第9章 声波的吸收
什么是声波和光波的频率和波长如何计算和区分
什么是声波和光波的频率和波长如何计算和区分知识点：声波和光波的频率和波长的计算与区分声波和光波是两种不同类型的机械波，它们在传播过程中具有频率和波长这两个重要参数。
下面将分别介绍声波和光波的频率和波长的计算方法以及它们的区分方式。
1.频率：声波的频率是指声波在单位时间内完成的振动次数，单位为赫兹（Hz）。
声波的频率与声源的振动频率有关。
人耳能听到的声波频率范围约为20Hz～20000Hz。
2.波长：声波的波长是指声波在传播过程中一个完整波形的长度，单位为米（m）。
声波的波长与声速和频率有关，计算公式为：波长 = 速度 / 频率。
在常温下（约为20℃），空气中的声速约为340m/s。
3.频率：光波的频率是指光波在单位时间内完成的振动次数，单位为赫兹（Hz）。
光波的频率与光源的振动频率有关。
光波的频率范围很广，从红光的约400THz到紫光的约700THz。
4.波长：光波的波长是指光波在传播过程中一个完整波形的长度，单位为米（m）。
光波的波长与光速和频率有关，计算公式为：波长 = 速度 / 频率。
在真空中，光速约为3×10^8m/s。
三、声波和光波的区分1.传播介质：声波需要介质（如空气、水、固体）来传播，而光波可以在真空中传播。
2.速度：声波的传播速度远小于光波的传播速度。
在空气中，声速约为340m/s，而光速约为3×10^8m/s。
3.频率范围：声波的频率范围相对较低，人耳能听到的声波频率范围约为20Hz～20000Hz；光波的频率范围很广，从红光的约400THz到紫光的约700THz。
4.波动性质：声波是机械波，需要介质粒子振动来传播；光波是电磁波，由电场和磁场交替变化产生。
通过以上介绍，我们可以了解到声波和光波的频率和波长的计算方法以及它们的区分方式。
希望对您有所帮助。
习题及方法：1.计算声波的频率：已知声速为340m/s，声波的波长为2m，求声波的频率。
解题方法：使用公式频率 = 速度 / 波长，将已知数值代入计算得到频率 = 340m/s / 2m = 170Hz。
第9章噪声污染与防治措施
(1) n个相同噪声级合成的总噪声级
L＝10lg（ 10 0.1L1＋10 0.1L2＋… ＋10 0.1Ln ） ＝10lg（n 10 0.1L1 ）＝L1＋10lgn
当n＝2时， L＝L1＋10lg2＝ L1＋3 即表示两个相同的声压级相加，能量增加一倍，
例1 室内洗衣机工作时，测得噪声声压p＝ 0.02Pa；电冰箱单独开动时声压级是54dB，试计 算两者同时开动时的合成声压级。
解：洗衣机单独工作时声压级为：
L1＝20lg0.02/（2×10－5）＝20×3＝60dB 电冰箱声压级L2＝54dB L1- L2＝6dB，所以△L＝1dB
则两者同时工作时L＝60＋1＝61dB
噪声冲击指数（NII）
针对城市区域环境噪声评价中，不仅要考
虑噪声对个人的影响，还要对评价区域中
的人口数加以计权，这样就对不同区域的
噪声影响的比较提供了依据。
NII
WiPi Pi
其中：Pi---噪声影响范围内的人口数；
Wi---干扰因子，有昼夜等效声级Ldn决定。
三、噪声标准
噪声标准主要分为声环境质量标准、环境噪声排放标准以 及技术方法标准三类。
(二) 环境噪声评价量
A声级（LA） 噪音主要是人对声音的主观听觉感受，人
耳对声音的感受不仅与声压级有关，也与频 率有关。声压级相同，高频声音比低频声音 响。因此，在声学测量仪器中，设置“A计权 网络”，使接收到声音中低频部分衰减，而高 频部分不衰减甚至放大，从而使测得的噪声 值较接近人耳的感觉。这样测得值单位称为A 声级。
声的三要素：声源、介质、接收器 产生机理：机械噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声 噪声来源：工厂噪声、交通噪声、施工噪声、社会生
09 第九章 消声器
第九章 消声器消声器是一种既能允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。
一个合适的消声器，可以使气流声降低20~40dB ，相应响度降低75%~93%，因此在噪声控制工程中得到了广泛的应用。
值得指出的是，消声器只能用来降低空气动力性设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，而不能降低空气动力设备的机壳、管壁、电机等辐射的噪声。
9.1 消声器的分类、评价和设计程序9.1.1 消声器的基本要求不论何种类型的消声器，一个好的消声器应满足以下五方面的要求：1.声学性能 在使用现场的正常工况下（一定的流速、温度、湿度、压力等），在所要求的频率范围内，有足够大的消声量。
2.空气动力性能 消声器对气流的阻力要小，阻力系数要低，即安装消声器后增加的压力损失或功率损耗要控制在实际允许的范围内。
气流通过消声器时所产生的气流再生噪声要低，不应影响空气动力设备的正常运行。
