中的聲速：

固體分子運(yùn)動(dòng)：分子之間力的作用使分子在各自的平衡位置附近振動(dòng)，平衡位置不能改變。由于分子間結(jié)合緊密，振動(dòng)很容易從一個(gè)分子傳遞給另一個(gè)分子，導(dǎo)致聲音在固體中的速度大，傳播快。聲速：固體>液體>氣體聲速是介質(zhì)特性的函數(shù)，不同介質(zhì)中聲速不9液體分子運(yùn)動(dòng)：在平衡位置附近振動(dòng)，但由于液體的流動(dòng)性，平衡位置也可以移動(dòng)。由于分子間結(jié)合也很緊密，振動(dòng)也容易從一個(gè)分子傳遞給另一個(gè)分子，導(dǎo)致聲音在液體中的速度較大，傳播較快。氣體分子運(yùn)動(dòng)：氣體分子間距大，只有在相互碰撞時(shí)才考慮作用力。一般情況下，分子運(yùn)動(dòng)是自由運(yùn)動(dòng)，這就使氣體不容易傳遞振動(dòng)，因此，聲音在氣體中的速度小于液體和固體中的速度。液體分子運(yùn)動(dòng)：在平衡位置附近振動(dòng)，但由于液體的流動(dòng)性，平衡位102.2.2聲波的物理量度（1）聲壓：受聲波的傳播擾動(dòng)，局部空氣產(chǎn)生壓縮或膨脹，壓縮的地方壓強(qiáng)增大，膨脹的地方壓強(qiáng)縮小，這樣在原來的大氣壓上產(chǎn)生壓強(qiáng)的變化，此壓強(qiáng)變化稱聲壓。1.聲壓、聲壓級(jí)2.2.2聲波的物理量度（1）聲壓：受聲波的傳播擾動(dòng)，局部11瞬時(shí)聲壓：聲場(chǎng)中某一瞬時(shí)的聲壓值峰值聲壓：一定時(shí)間間隔內(nèi)最大一瞬時(shí)聲壓值有效聲壓（pe）：在一定時(shí)間間隔（周期的整數(shù)倍）中，瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間的均方根值。電子儀器測(cè)得的聲壓即有效聲壓。瞬時(shí)聲壓：聲場(chǎng)中某一瞬時(shí)的聲壓值12聞閾聲壓：正常人耳剛能聽到聲音的聲壓。痛閾聲壓：剛剛引起正常人耳疼痛感覺的聲音的聲壓。對(duì)1000Hz的聲音，聞閾聲壓是2×10-5N·m-2

，痛閾聲壓是20N·m-2。聞閾聲壓：正常人耳剛能聽到聲音的聲壓。13（2）聲壓級(jí)為什么要用“級(jí)”表征聲音的大小？用聲壓絕對(duì)值表示聲音強(qiáng)弱不方便。從聞閾聲壓2×10-5Pa到痛閾聲壓2×101Pa，聲壓絕對(duì)值相差100萬倍。采用與基準(zhǔn)值的相對(duì)值較方便。（2）聲壓級(jí)為什么要用“級(jí)”表征聲音的大小？14級(jí)的概念：1個(gè)量的級(jí)是這個(gè)量與同類基準(zhǔn)值之比的對(duì)數(shù)，用L表示。r＝10時(shí)，級(jí)的單位為貝（耳），工程上常用分貝表示級(jí)，符號(hào)為dB。r＝e時(shí)，級(jí)的單位為奈培(Np),1Np＝8.686dB表達(dá)式：級(jí)的概念：1個(gè)量的級(jí)是這個(gè)量與同類基準(zhǔn)值之比的對(duì)數(shù)，用L表示15聲壓級(jí)：該聲音的聲壓與參考聲壓的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘20，即：聲壓級(jí)單位：分貝，用dB表示。

