环境噪声控制技术参考课件
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c cT
f
6
1、描述声波的基本物理量
21.1℃ 时声速近似值（m/s）
媒质 名称 声速
空气 水 混凝土 玻璃
344 137 3048 2
3653
铁 铅 软木 硬木
518 1219 3353 4267 2
空气 C 331.4 1 t
C 313.45 0.6t
273
7
二、声波的描述
➢ 描述声波的基本物理量 ➢ 声音的物理量度
>20000
<500 500-2000 >2000
超
低频声 中频声 高频
定义
声
音频声
声
5
1、描述声波的基本物理量
③波长：
声波两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离（声源每振 动一次，声波的传播距离。）
④声速：振动在媒质中传播的速度。
※不是质点的速度，媒质特性的函数，取决于该媒质的弹 性和密 度，声速会随环境的温度有一些变化。
声压增加20%，求声压级Lp的变化量。
14
2）声强和声强级：
声强: 在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的
声能量，称为声音的强度。单位是瓦每平方米 。
I dw ds
I P2
c
媒质特性阻抗
15
2）声强和声强级：
声强级: 该声音的声强与参考声强的比值取以10为底的对数 再乘10，即：
Biblioteka BaiduLI
LW
10 lg W W0
W0 1012W
声功率级单位：分贝。
20
★声功率级声压级(声强级)的关系：
W
IS
LW
10 lg W0
10 lg I0S0
LI
10 lg S
LP
10 lg S
LI LP
21
[例4] 测得离点声源较远的5米处的声压级为75dB, 求该声源的声功率W。 [例5] 已知大功率小型鼓风机的声功率为140dB, 设测点离鼓风机距离远大于声波波长，鼓风机 可视为点声源，求离鼓风机分别为5m、10m 和100m远处的声压级。
声波的反射定律与折射定律
入射声波、反射声波与折射声波的传播方向应该
满足Snell定律：
sini sinr sint
a
c1
c1
c2
θ
a.反射定律：
i r
b.折射定律：
sini c1 sint c2
30
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
➢ 描述声波的基本物理量 ➢ 声音的物理量度
3
1、描述声波的基本物理量
①周期（T）： 质点振动每往复一次所需要的时间（s）。 ②声波频率（f）： 一秒钟内媒质质点振动的次数 (Hz)。
f 1 T
4
1、描述声波的基本物理量
➢根据声波频率范围给出声音的定义
频率范围(Hz) <20
声音
次
20-20000
10lg
I I0
I0 1012 W m2
声强级单位：分贝。
16
★声压级和声强级的关系：
LI
10lg
I I0
P2 I
c
LI
10 lg
P2 c P02 0c0
20 lg
P P0
10 lg
0c0 c
400
LI Lp 10 lg c
LI Lp
17
声波的描述-声波的物理量度
3）声功率和声功率级
22
4）声能密度
定义： 声场中单位体积媒质所含有的声能量。 ☆ 对于在自由空间内传播的平面声波而言：
D
pe2
0c2
23
5）频程和频谱：
◆频谱图：以频率为横轴，以声压为纵轴，绘出的图。
24
5）频程和频谱：
频程：
为方便起见，通常将宽广的音频变化范围划分为若干 个较小的频段，称为频段或频程。
f f2 f1
8
声学基础知识-声波的描述
2、声波的物理量度
➢ 声压与声压级 ➢ 声强与声强级 ➢ 声功率与声功率级 ➢ 声能密度 ➢ 频程和频谱
9
2、声波的物理量度
1）声压和声压级
p (P P0 )
静态压强
10
1）声压和声压级
瞬时声压（P）：某一瞬间的声压。 有效声压（pe）： 在一定时间间隔中将瞬时声压对时间求方均根值 即得有效声压。
第二章 声波的基本性质及其传播规律
内容介绍 声音的产生和传播 声波的描述 声波的传播特性 声源的辐射
1
一、声音的产生和传播
声波：依靠介质质点的震动向外传播。 （声能向前推进着的空气振动）
声场：有声波传播的空间叫声场。 声音传播的实质： 是指物体振动形式的传播（声振动的传播）。
2
二、声波的描述
声压级: 该声音的声压与参考声压的比值取以10为底的对数
再乘20。
Lp
20 lg
p p0
p0 2 105 pa
声压级单位：分贝。
13
[例1] 声压级Lp增加20倍分贝，求声压的变化量。
[例2] 当声压为原来声压的
（a）加倍；（c）十倍； （b）减半；（d）十分之一
时分别求声压级的变化。 [例3]
f2 2n f1
f0 f2 f1
f (
2n
1 2n
)
f0
25
声学基础知识
声音的产生和传播 声波的描述 声波的传播特性 声源的辐射特性
26
三、声波的传播特性
声波的反射、透射、折射 声波在传播中的衰减
27
1、声波的反射、透射、折射
1c1
2c2
pr
pt
a
r
t
θ
i
pi
29
1、声波的反射、透射、折射
pe
1 T p2 (t)dt T0
pe
pmax 2
11
1）声压和声压级
日常生活中声音的声压数据 (Pa)
声音种类
正常人耳能听 到最弱声 普通说话声 （1m远处）
公共汽车内
声压 2X10-5
声音种类 织布车间
2X10-2 0.2
柴油发动机、球 磨机
喷气飞机起飞
声压 2 20
200
12
1）声压和声压级
声功率: 声源在单位时间内辐射的总能量，单位是瓦。
★ 意义： ☆ 声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量； ☆ 声功率可用于鉴定各种声源。
18
★声功率与声强的关系
I W S
球面辐射时：
I
W
4r 2
波阵面面积
19
3）声功率和声功率级
声功率级 该声音的声功率与参考声功率的比值取以10为底 的对数再乘10，即：
f
6
1、描述声波的基本物理量
