weixin 发表于 2020-9-4 16:33

你真的了解声音吗?

噪声
在物理学上,噪声是发声体做无规则振动时发出的声音(区别于通讯领域干扰信号的噪声)。
空气动力噪声
空气动力噪声由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。
机械噪声
机械噪声由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等,在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用,会产生振动,再通过空气传播,形成噪声。
液体流动噪声
液体流动过程中,由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦或者流体的冲击,会引起流体和管壁的振动,并引起噪声。
电磁噪声
各种电器设备,由于交变电磁力的作用,引起铁芯和绕组线圈的振动,引起的噪声通常叫做交流声。
燃烧噪声
燃料燃烧时,向周围的空气介质传递了热量,使它的温度和压力产生变化,形成湍流和振动,产生噪声。
声波
质点或物体在弹性媒质中振动,产生机械波向四周传播,就形成声波(声波是纵波)。

点声源附近的声波为球面波,离声源足够远处的声波视为平面波,特殊情况(线声源)可形成柱面波。
声速
声速C 与媒质材料和环境有关,空气中:

式中,t 为摄氏温度。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340米/秒。
声频
声频是20-20000Hz频段范围的声音。这个范围的声音与人体能感受的范围接近,其中的某些频率范围需要一些特定条件才能被感知。20赫兹以下频率的声音定义为次声波,高于20000赫兹频率的声音定义为超声波。
式中,λ 为波长,c 为声速,f 为声频。

声场
声场是有声波在其中传播的那部分媒质范围,是指有声波存在的弹性媒质所占有的空间。媒质可以是气体、液体和固体,环境声学涉及的媒质主要是大气。声场大致可以分为自由场、扩散场(混响场)、半扩散场(半自由场)。
自由场
在均匀各向同性的媒质中,边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。

消声室是人为的自由场,是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间,静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。
扩散场
声能量均匀分布,并在各个传播方向作无规则传播的声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。

人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。
半扩散场
如果实验房间很大,以至边界墙面和天花板的反射可以忽略,只剩下地面的反射,这种空间称为半扩散场,或半自由场。

精密的声学测量和分析要求在自由场或者扩散场进行,一些工程要求的测试可以在半自由场进行。
近场和远场
在不足两倍机械尺寸或所发声波频率最低的一个波长距离之内(两者取大者),为近(声)场,大于此距离为远(声)场。

近场的质点速度与瞬时声压不同相,远场的质点速度与瞬时声压同相。距离增加一倍,点声源声压级降6dB,线声源声压级降3dB。
来源:东华测试订阅号微信公众号(ID:donghuatest)

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