聲壓級(jí)：該聲音的聲壓與參考聲壓的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘216某些環(huán)境下的聲壓和聲壓級(jí)環(huán)境聲壓（Pa）聲壓級(jí)（dB）鍋爐排氣放空，距噴口1米200140鉚釘槍，大型羅茨風(fēng)機(jī)63130汽車?yán)?，距?米，大型球磨機(jī)20120柴油機(jī)6.3110離心風(fēng)扇0.6390公共汽車上0.2080城市噪聲，街道上0.06370普通說話0.02060電風(fēng)扇，微電機(jī)附近0.006350安靜房間0.002040輕聲耳語0.0006330樹葉飄動(dòng)聲0.0002020農(nóng)村靜夜0.00006310可聽0.0000200某些環(huán)境下的聲壓和聲壓級(jí)環(huán)境聲壓（Pa）聲壓級(jí)（dB）鍋爐排17常見的聲壓級(jí)范圍如右圖所示：常見的聲壓級(jí)范圍如右圖所示：182.聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí)：（1）聲強(qiáng)：在聲波傳播方向上單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的平均聲能量，稱為聲強(qiáng)，用

I表示，單位：瓦每平方米

。聲壓和聲強(qiáng)都是度量聲音大小、強(qiáng)弱的物理量。聲壓是用力的關(guān)系說明聲音的強(qiáng)弱，聲強(qiáng)是用能量的關(guān)系說明聲音的強(qiáng)弱。I=W/A2.聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí)：（1）聲強(qiáng)：在聲波傳播方向上單位時(shí)間內(nèi)垂19二者可以互相換算：式中：，空氣密度；C，聲速；二者可以互相換算：20（2）聲強(qiáng)級(jí)：該聲音的聲強(qiáng)與參考聲強(qiáng)的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘以10，即：聲強(qiáng)級(jí)單位：dB。（2）聲強(qiáng)級(jí)：該聲音的聲強(qiáng)與參考聲強(qiáng)的比值取以10為底的對(duì)數(shù)213.聲功率和聲功率級(jí)（1）聲功率：聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射的總能量，單位：瓦。

意義：聲功率是衡量聲源輸出聲能量大小的基本量，表征聲源的特性，反映了聲源的本質(zhì)，可用于鑒定各種聲源。3.聲功率和聲功率級(jí)（1）聲功率：聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射的總22聲功率與聲強(qiáng)的關(guān)系球面輻射時(shí)：波陣面面積聲強(qiáng)與聲功率都衡量聲波的能量聲強(qiáng)隨距聲源距離的增加而降低，與環(huán)境有關(guān)聲功率是不變量，反映了聲源的本質(zhì)聲功率與聲強(qiáng)的關(guān)系球面輻射時(shí)：波陣面面積聲強(qiáng)與聲功率都衡量聲23（2）聲功率級(jí)：該聲音的聲功率與參考聲功率的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘10，即：聲功率級(jí)單位：dB（2）聲功率級(jí)：該聲音的聲功率與參考聲功率的比值取以10為底24聲能密度：?jiǎn)挝惑w積介質(zhì)所含的聲波能量，常采用一個(gè)周期內(nèi)聲能密度的平均值表示。4.聲能密度：區(qū)別于聲強(qiáng)與聲功率聲強(qiáng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位面積的平均聲能量聲功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輻射的總的聲能量聲能密度：?jiǎn)挝惑w積介質(zhì)所含的聲波能量，常采用一個(gè)周期內(nèi)聲能密255.頻譜與頻譜分析

頻譜：指組成聲音的各種頻率的分布圖形。

頻譜分析：對(duì)噪聲源發(fā)出聲音的聲壓級(jí)（聲強(qiáng)

級(jí)、聲功率級(jí)）在各頻率的分布特性進(jìn)行分析，考察頻譜特征。這種對(duì)噪聲頻譜特征的分析叫做頻譜分析。

頻譜圖：以頻率為橫坐標(biāo)，聲壓級(jí)（聲強(qiáng)