21.1℃ 时声速近似值（m/s）
媒质 名称 声速
空气 水 混凝土 玻璃
344 137 3048 2
3653
铁 铅 软木 硬木
518 1219 3353 4267 2
空气 C 331.4 1 t
C 313.45 0.6t
273
7
二、声波的描述
➢ 描述声波的基本物理量 ➢ 声音的物理量度
>20000
<500 500-2000 >2000
超
低频声 中频声 高频
定义
声
音频声
声
5
1、描述声波的基本物理量
③波长：
声波两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离（声源每振 动一次，声波的传播距离。）
④声速：振动在媒质中传播的速度。
※不是质点的速度，媒质特性的函数，取决于该媒质的弹 性和密 度，声速会随环境的温度有一些变化。
声压增加20%，求声压级Lp的变化量。
14
2）声强和声强级：
声强: 在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的
声能量，称为声音的强度。单位是瓦每平方米 。
I dw ds
I P2
c
媒质特性阻抗
15
2）声强和声强级：
声强级: 该声音的声强与参考声强的比值取以10为底的对数 再乘10，即：
Biblioteka BaiduLI
LW
10 lg W W0
W0 1012W
声功率级单位：分贝。
20
★声功率级声压级(声强级)的关系：
W
IS
LW
10 lg W0
10 lg I0S0
LI
10 lg S
LP
10 lg S
LI LP
21
[例4] 测得离点声源较远的5米处的声压级为75dB, 求该声源的声功率W。 [例5] 已知大功率小型鼓风机的声功率为140dB, 设测点离鼓风机距离远大于声波波长，鼓风机 可视为点声源，求离鼓风机分别为5m、10m 和100m远处的声压级。
声波的反射定律与折射定律
入射声波、反射声波与折射声波的传播方向应该
满足Snell定律：
sini sinr sint
a
c1
c1
c2
θ
a.反射定律：
i r
b.折射定律：
sini c1 sint c2
30
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
➢ 描述声波的基本物理量 ➢ 声音的物理量度
3
1、描述声波的基本物理量
①周期（T）： 质点振动每往复一次所需要的时间（s）。 ②声波频率（f）： 一秒钟内媒质质点振动的次数 (Hz)。
f 1 T
4
1、描述声波的基本物理量
➢根据声波频率范围给出声音的定义
频率范围(Hz) <20
声音
次
20-20000
10lg
I I0
I0 1012 W m2
声强级单位：分贝。
16
★声压级和声强级的关系：
LI
10lg
I I0
P2 I
c
LI
10 lg
P2 c P02 0c0
20 lg
P P0
10 lg
0c0 c
400
LI Lp 10 lg c
LI Lp
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声波的描述-声波的物理量度
3）声功率和声功率级
22
4）声能密度
定义： 声场中单位体积媒质所含有的声能量。 ☆ 对于在自由空间内传播的平面声波而言：
D
pe2
0c2
23
5）频程和频谱：
◆频谱图：以频率为横轴，以声压为纵轴，绘出的图。
24
5）频程和频谱：
频程：
为方便起见，通常将宽广的音频变化范围划分为若干 个较小的频段，称为频段或频程。
f f2 f1
8
声学基础知识-声波的描述
2、声波的物理量度
➢ 声压与声压级 ➢ 声强与声强级 ➢ 声功率与声功率级 ➢ 声能密度 ➢ 频程和频谱
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2、声波的物理量度
1）声压和声压级
p (P P0 )
静态压强
10
1）声压和声压级
瞬时声压（P）：某一瞬间的声压。 有效声压（pe）： 在一定时间间隔中将瞬时声压对时间求方均根值 即得有效声压。
第二章 声波的基本性质及其传播规律
内容介绍 声音的产生和传播 声波的描述 声波的传播特性 声源的辐射
1
一、声音的产生和传播
声波：依靠介质质点的震动向外传播。 （声能向前推进着的空气振动）
声场：有声波传播的空间叫声场。 声音传播的实质： 是指物体振动形式的传播（声振动的传播）。
2
二、声波的描述
声压级: 该声音的声压与参考声压的比值取以10为底的对数
再乘20。
Lp
20 lg
p p0
p0 2 105 pa
声压级单位：分贝。
13
[例1] 声压级Lp增加20倍分贝，求声压的变化量。
[例2] 当声压为原来声压的
（a）加倍；（c）十倍； （b）减半；（d）十分之一
时分别求声压级的变化。 [例3]
f2 2n f1
f0 f2 f1
f (
2n
1 2n
)
f0
25
声学基础知识
声音的产生和传播 声波的描述 声波的传播特性 声源的辐射特性
26
三、声波的传播特性
声波的反射、透射、折射 声波在传播中的衰减
27
1、声波的反射、透射、折射
1c1
2c2
pr
pt
a
r
t
θ
i
pi
29
1、声波的反射、透射、折射
pe
1 T p2 (t)dt T0
pe
pmax 2
11
1）声压和声压级
日常生活中声音的声压数据 (Pa)
声音种类
正常人耳能听 到最弱声 普通说话声 （1m远处）
公共汽车内
声压 2X10-5
声音种类 织布车间
2X10-2 0.2
柴油发动机、球 磨机
喷气飞机起飞
声压 2 20
200
12
1）声压和声压级
声功率: 声源在单位时间内辐射的总能量，单位是瓦。
★ 意义： ☆ 声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量； ☆ 声功率可用于鉴定各种声源。
18
★声功率与声强的关系
I W S
球面辐射时：
I
W
4r 2
波阵面面积
19
3）声功率和声功率级
声功率级 该声音的声功率与参考声功率的比值取以10为底 的对数再乘10，即：