3.机械结构性能 消声器的材料应坚固耐用，对于耐高温、耐腐蚀、耐潮湿、耐粉尘等特殊要求，尤其应注意材质和结构的选择。
另外，消声器要体积小，重量轻，结构简单，便于加工、安装和维修。
4.外形和装饰 除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的允许外，消声器的外形应美观大方，表面装饰应与设备总体相协调，体现环保产品的特点。
5.价格费用要求 在选材、加工等要考虑减少材料损耗，在具有一定消声量的同时，消声器要价格便宜，使用寿命长，有一个较好的价格性能比。
9.1.2 消声器声学性能评价量消声器的降噪能力用消声量来表征。
测量方法不同，所得消声量也不同。
当消声器内没有汽流通过而仅有声波通过时，测得的消声量称为静态消声量；当有声波和气流同时通过时，测得的消声量称为动态消声量。
评价消声器声学性能好坏的量有下列四种：1.插入损失(IL L )插入损失指系统中插入消声器前后在系统外某定点测得的声功率级之差。
在实验室内测量插入损失一般应采用混响室法或半消声室法或管道法，这几种方法都应进行装置消声器以前和以后两次测量，测出通过管口辐射噪声的各倍频带或1/3倍频带声功率级，然后用消声器换下相应的替换管道，保持其它实验条件不变，测出各频带相应的声功率级。
建筑物理(声学复习)
第10章 建筑声学基本知识1. 声音的基本性质①声波的绕射当声波在传播途径中遇到障板时，不再是直线传播，而是绕到障板的背后改变原来的传播方向，在它的背后继续传播的现象。
②声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射。
③声波的散射(衍射）当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射. ④声波的折射像光通过棱镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。
这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射.白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）时，声能的一部分被反射，一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收)。
根据能量守恒定理:0E E E E γατ=++0E --单位时间入射到建筑构件上总声能；E γ——构件反射的声能; E α——构件吸收的声能； E τ-—透过构件的声能。
透射系数0/E E ττ=； 反射系数0/E E γγ=;实际构件的吸收只是E α，但从入射波和反射波所在空间考虑问题，常常定义吸声系数为：11E E E E E γαταγ+=-=-=⑥波的干涉和驻波1.波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时,在波重叠的区域内某些点处,振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。
2。
驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时，可形成驻波.2.声音的计量①声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能。
符号W . 单位：瓦(W)或微瓦（μW). ②声强定义1：是指在单位时间内，改点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。
定义2：在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率。
符号：I ，单位：W/m 2dWI dS=意义:声强描述了声能在空间的分布；衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
声波的反射、折射、衍射、扩散、吸收和透射
声波的反射、折射、衍射、扩散、吸收和透射波阵面与声线声波从声源出发，在同一介质中按一定方向传播。
声波在同一时刻所到达的各点的包络面称为波阵面。
波阵面为同心球面的波称为球面波。
它是由点声源所发出的。
当声源的尺度比它所辐射的声波波长小得多时，可以看成是点声源。
波阵面为同轴柱面的波，称为柱面波。
它是由线声源发出的。
如果把许多靠的很近的单个点声源沿一直线排列，就形成了线声源。
波阵面为与传播方向垂直的平行平面的波称为平面波。
它是由面声源发出的。
在靠近一个大的振动表面处，声波接近于平面波。
如果把许多距离很近的声源放置在一平面上，也类似于平面波声源。
声波的反射、折射、扩散、衍射、扩散、吸收和透射声波的反射：声波在传播过程中遇到介质密度变化时，会有声音的反射。
房间界面对在室内空气中传播的声波反射情况取决于其表面的性质。
平面的反射下图表示大而平的光滑表面对声音反射的情况，反射的声波都呈球状分布，它们的曲率中心是声源的“像”，即与平方反比定律一致。
