声波的基本性质及传播规律(课堂PPT)
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声音的传播ppt课件
学习的目标和意义
ห้องสมุดไป่ตู้
了解声音传播的基本原理和特 性，掌握声音在不同介质中的 传播规律。
理解声音传播在日常生活和生 产实践中的应用，提高对声音 传播的认识和应用能力。
通过学习声音的传播，培养学 生对物理现象的探究兴趣，提 高科学素养和实践能力。
02
声音的特性
声音的产生
总结词
声音是由物体的振动产生的。
04
声音的传播规律
声波的叠加原理
01
02
03
声波叠加
当两个或多个声波相遇时， 它们会相互叠加，产生合 成的声波。
合成声波的特性
合成声波的振幅、频率和 相位会发生变化，取决于 叠加的声波的特性。
干涉现象
当两个同频率的声波相位 相同或相差整数倍的波长 时，它们会相互增强，产 生干涉现象。
声波的反射和折射
声音在音乐中的应用
音乐创作与表演
音乐家通过演奏乐器或歌唱来创作和 表演音乐，声音是音乐的核心元素。
声音特效
在音乐制作中，声音特效如混响、压 缩、均衡器等被用来改变或美化声音。
声音在医学中的应用
超声波检查
利用声波显示人体内部结构，帮助医生诊断疾病。
语音治疗
对于某些语言障碍患者，通过特定的语音训练和治疗帮助他们恢复语言功能。
声音的传播ppt课 件
目录
• 引言 • 声音的特性 • 声音的传播介质 • 声音的传播规律 • 声音的应用 • 结论
01
引言
主题简介
声音的传播
声音是如何通过不同的介质（如 空气、水、固体等）进行传播的。
声音传播的特性
声速、声衰减、声反射和声折射等。
声音传播的应用
声音在通信、音乐、音响技术等方 面的应用。
第二章 声波的基本性质及其传播规律ppt课件
，2
kx2
2
x2，是第一
ppt精选版
30
➢ 由声波的叠加原理并运用三角函数关系计算可得两列声 波在该点合成的总声压为：
p＝p1＋p2＝ P01cos(ωt-φ1)＋ P02cos(ωt-φ2)＝ PTcos(ωt-φ)
式中
PT2P021P0222P0P 102cos2 (1)
ta1nP P 001c1sio n1 1s P P0 02 2scion 22s
21
2.2.3 声能量、声强、声功率
1、声能量
➢ 声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置 附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产生 了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能。 这两部分能量之和就是由于声扰动使媒质得到的声 能量，以声的波动形式传递出去。所以声波是媒质 质点振动能量的传播过程，这一能量可从力学中作 用在物体上的力所做的功率推导出。
p（x,t）=P0cos[ω (t－t’)]
ppt精选版
11
➢ 而媒质中声波传播速度为c，则：
t’= x/c
代入上式则有
p（x,t）=P0cos[ω (t－x/c)] 为方便起见，定义（圆）波数为
k＝ω/c ＝2π/λ
➢ 其物理意义是长为2πm的距离上所含的波长λ的数目， 于是p(x,t)又可以写成：
6
2.2 声波的基本类型 ➢ 根据声波传播时波阵面的形状不同可以将声波分
成平面声波、球面声波和柱面声波类型。
➢ 声波在介质中传播时，其相位相同的各点连成的 面称为波阵面。波的传播方向称为声线或射线。
➢ 在各向同性的媒质中，声线就是代表波的传播方 向且处处与波阵面垂直的直线。
ppt精选版
7
线声
小学科学声音的传播课件PPT
空气分子撞击
声源振动使周围空气分子 受到撞击，形成声波。
声波传播
声波在空气中以纵波形式 传播，使空气分子交替压 缩和稀疏。
声音传播方式
空气传播
声音在空气中传播最为常 见，通过空气分子振动传 递声波。
固体传播
声音在固体中传播速度较 快，通过固体内部质点振 动传递声波。
液体传播
声音在液体中传播速度介 于空气和固体之间，通过 液体分子振动传递声波。
小学科学声音的传播课件
contents
目录
