第1章--声学基础...ppt

1、第一章音响基础，本章内容： 1。 音响基本概念(基本) 2。 声音的传播(了解) 3。 声级：声级加法和减法(点) 4。 声音衰减(了解) 5。 频谱(重点)，第一节声基本概念和残奥仪，振动1 .简并性共振(一质点的振动)振动是产生声音的原因，最基本的振动形式是“简并性共振”，力学特征：2 .简并性共振函数：3 1 .产生波动的原因：介质中各质点间的相互力学作用：抗拉应力或剪切应力。 2 .波函数可以通过质点的受力分析导出波函数，其中，距x某质点振动源的距离c音速，波动图：二，波动，三，声波的种类，按振动方向分别为分类(1)纵波：介质的振动方向和波的传播方向一致。 机械原理：介质引起的抗拉应力

2、传播振动存在介质：固体、液体、气体均可在纵波传播；(2)横波：介质的振动方向与波的传播方向垂直，机械原理：介质中的剪切应力传播振动。 介质：存在的固体注：空气中只存在纵波。三、声波种类、2、波振动面不同、(1)概念波振动面：由所有振动相位相同点构成的面(客观存在)声线：沿传播方向与波振动面垂直或正交的一系列直线(假想线)、三、声波种类、(2)柱面波：波振面为柱面，产生线声源的平面波：波振面为平面，产生平面声源三、声波的种类四、声音的频率、波长、振幅、1 .频率f :单位Hz(1/秒)人耳可听频率范围： 2020000Hz次声波：低于2000hz的医学超声：高于2000hz的2 .波长、5、音速

3、c，对1 .波函数的力学解法a .微小介电质针织面料进行受力分析质量密度)来解决列举差分方程的b .差分方程，由介质边界条件和初始条件决定波函数的c .波函数决定的声波的各残奥计：声波的频率构成、波长、振幅、音速等。 2 .决定音速c音速的主要因素是什么？ 频率f？ 波长？ 从波函数力学解法出发，e轧制(杨氏)弹性模数g滑动弹性模数b体变弹性模数介质质量密度、5、音速c， 问题是，高空空气密度和地面明显不同，高空和地面的声速明显不同吗？ 在碳钢的拉伸模量： e=21011pa(n/m2 )密度： 7800kg/m3钢材理论音速： 5063m/s空气的体弹性模数： B1.42105Pa空气密度：

4、 1.29kg/m3空气理论音速同一介质中，波长和频率的乘积fc恒定。 由于各种介质的音速，(2)温度影响介质的力学残奥计，温度影响音速。 空气声速为340m/s、5、声速c、6、声压(* )、1 .声压定义p :声波扰动引起的介电质压的变化量。 p=p音p静其中： p音存在时介质压力p无静音时介质压力声压单位： Pa说明：声压容易测定，人耳感觉也是声压，所以在音响中一般用声压p代替振幅来描绘声音的强弱。 6、声压(* )、2 .声压所表示的波函数，3 .有效声压pe人耳不能感觉到声压的瞬时起伏，所以只能感觉到声压的有效值，即声压对时间的平均值。 说明：音响学中所说的声压一般指有效声压。4 .

5、对人耳声压的感知范围听阈值声压： 210-5Pa说明： (1)人耳的感知声压范围大：最大最小差106 (百万)倍(2)大气压强为105Pa，可听声压为大气压强的1/50亿1/5000，声音引起的气压变化非常小6、声压(* )、6、声压(* )、5 .声压p与振幅的关系(了解)，其中，b空气绝热体的变形率： 1.42105Pa空气密度： 1.29 kg/m3，10002 .平均声能量密度声场中各位置的声能量密度随时变化，将1周期内的平均值作为平均声能量3 .声能密度的校正公式，8，声强(* )，1 .声强定义了单位时间垂直于声波传播方向的单位面积的声能在一个振荡周期内的平均值，以I表示。 音高是

6、向量，单位是W/m2。八、声强(* )、二、声强与声能密度和声压的关系，声强与有效声压的平方成比例，人耳感觉到的最小声是10-12 W/m2.九、声功率、通过单位时间的平面或曲面的总声能。 九、声功率、通过波振面的声功率可以直接乘以声强。 指均一点的声源功率：音高均一的平面波功率：第2节音的传播，在本节讨论问题： 1。 声源：种类，方向性2。 声场：自由、扩散、半自由声场3。 声音的反射，透过4。 声音的衍射5。 声音的重日式榻榻米、一、声源、一.声源分类(一)点声源满足以下条件之一可以看作是点声源： a .声源的几何尺寸远小于声音的波长b .距声源的距离远大于声源几何尺寸。 (2)线声源由一

7、连串的一条直线上的发音点构成的声源有a .相干线声源：各发音点的相位相同，a .相干线声源：各发音点的相位相同，a .相干线声源：各发音点的相位相同这2种b .不相干线声源：各发音点的相位无关(3)面声源平面发声。 2 .声源的方向性声源是声音的强度和声压在各个方向不同，声音的强度和声压根据方向分布的不均匀性称为声源的方向性。 一、声源、相对方向性、绝对方向性、二、声场、声音存在的区域鸣场： a .自由声场：声音不向任何方向反射，声场的任何点都只有来自声源的直达声。 像广阔的原野，像高空的飞机。 b .扩散声场：声源放置在由全内反射材料构成的密闭空间中，声音向所有方向全放射。 二、声场、c .

8、半自由(半扩散)声场处于自由和扩散声场之间，声源部分的声音被反射，部分导向无限远，如开窗的教室。二、声场、三、声音的反射和透射、(1)反射：(2)折射：音速决定音的折射角度：音速高，折射角大。 (1)声波的全内反射(2)声音的折射和可传播距离；(3)声音的反射和可传播距离；(1)全内反射问题：声音从“软介质”入射到“硬介质”后，折射角达到90以上入射角临界条件：折射角临界条件：三，声音反射和透射，例如c水1500m/s； c空340m/s，从空气投射到水中时，求声音的全内反射极限入射角？ 结论空气声音只能从小角度入射(接近垂直入射)，因此从空气进入其他介质的折射方式有：三、声音的反射和透射、二、声音的折射和可传播距离、白天声线、夜间声线、三、接近声音的反射和透射的三、声音的反射和透射、低温层、高温层、三、声音的反射和透射天空1.29kg/m3 c天空340m/s (1)声音从空气垂直进入水中：三、声音的反射和透过，例如(2)声音从水垂直进入空气中：(1)从水中进入的声波的声压反射系数为负值，相位发生180的变化(2)空气三、声音的反射和透射，三.声音强反射和通透系数(垂直入射)，(1)声音强反射系数，(2)声音强通透系数，三、声