因此，反射声强度取决于它们与“像”的距离以及反射表面对声音的吸收程度。
光滑平面对声波的反射反射的定律：1）入射线、反射线法线在同一侧。
2）入射线和反射线分别在法线两侧。
3）入射角等于反射角。
曲面的反射弯曲表面对声音的反射仍然用声线表示声波的传播方向，下图表示由平面反射的声线是来自“像”声源的射线，呈辐射状分布，入射线、反射线和反射面的法线在同一平面内，入射线和反射线分别在法线的两侧，入射角等于反射角。
投射到凸曲面上的声线都分别被反射，反射波的波阵面并不是圆的一部分，而是必须由画总长度相等的各条声线求得。
声波遇到平面和凸曲面反射的比较下图分别表示对由平面、凸曲面及凹曲面形成的反射声线及波阵面的比较。
从声源到反射面的距离都相等，所分析的入射声波立体角相同，所画的波阵面的时间间隔也相同。
可以看出，来自凸曲面的波阵面比来自平面的波阵面大得多，而来自凹曲面的波阵面则小得多，并且缩小了。
物体的声音特性和噪音的控制
物体的声音特性和噪音的控制一、声音的特性1.音调：声音的高低，由振动频率决定。
2.响度：声音的强弱，与振幅和距离声源的距离有关。
3.音色：声音的品质和特色，由发声体本身的材料和结构决定。
二、声音的传播1.声音的传播需要介质，固体、液体和气体都能传声，真空不能传声。
2.声音在介质中以波的形式传播。
3.声音的传播速度与介质的种类和温度有关。
三、噪声的控制1.噪声的定义：噪声是指影响人们正常学习、工作、休息的声音，以及对人们要听到的声音起干扰作用的声音。
2.噪声的控制途径：a)在声源处控制：通过降低声源的振动幅度或改变声源的结构来减小噪声。
b)在传播过程中控制：通过隔音、吸音、反射等方法来减弱噪声的传播。
c)在人耳处控制：通过佩戴耳塞、耳机等防护用品来减少噪声对人的影响。
四、声音的应用1.声波传递信息：如隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，利用超声波探测海底深度等。
2.声波传递能量：如利用声波清洗牙齿、清洗精细机械等。
五、噪声的危害1.噪声会影响人们的正常休息和学习，长期处于噪声环境中可能导致听力下降、神经衰弱等问题。
2.噪声会影响工作效率，增加事故发生的风险。
3.噪声对动物和植物的生长和发育也会产生不良影响。
六、噪声的控制标准1.我国《环境噪声污染防治法》规定，城市居民区、文教区等区域的日间噪声标准为55分贝，夜间噪声标准为45分贝。
2.工业生产、交通运输等产生的噪声，应按照国家相关标准进行控制。
七、减少噪声污染的举措1.加强城市规划，合理布局住宅区、工业区、商业区等。
2.提高工业设备的噪声控制水平，采用低噪声设备和技术。
3.加强对交通运输噪声的监管，如限制车辆鸣笛、规定噪声低的车辆上路等。
4.提高公众对噪声污染的认识，加强噪声防护意识。
八、与噪声控制相关的科技发展1.噪声控制技术：如数字信号处理技术、噪声抑制算法等。
2.噪声监测技术：如智能噪声计、噪声监测系统等。
3.噪声防护技术：如降噪耳机、隔音材料等。
第九章声波的吸收
I(1) 为声中心1m处的声强 声强
2 pa 1 2 I 0c0va 2 0c0 2
3 几何衰减：
声波在传播过程中，波阵面逐渐扩展引 起的声强衰减。 与介质无关，无能量损失 A j ( t kr ) 对球面声波 p e
r
TL 20lg r
声波的吸收
一般的扩展损失写为: TL n 10lg r 常用的几种n取值
I0 p0 10 20 lg lg x I声功率用级和分贝（dB）来量度。他们是：
p2 I L 10 log I 10 log c I 0
2 p p0 20 log p Lp c 0
参考值
1
声压级和声强级的关系修正
p2 I L 10 log 10 log c I I0
n=0 平面声波，无扩展损失
n=1 柱面波，表面声道和深海声道 n=1.5 计及海底吸收时浅海均匀声道适用 n=2 n=4 开阔水域适用 偶极子声源远场适用
声波的吸收
4 纯净介质产生吸收的原因
粘滞、热传导、弛豫效应
粘滞：由于粘滞力引起的声波损失 热传导吸收： 非理想介质，由于压缩 区和膨胀区的温度梯度，发生了热交换， 引起机械能转换为热能而产生的声能量 的衰减。 弛豫过程：外自由度能量和内自由度能 量过程
声波的吸收
弛豫吸收：在弛豫过程中声振动转换为热运动 的附加能量耗散 5 ： 散射 声场中有障碍物存在时，会在障碍物中激起次 级声波，它与原来的传输形式和方向不同，从 而引起声波的衰减。
无损失能量
空气：灰尘 水汽 水中：泥沙、气泡、浮游生物等悬浮粒子及介 质的不均匀性。
声波的吸收
声音的吸收与衍射声波在不同介质中的传播特性
声音的吸收与衍射声波在不同介质中的传播特性声音是一种机械波，可以在不同的介质中传播。
声波在传播过程中会受到介质的吸收与衍射的影响，这些特性对于声音的传播和感知具有重要影响。
一、声波的吸收特性声波在传播过程中会与介质的分子或介质内部的微粒发生相互作用，从而产生能量损失，这种现象称为声波的吸收。
