第1讲 声音的基本特性

第一讲声音的基本特性1声音的产生声音？声(波)是指由物体振动引起的在弹性介质中传播的机械振动。机械振动在媒质中以一定速度传播的过程就是机械波。音侧重于声(波)的各种特性。声音是机械振动及其表现出来的各种特性1声音的产生声音是由于物体的振动而产生的。能够发出声音的物体——声源声源不限于固体，液体、气体都可以是声源2声源的种类点声源线声源面声源3声波的分类按运动方式区分纵波（涨缩波）声波横波（切变波）电磁波水面波按波前(波阵面)区分球面波平面波柱面波3声波的分类球面波——沿球的直径方向传播点声源辐射球面波3声波的分类平面波——平行入射声波管道内声源位于无穷远处近场声源3声波的分类柱面波——沿同轴柱面传播线声源辐射柱面波4声波在界面上的传播特性反射现象反射——镜面反射与扩散反射镜面反射完全扩散反射部分扩散反射4声波在界面上的传播特性折射现象——由于声音在两种介质中传播速度的不同导致传播方向发生偏折4声波在界面上的传播特性反射折射4声波在界面上的传播特性绕射（或衍射）现象——决定于孔径与波长的关系小孔的绕射大孔的绕射4声波在界面上的传播特性声波遇到小障碍物时的传播特性声波遇到大障碍物时的传播特性绕射(或衍射)现象——决定于障碍物尺寸与波长的关系5两列声波的传播特性干涉现象——决定于传播方向与相位拍——两个频率相近的声波叠加后声波振幅呈周期性变化5两列声波的传播特性驻波——频率振幅都相同的两列反向传播的声波叠加后的特性5两列声波的传播特性6声音的三个基本物理量声速c——声音在媒质中传播的速度频率f——单位时间内完成的振动次数波长λ——一个振动周期内声波传播的距离6声音的基本物理量——声速声速与振动的特性无关，仅取决于介质的密度和弹性模量。空气中声速ctc61.045.3313153203253303353403453503553600510152025303540温度t声速c(m/s)6声音的基本物理量——声速6声音的基本物理量——波长fccT波长：半波长：100Hz纯音的波长100Hz纯音的半波长fccT22/2/m4.3100/340m7.1200/3406声音的基本物理量——频率频率是区分声音最重要的参量单一频率——纯音多个离散频率——复音多个连续频率——频带噪音频带倍频带、1/3倍频带、1/6倍频带、1/12倍频带中心频率、上限频率、下限频率6声音的基本物理量——频率6声音的基本物理量——频率中心频率、上限频率、下限频率的计算设频带倍率为a，（倍频率，a=1；1/3倍频带，a=1/3；1/12倍频带，a=1/12），基准频率为0f；后一频带的中心频率：aff20后前一频带的中心频率：aff20前上限频率：202aHff下限频率：202aLff6声音的基本物理量——频率以500Hz中心频率为例，分别按照倍频带、1/3倍频带及1/12倍频带计算后一频带的中心频率、上限频率、下限频率；a)倍频带（a=1,5000fHz）后一频带的中心频率：10002500210aff后Hz上限频率：7072500220aHffHz下限频率：3542500220aLffHzb)1/3倍频带（a=1/3,5000fHz）后一频带的中心频率：630250023/10aff后Hz上限频率：56125002620aHffHz下限频率：44525002620aLffHzc)1/12倍频带（a=1/12,5000fHz）后一频带的中心频率：5302500212/10aff后Hz上限频率：515250022420aHffHz下限频率：486250022420aLffHza)倍频带（a=1,5000fHz）后一频带的中心频率：10002500210aff后Hz上限频率：14142100022aHff后Hz下限频率：3542500220aLffHzb)1/3倍频带（a=1/3,5000fHz）后一频带的中心频率：630250023/10aff后Hz上限频率：56125002620aHffHz下限频率：44525002620aLffHzc)1/12倍频带（a=1/12,5000fHz）后一频带的中心频率：5302500212/10aff后Hz上限频率：515250022420aHffHz下限频率：486250022420aLffHza)倍频带（a=1,5000fHz）后一频带的中心频率：10002500210aff后Hz上限频率：7072500220aHffHz下限频率：7072100022aLff后Hzb)1/3倍频带（a=1/3,5000fHz）后一频带的中心频率：630250023/10aff后Hz上限频率：56125002620aHffHz下限频率：44525002620aLffHzc)1/12倍频带（a=1/12,5000fHz）后一频带的中心频率：5302500212/10aff后Hz上限频率：515250022420aHffHz下限频率：486250022420aLffHz6声音的基本物理量——频率a)倍频带（a=1,5000fHz）后一频带的中心频率：10002500210aff后Hz上限频率：7072500220aHffHz下限频率：3542500220aLffHzb)1/3倍频带（a=1/3,5000fHz）后一频带的中心频率：630250023/10aff后Hz上限频率：7072630262aHff后Hz下限频率：5612630262aLff后Hzc)1/12倍频带（a=1/12,5000fHz）后一频带的中心频率：5302500212/10aff后Hz上限频率：515250022420aHffHz下限频率：486250022420aLffHz6声音的基本物理量——频率a)倍频带（a=1,5000fHz）后一频带的中心频率：10002500210aff后Hz上限频率：7072500220aHffHz下限频率：3542500220aLffHzb)1/3倍频带（a=1/3,5000fHz）后一频带的中心频率：630250023/10aff后Hz上限频率：56125002620aHffHz下限频率：44525002620aLffHzc)1/12倍频带（a=1/12,5000fHz）后一频带的中心频率：5302500212/10aff后Hz上限频率：54625302242aHff后Hz下限频率：51525302242aLff后Hz7声源的指向性20000Hz10000Hz8声波在建材表面的声学特性反射、透射、吸收反射系数——反射能量与入射总能量之比，吸声系数——被吸收的能量与入射总能量之比，透射系数——透射的能量与入射总能量之比，