級(jí)、聲功率級(jí)）為縱坐標(biāo)，描述噪聲強(qiáng)度與頻譜關(guān)系的圖。5.頻譜與頻譜分析頻譜：指組成聲音的各種頻率的分布圖形。26外弦a1(440Hz)空弦音內(nèi)弦d1(293.67Hz)空弦音二胡聲音的頻譜圖外弦a1(440Hz)空弦音內(nèi)弦d1(293.67Hz)空27聲音頻譜類型：線狀譜：一系列離散頻率的純音組成的頻譜，頻譜圖是離散的豎直線段。[一些樂器的聲音、周期或間斷振動(dòng)的聲源產(chǎn)生的聲音。]

與振動(dòng)相同的聲波頻率稱為基頻；頻率等于基頻整數(shù)倍的稱為諧波頻率。連續(xù)譜：聲能連續(xù)分布在寬廣的頻率范圍內(nèi)，形成一條連續(xù)的曲線譜線。[大部分噪聲屬于連續(xù)譜。]聲音頻譜類型：28線狀譜連續(xù)譜復(fù)合譜復(fù)合譜：既有連續(xù)聲音頻譜，又有離散線譜。聽起來有明顯的音調(diào)，稱為有調(diào)噪聲。在噪音控制中，頻譜圖中聲壓級(jí)較突出的部分及其所對(duì)應(yīng)的頻率是重點(diǎn)控制的目標(biāo)。線狀譜連續(xù)譜復(fù)合譜復(fù)合譜：既有連續(xù)聲音頻譜，又有離散線譜。29常見噪聲的頻譜圖常見噪聲的頻譜圖30物理性污染控制-第二章-噪聲污染及其控制-第2節(jié)聲學(xué)基本知識(shí)ppt課件31頻程：為方便起見，通常將寬廣的音頻變化范圍劃分為若干個(gè)較小的頻段，稱為頻程、頻帶或帶寬。兩個(gè)不同頻率的聲音作相對(duì)比較，有決定意義的是兩個(gè)頻率的比值，而不是它們的差值。n倍頻程f1、f2—頻程的上限頻率和下限頻率頻程：為方便起見，通常將寬廣的音頻變化范圍劃分為若干個(gè)較小的32各倍頻程的中心頻率：f1－f2=Δf,

稱為帶寬n=1，倍頻程；n=2，2倍頻程；n=1/3，1/3倍頻程。各倍頻程的中心頻率：f1－f2=Δf,稱為帶寬n336.總聲壓級(jí)的計(jì)算【自學(xué)P19-22】

6.總聲壓級(jí)的計(jì)算【自學(xué)P19-22】346.總聲壓級(jí)的計(jì)算（1）聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)的相加：聲強(qiáng)和聲功率表征的是能量，由于能量可以相加，所以，總聲強(qiáng)或總聲功率可以由各聲源的代數(shù)相加得到，然后計(jì)算聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。【自學(xué)P19-22】6.總聲壓級(jí)的計(jì)算（1）聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)的相加：聲強(qiáng)和聲功率35（2）聲壓級(jí)的相加

n個(gè)聲源互不干涉(p24)幾種聲音同時(shí)發(fā)生，則總的聲壓級(jí)不是各聲壓級(jí)的簡(jiǎn)單算術(shù)和，而是按照能量的疊加規(guī)律，即壓力的平方進(jìn)行疊加。（2）聲壓級(jí)的相加n個(gè)聲源互不干涉(p24)幾種聲音同時(shí)發(fā)36代入上式：P20例題1-2(展示用EXCEL解題2-2）代入上式：P20例題1-2(展示用EXCEL解題2-2）37

