1. 声场是指声波到达的空间,分为自由声场和有界空间声场。有界空间指的是空间部分或全部被边界所包围。
2. 有界空间中的声波不是自由传播的,而要受到空间边界的反射。由于边界反射的作用,有界空间内的声波将在一些特定的频率形成一系列驻波,这些三维驻波称为该有界空间的声模态,而某个声模态所对应的频率称为该模态的简正频率。
3. 在(z,y,z)三维空间,各声模态用模态序数矢量n=(n1,n2,n3)来表示,其中”n1,n2,n3”,为非负整数,分别表示沿x y z方向的模态序数。
4. 管道声场是有界空间声场的一种,当声波的传播被约束在一种半封闭的细长管道内时,波在管道边界将会反射而形成特定形式的驻波,而在管道无限制的方向以行波的形式进行传播,我们称它为声波导管的简正波。一个声源可以在管道中激发许多阶简正波,各阶简正绪论波有其特定的简正频率,设管道截面在XY平面,长度分别为Lx,Ly,则各阶声模态的简正频率为右图。当声源的振动频率小于某阶简正波的简正频率时,该简正波就不会沿管道传播,而只在截面上形成非均匀的稳态驻波。
5. 声波导管的截止频率为除了零以外的一个最低简正频率,所以,当声源的振动频率小于导管截止频率时,管道中的高次波将沿管道方向逐步衰减,最后管道中就只能传播(0,0)次均匀平面波,这种声场称为一维平面声场。
6. 在管道有源噪声控制中,通常均假设初级噪声频率小于管道截止频率,所以若不作特殊说明,管道噪声有源控制就指一维平面声场的有源控制。
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