• 声音传播基本概念 • 声音在不同介质中传播实验 • 声音传播距离与衰减因素探讨 • 回声现象及其产生条件分析 • 多普勒效应介绍及实例展示 • 总结：声音传播知识点回顾与拓展
01 声音传播基本概 念
声音产生原理
01
02
03
声源振动
声音由声源的振动产生， 如声带、琴弦、鼓面等。
实例2
在室内讲话，可以听到声音在墙 壁上反射回来的回声。
回声产生条件及原理
产生条件
声波传播过程中遇到障碍物，且 障碍物的尺寸大于声波波长。
原理
声波按照反射规律从障碍物反射 回来，形成回声。
回声在日常生活中的应用
建筑声学
利用回声原理设计建筑内部空间，改善音质。
超声检测
利用超声波的反射原理检测材料内部缺陷。
障碍物吸收声波能量
障碍物会吸收部分声波能量，使得声 音强度减弱。吸收程度取决于障碍物 的材质、厚度和密度等因素。
环境因素对声音传播影响
温度影响声速
声音在不同温度下的空气中传播 速度不同，温度越高，声速越快 。因此，温度变化会影响声音的
传播时间和路径。
湿度影响声音衰减
声波产生和传播ppt课件
• 发音体振动得越快(即振动频率越大)，产生 的声音音调就越高；发音体振动得越慢(即 振动频率越小)，产生的声音音调就越低。 在音乐上，我们使用 Do, Re, Mi, Fa 等来 表示声音的高低；但在科学上，是使用物 体的振动频率来表示音调的高低。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
二.音调、响度Biblioteka 音色相关知识1.音调 （1）、物体在1秒内振动的次数叫 频率。
（2）、频率越高，音调越高；频率 越低，音调越低。所以说，音调与 发声体振动的频率有关。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
声音传播的速度（m/s) 330 316 5100 5000 1300
根据上表提供的信息，可以得出的结论是（ C）
A、声音传播的速度随着物质密度的增大而增大 B、声音传播的速度随着物质密度的增大而减小 C、声音在金属中传播的速度大于它在气体中传播的速度 D、声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而增大
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
活动二
• 如右图，用手将直尺 的一端压在桌边上， 另一端用手拨动,你听 见直尺发出的声音吗？ 当直尺停止振动,还有 声音吗?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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二.音调、响度Biblioteka 音色相关知识1.音调 （1）、物体在1秒内振动的次数叫 频率。
（2）、频率越高，音调越高；频率 越低，音调越低。所以说，音调与 发声体振动的频率有关。
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声音传播的速度（m/s) 330 316 5100 5000 1300
根据上表提供的信息，可以得出的结论是（ C）
A、声音传播的速度随着物质密度的增大而增大 B、声音传播的速度随着物质密度的增大而减小 C、声音在金属中传播的速度大于它在气体中传播的速度 D、声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而增大
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活动二
• 如右图，用手将直尺 的一端压在桌边上， 另一端用手拨动,你听 见直尺发出的声音吗？ 当直尺停止振动,还有 声音吗?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
物理课本PPT_声波
3
声波
3-1 声波的传播 3-2 空腔中的声音 3-3 声音的共鸣
3-1 声波的传播
• 声波属于力学波的一种，必须靠介质的扰 动来传送能量。
