一、振動(dòng)與聲波
1.聲音產(chǎn)生:是一種物理現(xiàn)象,它是由物體的機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的。
2.聲源:振動(dòng)的物體,即固體、氣體或液體稱為聲源。
3.聲音是一種波動(dòng),通常稱為聲波。聲音傳播時(shí)并不是隨同聲波流動(dòng)。這就象石子投 水中激起的水波一樣,圓形水波一圈圈擴(kuò)散開去的時(shí)候,水的質(zhì)點(diǎn)并未與水波一起前進(jìn),只是在其平衡位置附近往返振動(dòng)在原地上下運(yùn)動(dòng)。
4. 聲音傳播的媒質(zhì)是空氣,聲源上下不斷振動(dòng)使得聲源上面一層的空氣分子也隨著上下振動(dòng)。由于空氣分子之間有一定的彈性,以及分子的慣性,振動(dòng)著的分子又帶動(dòng)了與其相鄰的其它分子,依此類推。如:鼓面的振動(dòng)就可以使遠(yuǎn)處的空氣分子發(fā)生振動(dòng),這個(gè)振動(dòng)的能量通過空氣分子傳到我們的耳中,則聽到了鼓聲。
5. 聲音的三要素:
強(qiáng)弱:由聲波的振幅來決定,振幅越大,表示聲波的能量越高,因此聲音也就越大聲.
音調(diào):高低由振動(dòng)的頻率決定,頻率越高,聲音就越尖銳。
音色:音色的差別則是由波形來決定。
二、聲壓和聲壓級
聲音是在大氣壓上的壓強(qiáng)波動(dòng)。這個(gè)壓強(qiáng)波動(dòng)的大小簡稱為聲壓。單位是 Pa(帕) 用?。鸨硎?。我們通常生活的環(huán)境壓強(qiáng)是一個(gè)大氣壓,當(dāng)聲音這個(gè)疏密波傳來時(shí),疏部的壓強(qiáng)就稍稍低于一個(gè)大氣壓,密部的壓強(qiáng)稍稍高于一個(gè)大氣壓。如:鼓皮敲得重,上下振動(dòng)劇烈,聲壓大,聽起來聲音就響。反之振動(dòng)小,聲壓小,聽起來聲音就弱。
1. 聲壓級:人耳剛剛能聽到的 小聲壓只有一個(gè)大氣壓的五十億分之一。而人耳能短時(shí)忍受的 大聲壓那也不過是一個(gè)大氣壓的千分之幾,如:噴氣式飛機(jī)附近的聲壓可達(dá)數(shù)百帕,在這聲音下人耳感到壓痛、頭昏,時(shí)間稍長就會(huì)引起耳聾。從剛剛可以聽到的聲音到人們不堪忍受的聲音,聲壓相差數(shù)萬倍,顯然,用聲壓表達(dá)各種不同大小的聲音實(shí)在太不方便了。為了實(shí)用上方便,同時(shí)考慮到人耳對聲音強(qiáng)弱反應(yīng)的特性,用對數(shù)方法將聲壓分為百十個(gè)級,稱為聲壓級。
2.聲壓級的定義:聲壓與參考聲壓之比的平方取常用對數(shù)乘以10,單位是?。洌拢ǚ重悾?。聲壓加倍,聲壓級僅增加?。常洌?。同樣通過計(jì)算可以得知,聲壓增加 10倍,聲壓級增加 20dB,聲壓增加?。保埃氨叮晧杭壴黾印。矗埃洌?。
3.衡量聲音強(qiáng)度的還有聲強(qiáng)級和聲功率級等。
① 聲強(qiáng):在垂直于聲波傳播方向上,單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的聲能,聲強(qiáng)與聲壓的平方或正比聲壓的疊加實(shí)質(zhì)上是聲強(qiáng)的疊加。
② 聲功率:聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射的總聲能。
4. 聲壓級表示:用峰值、平均值和有效值表示。
峰值就是瞬時(shí)聲壓的 大值。
平均值是瞬時(shí)聲壓的絕對值在一段時(shí)間上的平均數(shù)。
有效值是瞬時(shí)聲壓平方值在一段時(shí)間的平均數(shù)的平方根,又稱均方根值
5. 我們常見聲源感覺,A聲級[dB(A)](測點(diǎn)距離聲源1-1.5m)30以下 | 消聲室 | 極靜,幾乎感覺不到。 | 30以下 | 消聲室 | 極靜,幾乎感覺不到。 |
30~40 | 輕聲耳語 | 很靜 | 30~40 | 輕聲耳語 | 很靜 |
40~60 | 普通室內(nèi)交談聲,小空調(diào)機(jī) | 安靜、正常交談聲音 | 40~60 | 普通室內(nèi)交談聲,小空調(diào)機(jī) | 安靜、正常交談聲音 |
60~70 | 一般說話。工廠噪聲(60~70dB) | 一般 | 60~70 | 一般說話。工廠噪聲(60~70dB) | 一般 |
80 | 大聲交談,較吵的街道,建筑 | 干擾談話,提高嗓門或靠才能交談。 | 80 | 大聲交談,較吵的街道,建筑 | 干擾談話,提高嗓門或靠才能交談。 |
90 | 嘈雜的街道,空壓機(jī)站,泵房, | 很吵,大喊大叫也聽不清。 | 90 | 嘈雜的街道,空壓機(jī)站,泵房, | 很吵,大喊大叫也聽不清。 |
100~110 | 機(jī)器,電鋸,砂輪機(jī),大鼓風(fēng)機(jī) | 難過,聽力受損 | 100~110 | 機(jī)器,電鋸,砂輪機(jī),大鼓風(fēng)機(jī) | 難過,聽力受損 |
110~120 | 鑿巖機(jī),球磨機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī) | 難以忍受痛,呆一分鐘即暫時(shí)致聾 | 110~120 | 鑿巖機(jī),球磨機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī) | 難以忍受痛,呆一分鐘即暫時(shí)致聾 |
三、聲波的傳播類型:實(shí)際情況下經(jīng)??梢哉业浇茷槟撤N類型波的條件。
球面波(點(diǎn)聲源):點(diǎn)聲源聲波在傳播時(shí),隨著離聲源距離的增加,聲壓要降低。
① 距離增大一倍時(shí), 聲壓級減小?。丁。洌拢?/span>
② 距離增大?。保氨稌r(shí), 衰減?。玻啊。洌?;
③ 距離增大 100倍時(shí),衰減 40?。洌?。
2. 柱面波(線聲源):若其長度遠(yuǎn)大于傳播距離,這時(shí)距離加倍時(shí),聲壓級衰減?。场。洌?。
3. 平面波:對于面聲源,可以認(rèn)為是輻射平面波,平面波不隨距離聲源遠(yuǎn)近而變化。