令：則：代入下式：得：計(jì)算噪聲值的圖解方法令：則：代入下式：得：計(jì)算噪聲值的圖解方法38

令：令：39分貝和的增值表：聲壓級(jí)差△Lp增值△L’p0312.522.131.841.551.261.070.880.690.5100.411、120.313、140.2150.1分貝和的增值表：聲壓級(jí)差△Lp增值△L’p0312.522.40△Lp△Lp’課本p20-21△Lp△Lp’課本p20-2141圖表法計(jì)算總聲壓級(jí)把要相加的分貝值從大到小排列，按由大到小的順序進(jìn)行計(jì)算；用第一個(gè)分貝值減第二個(gè)分貝值，得△Lp；由△Lp查上圖或上表得△L’p，然后按下式計(jì)算出第一、二個(gè)分貝值之和；用第一、二個(gè)分貝和之值再與第三個(gè)分貝值相加，依次加下去。圖表法計(jì)算總聲壓級(jí)把要相加的分貝值從大到小排列，按由大到小的42例:某車間四臺(tái)機(jī)床單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲壓級(jí)分別為97dB、95dB、100dB、80dB，試求車間內(nèi)合成聲壓級(jí)。解一、計(jì)算法=102.6dB例:某車間四臺(tái)機(jī)床單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲壓級(jí)分別為97dB、95dB4310097△L’p=1.8101.895△L’p=0.8102.680△L’p=0.1102.7解二:查表法計(jì)算時(shí)先將聲壓級(jí)從大到小排列，再按由大到小的順序進(jìn)行計(jì)算。合成聲壓級(jí)P總≈102.7dB10097△L’p=1.8101.895△L’p=0.81044(3)聲壓級(jí)相減用儀器測(cè)出的聲源的聲壓級(jí)實(shí)際上是聲源與背景噪聲的總聲壓級(jí)。所以在有背景噪聲的環(huán)境中，聲源的聲壓級(jí)無法直接測(cè)得，只能根據(jù)總聲壓級(jí)和背景聲壓級(jí)求得。(3)聲壓級(jí)相減用儀器測(cè)出的聲源的聲壓級(jí)實(shí)際上是聲源與背景45儀器測(cè)量噪聲聲源真實(shí)噪聲背景噪聲由得儀器測(cè)聲源真實(shí)噪聲背景噪聲由得46波陣面（波的基本幾何形狀）：指空間同一時(shí)刻相位相同的各點(diǎn)組成的軌跡曲線。根據(jù)波振面的形狀可將聲波分為不同的類型。聲線：常稱為聲射線，就是子聲源發(fā)出的代表能量傳播方向的直線，在各向同性的媒質(zhì)中，聲線就是代表波的傳播方向且處處與波陣面垂直的直線。2.2.3聲波的類型波陣面（波的基本幾何形狀）：指空間同一時(shí)刻相位相同的各點(diǎn)組成47平面波：面聲源形成的聲波，如活塞在氣缸中推拉球面波：點(diǎn)聲源形成的聲波，波陣面為同心球面柱面波：波陣面為同軸柱面。聲壓振幅沿軸向分布均勻，沿徑向與距軸的距離平方根成反比平面波：面聲源形成的聲波，如活塞在氣缸中推拉48聲波的類型類型波陣面聲線聲源類型平面聲波垂直于傳播方向的平面相互平行的直線平面聲源球面聲波以任何值為半徑的球面點(diǎn)聲源發(fā)出的半徑線點(diǎn)聲源柱面聲波同軸圓柱面線聲源發(fā)出的半徑線線聲源聲波的類型類型波陣面聲線聲源類型平面聲波垂直于傳播方向的平面491.平面聲波：1.平面聲波：50a.波動(dòng)方程：對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)而言：正向傳播負(fù)向傳播a.波動(dòng)方程：對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)而言：正向傳播負(fù)向傳播51b.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度：對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)而言：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度幅值b.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度幅值52c.聲阻抗率：對(duì)于平面聲波而言：?jiǎn)挝唬≒a·s/m）聲場(chǎng)中某位置的聲壓與該位置質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速率之比聲阻抗率僅與介質(zhì)密度和聲速有關(guān)，是介質(zhì)固有的常數(shù);兩種介質(zhì)的聲阻抗率將決定聲波反射和透射的強(qiáng)度。u-振動(dòng)速率c-波速c.聲阻抗率：對(duì)于平面聲波而言：?jiǎn)挝唬≒a·s/m）聲場(chǎng)中某53d.聲線：相互平行的一系列直線d.聲線：相互平行的一系列直線542.球面聲波波陣面是以任何值為半徑的同心球面。a.波動(dòng)方程：對(duì)于從球心向外傳播的簡(jiǎn)諧球面聲波而言：球面聲波振幅（A/r）隨傳播距離的增加而減少，二者成反比關(guān)系。2.球面聲波波陣面是以任何值為半徑的同心球面。對(duì)于從球心55b.聲線：是由聲源點(diǎn)發(fā)出的半徑線。b.聲線：是由聲源點(diǎn)發(fā)出的半徑線。563.柱面聲波：波陣面為同軸圓柱面的聲波稱為柱面聲波。a.波動(dòng)方程：對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)簡(jiǎn)諧柱面聲波而言：振幅隨徑向距離的增加而減少，與距離的平方根成反比關(guān)系。b.聲線：是由線聲源發(fā)出的徑向線。3.柱面聲波：波陣面為同軸圓柱面的聲波稱為柱面聲波。對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)簡(jiǎn)57回顧聲壓、聲強(qiáng)、聲功率聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)頻譜和頻譜分析頻程聲波的類型：平面波、球面波、柱面波回顧聲壓、聲強(qiáng)、聲功率582.3聲波的傳播特性2.3.1聲波的反射、透射、折射