声波的吸收主要受到以下几个因素的影响：1. 声源频率：不同频率的声波在介质中的吸收程度不同。
通常情况下，高频声波比低频声波更容易被介质吸收。
这是因为高频声波具有更高的能量，能够更容易地激发介质内部的分子或微粒的振动。
2. 介质性质：不同物质对声波的吸收具有不同的能力。
一般来说，固体对声波的吸收较小，液体次之，气体最大。
这是因为固体分子之间的结合较强，液体次之，气体分子之间的结合较弱，容易被声波能量所激发。
3. 温度：介质的温度对声波的吸收也有影响。
通常情况下，温度越高，分子的振动越剧烈，从而导致声波能量更容易被吸收。
二、声波的衍射特性衍射是指声波在传播过程中遇到障碍物时发生偏折的现象。
声波的衍射特性受到以下因素的影响：1. 障碍物的大小和形状：障碍物的大小和形状决定了声波衍射的程度。
当障碍物的尺寸远大于声波的波长时，声波衍射的效果显著。
而当障碍物的尺寸接近或小于声波的波长时，声波的衍射效果较弱。
2. 声波的波长：声波的波长越长，其衍射效果越明显。
短波声波（高频）衍射效果相对较弱。
3. 介质的性质：不同介质对声波的衍射特性也有所差异。
固体和液体介质对声波的衍射一般较小，而气体介质对声波的衍射较大。
三、不同介质中声音传播的特点声音在不同介质中的传播速度也有所差异。
一般情况下，固体中的声音传播速度最快，液体次之，气体最慢。
这是因为固体分子之间的结合较强，声波能量在固体中能够迅速传递；液体分子之间的结合较弱，因此声波传播速度较慢；气体分子之间的结合最弱，导致声音在气体中传播速度较慢。
此外，不同介质对声音的衰减程度也有所差异。
9章-声波
第三节
声波变密度测井(VDL)
泥浆波
声波变密度测井记录 套管波、地层波、泥浆波
在套管井中，从发射器到接 收器的声波信号有四个传播途 径：沿套管、沿水泥环、通过 地层、直接通过泥浆到达接收 器（直达波）。声波不易沿水 泥环传播，所以通过水泥环返 回接收器的声波信号很弱或可 忽略。介质声速不同，它们到 达接收器的时间不同。最早到 是套管波，其次是地层波，最 后是泥浆波。
透射线
测井时，井壁就是两种介质的分界面，声波在井壁两侧将 产生反射波、滑行波和折射波。
第一节 声速测井
•基本原理 T—发射探头 R—接收探头
声系分类：单发单收，单发双 收，双发双收。
声波经三种路径到达接收探头：经 泥浆、经井壁反射、经井壁滑行。 三种波：直达波、反射波、滑行波 源距L：T到R的距离。 适当选择源距，使滑行波最先到达 接收探头。 滑行波从T到R所用的时间: t= υ m
声波全波列测井示意图
第三节 声波变密度测井
测井原理
发射探头T发射声波，接收 探头R接收全波列的幅度和时 间，去掉负半周，保留正半周， 把幅度变成灰度。
黑色条带表示正半周，颜色 越深（黑），幅度越大 ；白 色条带表示负半周或没信号。
声波变密度测井信号变换示意图
第三节 声波变密度测井
声波变密度测井检查固井质量
422
1070-1320 1530-1620
0.72
0.73-0.94 1.0
1830-2440
3720 6130 7000-7940 4790
初中物理声学知识点归纳
初中物理声学知识点归纳声学是研究声音的物理学科，它涉及到声音的产生、传播和接收等方面。
在初中物理课程中，我们学习了一些基本的声学知识点。
本文将对初中物理声学知识点进行归纳，并进行简要的解释。
第一个知识点是声音的产生。
声音是由物体振动产生的，当物体振动时，会使周围的空气分子也跟随振动而产生压缩和稀薄的变化，这种变化以波的形式传播出去，我们称之为声波。
常见的声音产生方式包括弹奏乐器、人的声带振动、物体的撞击等。
接下来是声音的传播。
声波通过物质传播，空气是常见的声音传播介质。
当声波传播时，空气分子会在振动的力驱动下发生周期性的压缩和稀薄，这种传播方式被称为纵波传播。
声音也可以在其他介质中传播，如固体和液体，但传播方式会有所不同。
第三个知识点是声音的特性。
声音有三个基本特性，分别是音调、音量和音色。
音调是声音的高低，与声波的频率有关，频率越高，音调越高。
音量是声音的强弱，与声波的振幅有关，振幅越大，音量越大。
音色是声音的质地，与声波的波形有关，不同的声源会产生不同的音色。
第四个知识点是声音的反射和吸收。
声音在遇到物体时会发生反射或吸收。
当声波遇到光滑的物体表面时，会发生反射，形成回声。
当声波遇到粗糙的物体表面时，会发生多次反射，声音被散射，产生混响效果。
当声波遇到柔软的物体时，会被吸收，而减弱或消失。
第五个知识点是声音的传递速度。
声音在不同介质中的传递速度是不同的。
在常温常压下，声音在空气中的传递速度大约为每秒343米。
而在固体中，声音传播速度要比空气中快得多，液体也比空气快一些。
这是因为不同介质中分子的密度和相互作用方式不同。
第六个知识点是声音的测量。
声音的测量单位是分贝（dB），它用于描述声音的强度。
分贝的数值是对数形式，分贝数越大，声音的强度越大。
在日常生活中，我们常常用于描述声音的分贝范围是0 dB到120 dB。
0 dB代表听觉门槛，而120 dB则是听觉损伤的临界点。