2.3.2聲波的散射、衍射、干涉

2.3.3聲波的疊加2.3.4聲波在傳播中的衰減2.3聲波的傳播特性2.3.1聲波的反射、透射、折射592.3.1聲波的反射、透射、折射（發(fā)生在不同介質(zhì)界面）piptpr垂直入射聲波:發(fā)生反射和透射斜入射聲波：發(fā)生反射和折射2.3.1聲波的反射、透射、折射（發(fā)生在不同介質(zhì)界面）pi601.聲波的反射定律與折射定律入射聲波、反射聲波與折射聲波的傳播方向應(yīng)該滿足Snell定律：a.反射定律：b.折射定律：1.聲波的反射定律與折射定律入射聲波、反射聲波與折射聲波的傳61c.與折射定律有關(guān)的討論由折射定律可知：聲波的折射由聲速?zèng)Q定全反射：θt=90°折射波沿界面?zhèn)鞑ニ伎?p27)1.為什么聲音在晚上比晴朗的白天傳播的遠(yuǎn)一點(diǎn)？2.為什么逆風(fēng)傳播的聲音難以聽清？c.與折射定律有關(guān)的討論由折射定律可知：聲波的折射由聲速?zèng)Q定622.反射系數(shù)和透射系數(shù)a.聲壓的反射系數(shù)和透射系數(shù)反射系數(shù)：反射聲壓與入射聲壓的比值。透射系數(shù)：透射聲壓與入射聲壓的比值。2.反射系數(shù)和透射系數(shù)a.聲壓的反射系數(shù)和透射系數(shù)633.吸聲系數(shù)定義：入射聲波在界面上失去的聲能（包括透射到介質(zhì)2中去的聲能）與入射聲能之比rp

的數(shù)值與入射方向有關(guān)，因此α也與入射的方向有關(guān)。3.吸聲系數(shù)定義：入射聲波在界面上失去的聲能（包括透射r642.3.2聲波的散射、衍射、干涉1.聲波的散射:聲波傳播過程中，遇到的障礙物表面較粗糙或障礙物的大小與波長差不多，則聲波入射時(shí)，產(chǎn)生各個(gè)方向的反射，這種現(xiàn)象稱為散射。聲波的散射既與障礙物的形狀有關(guān)，又與入射聲波的波長有關(guān)。波長較短的波被散射得多。2.3.2聲波的散射、衍射、干涉1.聲波的散射:652.聲波的衍射：聲波傳播過程中遇到障礙物或孔洞時(shí)，如果聲波的波長比障礙物尺寸大得多，聲波會(huì)繞過障礙物而不改變傳播方向，這種現(xiàn)象稱為聲波的衍射。2.聲波的衍射：66