最后一个知识点是声波的干涉和衍射。
声波的吸收和衰减机制
声波的吸收和衰减机制声波是一种机械波，它是在介质中传播的压缩和稀疏的能量传递形式。
在我们日常生活中，声波扮演着重要的角色，无论是我们的语言交流还是音乐欣赏，都依赖于声波的传播。
然而，当声波遇到固定物体或介质时，会发生吸收和衰减，这是声波传播机制中不可忽视的一部分。
首先，声波的吸收机制我们可以从介质的分子结构入手。
声波的传播是通过分子之间的振动传递能量的，而不同的介质分子之间的相互作用力会对声波的吸收产生影响。
例如，当声波传播到一个密度较高的介质中时，分子之间的相互作用力会加强，导致声波的能量转化为介质的热量，从而吸收了一部分声波能量。
另外，一些材料的分子结构中存在共振频率，当声波的频率与其相近时，分子会产生共振现象，吸收声波能量，这也是声波被吸收的一个重要机制。
其次，声波的衰减机制主要与介质的特性有关。
声波会遇到阻力，随着声波在介质中传播距离的增加，声波能量不断减弱。
这主要是由于介质的粘滞阻力和分子之间的相对运动所产生的能量损耗。
例如，液体和气体中的分子之间存在黏滞作用，当声波传播时，分子之间的相互摩擦会将能量转化为热量，导致声波的衰减。
此外，介质中的不均匀性也会导致声波的衰减，例如介质中的微小颗粒能够对声波进行散射，使声波能量分散，从而导致衰减。
除了介质特性的影响，声波的频率也是衰减机制的重要因素。
根据对声波衰减的研究，我们可以发现，不同频率的声波在传播过程中会有不同程度的衰减。
通常情况下，高频声波在传播过程中衰减的较快，而低频声波相对较少衰减。
这是因为高频声波具有更多的能量，容易与分子之间发生相互作用，从而转化为热量。
而低频声波的能量较低，相对不容易被介质吸收和衰减。
除了介质特性和频率的影响，声波传播的环境条件也会对声波的吸收和衰减产生影响。
例如，温度的变化会改变介质分子之间的相对运动，进而改变声波的传播特性。
此外，声波在受潮湿环境中传播时会遇到水分子的吸收，导致声波的衰减加大。
总结起来，声波的吸收和衰减机制是介质特性、频率和环境条件等综合影响的结果。
音频技术教程
教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进第三章人耳听觉特性（3+1学时）本章教学目标：了解：人耳的听觉规律掌握：人耳的听觉特性本章重点：听觉的四个方面，人耳的可听声范围，人耳的听觉效应听觉损失、强声暴露对听觉的危害），立体声原理本章难点：时间差与相位差、声级差与音色差、双耳定位原理、双扬声器实验第一节声音与音质一、响度1.响度：是人耳对声波强弱程度的主观感觉。
它主要取决于声压或声强，而且与声波的频率也有一定的关系。
2.声学上常用响度级来描述响度。
响度级的定义：将一个声音与1赫兹的纯音作比较，当听起来两者一样响时，这时1赫兹纯音的声压级书之就是这个声音的响度级。
响度级的单位时方，向度的单位时宋。
二、音调音调是人耳对声音调子高低的主观感觉。
音调的高低主要取决于声音的频率。
频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
三、音色音色是人在主观感觉上区别同样响度和音调的两个声音不同的特征。
音色主要取决于声音的声谱结构，与音调及响度也有一定的关系。
四、音型声音的谐波组成和波形的包络，包括声音其实和结束的瞬态，确定了声音的特征。
波形的包络主要指声音中的每个周波巅峰间的连线。
声波包络对声音特征有明显影响，当他有较大的变动时，声音信号便完全变了样。
五、音质响度、音调、音色和音型的品质，共同决定了声音的音质。
第二节声与音声音的双重意义：1.指弹性介质中传播的压力、应力、质点位移和质点速度的变化2.指上述变化作用于人耳所引起的感觉。
第三节可听声范围教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进教学效果、评价及改进扬声器系统是指扬声器、分频器和助音箱的合理组合，实现电/声转换的系统，俗称音箱。
它的作用是把功率放大器输出的电功率信号转换成声信号。
物理初中第九章知识点总结
物理初中第九章知识点总结第九章：声音的传播一、声音是一种机械波1. 声波(1) 声波的产生：当物体振动产生气体、液体或固体的形变时，就产生了声波。
(2) 声波的传播：声波是一种机械波，需要介质来传播，它可以在固体、液体和气体中传播。
(3) 机械波和非机械波：声波是一种机械波，机械波需要介质传播；光波是一种非机械波，不需要介质传播。
2. 声速声速是声波在介质中传播的速度，不同介质中声速不同，一般在空气中的声速约为340m/s。
3. 频率和周期(1) 频率是指声源振动的周期，单位是赫兹(Hz)；(2) 周期是声源振动一次所需要的时间，单位是秒(s)；(3) 频率和周期的关系：频率和周期是倒数关系，频率=1/周期，周期=1/频率。
4. 声源的音量声源的音量大小和声波的振幅有关，振幅越大，声音越响亮。
5. 声波的衰减(1) 声波的衰减：声波在传播过程中会逐渐减弱，衰减程度与距离和介质的特性有关；(2) 衰减的原因：声波衰减的原因主要是能量的损失和空气的吸收，声音会转化为热能而散失。
二、声音的特性1. 声音的音调(1) 音调的高低：声音的高低由频率决定，频率越大，音调越高；(2) 音调的强弱：声音的强弱由振幅决定，振幅越大，音调越响亮。
2. 声音的音品(1) 音品的纯杂：纯音的频率是固定的，音质清脆；杂音的频率是不规则的，音质杂乱。
(2) 音品的浑浊：浑浊的音色表现在频率中有一定的分布，而不是集中在一个频率上。
3. 声音的回声和共振(1) 回声：声音在遇到障碍物后会发生回声，回声的时间间隔与距离和声音的传播速度有关。
(2) 共振：当一个物体的固有频率与外界声波的频率相同或接近时，会产生共振现象，使声音变得更加清晰响亮。
三、声音的传播1. 声波的传播特点(1) 声源：声波是由声源产生的；(2) 介质：声波需要介质才能传播；(3) 传播方式：声波通过分子的振动传播；(4) 速度：不同介质中的声速不同。
2. 声波的反射(1) 反射规律：反射光的入射角、反射角和法线三者在同一平面上；(2) 声波的应用：声波的反射可以用来测定距离、制造共振共鸣等。
建筑声学必背知识点
建筑声学一、名词解释△声场（09）：有声波存在的空间。
波阵面（波前）：某一时刻，波动所到达形成的包迹面。
反射定律：1.入射声线、反射声线和反射面的法线在同一平面内；2.入射声线和反射声线分别位于法线的两侧;3.入射角等于反射角。
虚声源原理:即声源和虚声源的对称关系。
有一点声源S 在一个尺度大于声波波长的平的反射面的一侧发声时，则可近似与光源在一镜面上成像那样，在i 沿着声源到平面的垂线延长线上，在平面的另一侧等距处，也有一“声像”或虚声源S'在同时发声。
因此，声波在平面时某一点的反射声线，也就是由虚声源与反射点连线的延长线。
△声影区（07）：当声波遇到障碍物或孔洞，其大小比声波波长大得多时，可以认为声波仍沿直线传播，由于障碍物的反射作用，正是由于障碍物对声波的遮挡作用，在障碍物后面形成一个使直达声或早期反射声不能达到的区域，即“声影区”。
绕射（衍射）：障碍物或孔洞的大小比声波波长小得很多时，则声波不是沿直线传播，而是改变前进方向绕过障碍物或孔洞，达到按直线传播是要成为“阴影”的地方。
干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强，我们听到的声音也强；而在另一些位置，振动始终相互削弱或抵消，我们听到的声音也弱，这种现象成为波的干涉。
透射：声音透光障碍物的现象称为声波的透射。
△透射系数（08）：透射声能与入射声能之比。
常把oE E ττ=值小的材料称为隔声材料。
反射系数：反射声能与入射声能之比。
常把oE E γγ=值小的材料称为吸声材料。
吸声系数：从入射波和反射波所在的空间考虑问题，常用下式来定义材料的吸声系数oo -1-1E E E E E ταγγα+===，即没有被表面反射的部分均认为是被吸收的声能。
吸声量：材料的吸声量等于按平方米计算的面积乘以吸声系数。
声功率：声源在单位时间内向外辐射的总声能量，单位瓦（W）,1W=610μW。
声音的反射与吸收：声音的反射现象和吸收特性
声音的反射与吸收：声音的反射现象和吸收特性声音是一种机械波，通过物质的震动传播。
当声波遇到物体时，会发生两种主要的现象：反射和吸收。
声音的反射是指当声波遇到表面时，一部分声波会被表面反射回来，形成回声。
声音的吸收是指当声波遇到表面时，一部分声波会被表面吸收，而不反射回来。
这两种现象决定了声音在环境中如何传播和被感知的方式。
声音的反射是由于声波遇到物体表面时，遵循入射角等于反射角的定律。
当声波射到一个平坦的表面时，一部分声波会被表面反射回来。
反射后的声波继续传播，可能遇到其他物体，再次发生反射。
这样的多次反射会导致声音在空间中扩散，并形成回声效果。
回声的产生常见于大型的空旷空间，比如教堂、剧院和体育场馆等。
反射还可以改变声音的强度和方向。
当声波以角度撞击物体表面时，反射的声波会沿着与入射角相等的方向反射出去。
声音的吸收是由于物体对声波能量的吸收能力不同。
不同材料的表面具有不同的吸音特性。
光滑、硬的表面会强烈反射声波，而粗糙、柔软的表面则会更多地吸收声波。
比如，墙壁和地板通常都是硬质材料，它们会大部分反射声波，导致声音在房间内回响。
而在音乐厅等需要良好音质的场所，会使用吸音材料来降低回声并提高声音的清晰度。
吸音材料通常是多孔且柔软的，可以吸收声波能量并转化为微小的热能。
声音的吸收特性也与声波的频率有关。
高频声波的能量容易被物体表面吸收，因为高频声波具有较短的波长和高的能量。
所以高频声波在空气中传播时会迅速衰减，而低频声波则相对更容易传播。
这也是为什么很多音响系统在音质调节时会加强低频声音的原因。
除了材料本身的特性，声音的吸收还受到物体表面的形状和结构的影响。
不规则表面能够多次反射声波，增加声波与表面之间的接触面积，从而提高吸收效果。
此外，当声波遇到多种材料组成的表面时，各种材料的吸声特性也会相互作用，影响声波的反射和吸收。