兩列波頻率、振動(dòng)方向相同且具有恒定相位差的聲波，合成聲仍是同一頻率的振動(dòng)，在空間某一些位置的振動(dòng)始終加強(qiáng)，在另一些位置的振動(dòng)始終減弱，這種現(xiàn)象稱為聲波的干涉現(xiàn)象。產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲波稱為相干波，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲源稱為相干聲源。兩列頻率相同，無固定相位差的聲波，或者頻率不同，相位差固定的兩列波，或者有無規(guī)則變化相位差的兩列波，都不產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，稱為不相干波，不產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲源稱為不相干聲源。3.聲波的干涉現(xiàn)象：兩列波頻率、振動(dòng)方向相同且具有恒定相位差的聲波，合成67聲波的干涉現(xiàn)象聲波的干涉現(xiàn)象68

4.聲波的疊加

相干聲波的疊加1.聲壓的疊加：2.能量的疊加：不相干聲波的疊加1.聲壓的疊加：2.能量（平均聲能密度）的疊加：

4.聲波的疊加

相干聲波的疊加1.692.3.3

聲波在傳播中的衰減聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于擴(kuò)散、吸收、散射等原因，離開聲源的距離增加，聲音逐漸減弱。1.擴(kuò)散引起的衰減擴(kuò)散衰減：由于波陣面的擴(kuò)展而引起的聲強(qiáng)隨距離而減弱的現(xiàn)象稱為擴(kuò)散衰減。聲波的擴(kuò)散衰減與聲源的形狀有關(guān)2.3.3聲波在傳播中的衰減聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由70

a.點(diǎn)聲源的擴(kuò)散衰減點(diǎn)聲源輻射的一般為球面波聲壓從r1處傳播到r2處時(shí)的發(fā)散衰減：

a.點(diǎn)聲源的擴(kuò)散衰減點(diǎn)聲源輻射的一般為球面波聲壓從r1處71b.線聲源的擴(kuò)散衰減r0≤L/π，聲源視為無限長線聲源：r0>L/π，線聲源視為點(diǎn)聲源。L測(cè)點(diǎn)Dr0b.線聲源的擴(kuò)散衰減r0≤L/π，聲源視為無限長線聲源：L測(cè)72c.矩形面聲源的擴(kuò)散衰減r0≤a/π，聲源輻射平面聲波，聲壓不衰減。a/π≤r0<b/π，面聲源視為無限長線聲源。r0>b/π，面聲源視為點(diǎn)聲源。LabDr0a<bc.矩形面聲源的擴(kuò)散衰減r0≤a/π，聲源輻射平面聲波，聲壓732.空氣吸收引起的附加衰減空氣吸收：聲波在空氣中傳播時(shí)，因空氣的粘滯性和熱傳導(dǎo)，在壓縮和膨脹過程中，使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，稱為空氣吸收。這種吸收稱為經(jīng)典吸收。弛豫吸收：空氣分子在一定狀態(tài)下，平均能、轉(zhuǎn)動(dòng)能和振動(dòng)能處于一種平衡狀態(tài)。當(dāng)有聲擾動(dòng)時(shí)，這三種能量發(fā)生變化，打破原來的平衡，建立新的平衡。這一過程需要一定的時(shí)間，并耗散聲能，稱為熱弛豫吸收。（手撞擊到海綿上，緩沖耗能）2.空氣吸收引起的附加衰減空氣吸收：聲波在空氣中傳播時(shí)，因空74點(diǎn)聲源在從r1處聲壓級(jí)Lp1，傳播到r2處Lp2，若聲波衰減包括擴(kuò)散衰減和空氣吸收衰減，則對(duì)無限長聲源，有點(diǎn)聲源在從r1處聲壓級(jí)Lp1，傳播到r2處Lp2，若聲波75

3.地面吸收的附加衰減當(dāng)?shù)孛媸欠莿傂员砻鏁r(shí)：地面吸收將會(huì)對(duì)聲傳播產(chǎn)生附加衰減，但短距離（30-50m）其衰減可以忽略，而在70m以上應(yīng)予以考慮。聲波在厚的草地上面或穿過灌木叢傳播時(shí)，在頻率為1000Hz時(shí)的附加衰減較大，可高達(dá)

25dB/100m。

3.地面吸收的附加衰減當(dāng)?shù)孛媸欠莿傂员砻鏁r(shí)76聲波穿過樹木或者森