这就是为什么在设计吸音材料时需要考虑多种因素的原因。
总之，声音的反射和吸收是声波在环境中传播和被感知的关键现象。
声波的吸收和衰减
声波的吸收和衰减声波是一种机械波，传播的介质是气体、液体或固体。
在传播过程中，声波会受到介质的吸收和衰减，从而影响声音的传播距离和强度。
本文将从吸收和衰减两个方面，探讨声波在不同介质中的特性和影响因素。
一、吸收吸收是声波传播途中的能量损失，表现为声音的衰减和变弱。
声波在介质中传播时，会与介质分子之间的相互作用引起能量的转换与耗散，使声波的强度逐渐减小。
吸收与介质的性质和频率有关。
1. 气体中的吸收在气体介质中，声波的吸收主要由分子碰撞、声波和分子之间的相互作用引起。
气体的密度越高、分子质量越大，吸收就越明显。
同时，高频声波在气体中的传播距离较短，因为气体分子的振动速度与频率相关。
2. 液体中的吸收液体介质中的声波吸收主要取决于液体的粘性和浓度。
液体的粘度越大、分子之间的摩擦越大，声波的能量转化为热能的速率越快，吸收效应越强。
此外，在浓度较高的液体中，分子之间的相互作用增强，也会增加声波的吸收。
3. 固体中的吸收固体介质对声波的吸收主要取决于固体材料的特性。
声波的吸收与固体的密度、弹性、内摩擦以及结构形态有关。
一般来说，固体的密度越大，声波的能量转化为内能的速率越快，吸收效应越明显。
而具有多孔结构的固体，由于孔隙的存在影响了声波的传播，导致吸收效果增强。
二、衰减衰减是声波传播途中的强度减小。
声波的衰减与波的传播距离相关，随着距离的增加，声波的强度逐渐减弱，直至消失。
衰减与介质的性质和声波的频率有关。
1. 传导性衰减传导性衰减是指声波通过介质传播时，由于介质的吸收和阻尼效应而导致声波能量的损失。
具体表现为声波能量从传导声介质逐渐转化为热能。
传导性衰减与介质的导热性和声波的频率有关。
高频声波传导性衰减较大，因为高频声波振动剧烈，分子之间的摩擦增加，导致能量转化速率加快。
2. 散射衰减散射衰减是指声波在介质中遇到不规则形状、大小相近的障碍物或界面时发生的散射现象。
散射衰减会让声波的能量在不同方向上发生分散，导致主方向上的声音强度变弱。
水对声波的吸收率
水对声波的吸收率
水对声波的吸收率是指水对声波的吸收程度。
一般来说，水的吸声性能随着声波频率的升高而增强。
在低频时（20~200Hz），水的吸声性能相对较差，只有0.1~0.3dB/m。
当频率达到500~1000Hz时，水的吸声性能明显增强，吸声系数可达到1~2dB/m。
随着频率的继续升高，水的吸声性能也会继续增强，但增幅会逐渐减小。
需要注意的是，水的吸声性能还会受到水温、压力等环境因素的影响。
在实际应用中，我们可以利用水的吸声性能来减少声波在水中的传播距离，达到降噪的效果。
- 1 -。
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2
15
特点：与频率的平方成正比！——频率越高，吸收越大！ ——低频声在空气中能传播很长距离，而高频声很快衰 减！超声(MHz)几乎不能在空气中传播！ 空气超声：100kHz左右——热门课题！
ik r
——现在k不可能是实数！
10
(1 i v )( k ) k 0 1,
2 2
v 2 0 c0
k
k0
2
1 i v
2
k i ，( 保 证 声 是 衰 减 的)
k 0 (1 i v ) 1 ( v ) k0
振动自由度具有能量
k BT
k BT / 2
声波通过时：平动能量通过分子间碰撞传递给转动 和振动自由度！
外自由度：平动和转动，建立平衡时间较短，跟得上 声波频率变化。 内自由度：振动，能级高，建立平衡时间较长，跟不 上声波频率变化。
19
系统总能量和比热
U Ui Ue dU dT dU i dT dU e dT
4
分子弛豫吸收：声传播过程引起媒质的压缩和膨胀 压缩过程 1、媒质质点的平动能转化成分子的内 部振动或者转动能量； 2、分子结构的变化：松散的分子结构 转变成紧密分子结构； 3、化学溶液(如海水)：离子的结合和 解离。 膨胀过程：过程相反，如果逆过程能在瞬间完成— —可逆过程——不引起声能量的损失 ——但是，建立新的平衡需要时间——弛豫时间—— 在此弛豫过程中，有规的声能量转化成无规的热运动 能量——引起声吸收！
N
i 1
i 2 2 1 i
23
经典吸收公式存在的问题
As
f
2
1 1 A A 3 3 3 0 c0 0 c 0 cV cP 8
2
2
2
1、As的实验值远大于理论值，特别是多原子气体； 2、 As与频率有关，特别是多原子气体。 ——存在新的吸收机理！
16
理论值
21
吸收 当
注意：这里的低频条件与粘滞 情况的不同。在那里，几乎 MHz的声波都能够满足！
1
2
2 cV i R P0 2 ——仍然与频率的 3 3 平方成正比！ 2 0 c0 cV 2 0 c 0
R P0
cV i cV
vx ( y )
x 动量交换相当于存在摩擦力
fx vx y
——摩擦力作功，声能量转 化为热
3
热传导吸收：理想媒质，声传播过程引起媒质的压缩 和膨胀
体积膨胀，温度下降
体积压缩，温度上升
理想媒质：温度的变化与体积的变化同步——温度极 大，体积极小；温度极小，体积极大——可逆过程。 非理想媒质：存在热传导，热量从高温区流向低温 区——声能转化成热能——不可逆过程——声吸收！
t ( v ) 0
运动方程：理想和非理想流体不一样了 理想流体
dv dt
p
7
非理想流体
dv dt
p v ( v )
2
——Navier-Stokes方程 （—切变粘滞系数；—容变粘滞系数） 利用矢量运算关系
( v ) ( v ) v
2 2 2
k
2
2 2 k i源自1 ( v ) k ;
2 2
k0 v
2
1 ( v )
2
2 k
11
一般可取近似条件
2 2
v 1
2 2
——MHz都成立！
k 0 k ; k 0 v 2 k
k k0
2
dv dt
p ( ) ( v ) ( v )
——最后一项：表示流体作有旋运动！
8
物态方程：假定对理想和非理想流体仍然成立
p P P0 P ( s , ) P0
三个线性化方程
t v t 0 v 0; p c0
i t
时间简谐解
p ( x, y, z, t ) p ( x, y, z ) e
i ( ) 2 2 1 p k 0 p 1, 2 0 c0
2 2 k0 2 c0
空间平面波解
p ( x, y, z ) p0 e
13
声波衰减量的单位
——Neper/m (Np/m)
声强衰减
I (x) p0
2
2 0 c0
e
2 x
I (0 ) e
2 x
声强级表示
S IL (0 ) S IL ( x ) 1 0 lo g I (0 ) I (x) 1 0 lo g e
2 x
8 .7 x a x
P0
20
色散 当 1
P0 R P0 2 c 1 c0 0 cV 0
2
——理想气体的 声速。
当 1
P0 cV e c 1 R 2 0 cV e
2
P0 R 2 2 1 c c0 0 cV e
2
P0 R
cV i cV cV e
,
cV e cV
当 1
cV cV i R ——与频率无关！ 3 2 0 c 0 c V e P0
22
当 1
3 2 2 2 0 c0 1
a 8.7 ——dB/m (注意：乘8.7才是dB)
14
9.2 媒质的热传导吸收
吸收系数表达式
2 0 c 0 cV
3 2 1
1 cP
——对气体，热传导引起的声吸收略小于粘滞效应， 但在同一数量级！对非金属流体，热传导效应可忽略。
经典吸收公式 当声吸收比较小，热传导效应和粘滞效应引起的声吸 收是可加的——称为经典吸收
2 2
k 0 ( v )
4
2
4k
2
;
k0 v
2
2k
2 ( v ) 2 2 2 2 k k 0 1 k0 ; 3 4 3 0 c0 2
2 3 2
12
声波衰减解 假定：衰减方向与传播方向一致，因为空间是均匀 和各向同性的！
cV cV i cV e
声速和吸收公式
2 2 P0 cV cV e 2 c 1 R 2 2 2 2 0 cV cV e 2 cV i R 2 3 2 2 2 2 0 c 0 cV cV e
2
——与频率有复杂的关系！
如果存在多个内自由度弛豫过程
2 3
2 0 c0
N
i 1
i 2 2 1 i
因此，流体中声吸收的一般公式为
4 1 1 3 2 0 c0 3 cP cV
2
5
9.1 媒质的粘滞吸收
n F t n t
F
F Fn n
F Fn n Ft t
理想流体
非理想流体
6
粘滞流体中的波动方程
如何定量表达非理想流体中任意一个面受到的力？ 理想流体：
F pSn
非理想流体： 必须用应力张量来描述流体中一点受力 情况！ 质量守恒：理想和非理想流体都成立
2
在线性声学中 可假定流体作 无旋运动
v 0
0
p ( ) ( v )
1 p
2
c0 t
2
2
( ) 2 1 p 2 0c0 t
9
粘滞流体中的波动方程的解
1 p
2
c0 t
2
2
( ) 2 1 p 2 0c0 t
k k iα k 0 iα
p ( x, y , z , t ) p0 e
一维情况容易理解
i ( t k r )
p0 e
α r
e
i ( t k 0 r )
p ( x, t ) p0 e
x
e
i ( t k0 x )
1、声速基本不变！2、衰减与频率的平方成正比！
实验值
17
9.3 分子弛豫吸收理论
为什么对多原子分子气体，经典吸收公式存在矛盾？ 单原子分子气体(Ar, He): 只有平动！ 多原子分子气体: 除质心平动，还存在相对转动和振 动！ C O C O
平衡点附近振动
围绕质心转动
18
双原子分子
6个自由度：3个平动；2个转动；1个振动。
平衡态：每个平动和转动自由度具有能量
第9章 声波的吸收
9.1 媒质的粘滞吸收 9.2 媒质的热传导吸收 *9.3 分子弛豫吸收理论
1
声波的衰减
波阵面扩展：引起衰减
p ~ 1 r
——球面波
p ~
1
——柱面波
声波散射：能量传播方向变化，引起衰减
媒质吸收：声能量转化成热能，引起衰减 规律是什么？
2
媒质吸收的三个机理
粘滞吸收：媒质质点速度不同，引起动量交换 y