3-1 声波的传播
• 在流体（如空气）中传播的声波为纵波， 但一般弹性体内传播的声波可以为纵波或 横波。
3-1 声波的传播
• 声波在空气中传播时，造成空气的密度和 压力的微幅变化，产生相间的密部和疏部， 故声波也是一种疏密波。
• 对于声波而言，共振又称为共鸣。共鸣的 作用是将物体的振动能量有效地转换为声 波的能量。
3-3 声音的共鸣
• 弦乐器因为是利用琴 弦的振动而发音，故 单凭弦的振动，其所 能扰动的空气量很少， 发出的声音将非常微 弱，因此通常都藉着 安装一个音箱或共鸣 板，透过共振的原理 将声音放大。
• 管内空气密度并非均匀， 而是沿着管子做周期性 变化，且发出的声音之 音调比前述空气进行单 纯可分为闭管和开管两类。 • 闭管是指一端封闭，另一端开口的空管，
例如单簧管。 • 开管则是两端皆开口的空管，例如直笛。 • 当管腔内的空气柱振动时，就能发出声音。
3-1 声波的传播
• 当声波传播时，疏部和密部都以相同的速 率前进，但是声波只是传送空气的扰动， 而不会将空气带走。一小块空气仅在其原 平衡位置前后作来回振动而已。
3-1 声波的传播
• 当声波传播时，在空气压力变化极大的位 置，介质的位移为零。当介质的位移为极 大或极小时，其对应的空气压力变化为零。
3-2 空腔中的声音
• 闭管或开管内的空气柱振动时，形成驻波， 有其特定的振动频率。
3-2 空腔中的声音
• 一固定长度的闭管所能发出的共振频率是 其基频（最低频率）的奇数倍，即各共振 频率的比为1：3：5：……等。
声波
3-1 声波的传播 3-2 空腔中的声音 3-3 声音的共鸣
3-1 声波的传播
• 声波属于力学波的一种，必须靠介质的扰 动来传送能量。
3-1 声波的传播
• 在流体（如空气）中传播的声波为纵波， 但一般弹性体内传播的声波可以为纵波或 横波。
3-1 声波的传播
• 声波在空气中传播时，造成空气的密度和 压力的微幅变化，产生相间的密部和疏部， 故声波也是一种疏密波。
• 对于声波而言，共振又称为共鸣。共鸣的 作用是将物体的振动能量有效地转换为声 波的能量。
3-3 声音的共鸣
• 弦乐器因为是利用琴 弦的振动而发音，故 单凭弦的振动，其所 能扰动的空气量很少， 发出的声音将非常微 弱，因此通常都藉着 安装一个音箱或共鸣 板，透过共振的原理 将声音放大。
• 管内空气密度并非均匀， 而是沿着管子做周期性 变化，且发出的声音之 音调比前述空气进行单 纯可分为闭管和开管两类。 • 闭管是指一端封闭，另一端开口的空管，
例如单簧管。 • 开管则是两端皆开口的空管，例如直笛。 • 当管腔内的空气柱振动时，就能发出声音。
3-1 声波的传播
• 当声波传播时，疏部和密部都以相同的速 率前进，但是声波只是传送空气的扰动， 而不会将空气带走。一小块空气仅在其原 平衡位置前后作来回振动而已。
3-1 声波的传播
• 当声波传播时，在空气压力变化极大的位 置，介质的位移为零。当介质的位移为极 大或极小时，其对应的空气压力变化为零。
3-2 空腔中的声音
• 闭管或开管内的空气柱振动时，形成驻波， 有其特定的振动频率。
3-2 空腔中的声音
• 一固定长度的闭管所能发出的共振频率是 其基频（最低频率）的奇数倍，即各共振 频率的比为1：3：5：……等。
02第二章声波的基本性质及其传播规律
02第⼆章声波的基本性质及其传播规律第⼆章声波的基本性质及其传播规律在⽇常⽣活中存在各种各样的声⾳。
例如，⼈们的交谈声、汽车喇叭声、机器运转声、演奏乐器的乐声等等。
在所有各种声⾳中，凡是有⼈感到不需要的声⾳，对这些⼈来说，就是噪声。
简单地讲，噪声就是指不需要的声⾳。
为了对噪声进⾏测量、分析、研究和控制，需要了解声⾳的基本特性。
本章介绍声波的基本性质及其传播规律。
2. 1 声波的产⽣及描述⽅法2. 1. 1 声波的产⽣各种各样的声⾳都起始于物体的振动。
凡能产⽣声⾳的振动物体统称为声源。
从物体的形态来分，声源可分成固体声源、液体声源和⽓体声源等。
例如，锣⿎的敲击声、⼤海的波涛声和汽车的排⽓声都是常见的声源。
如果你⽤⼿指轻轻触及被敲击的⿎⾯，就能感觉到⿎膜的振动。
所谓声源的振动就是物体（或质点）在其平衡位置附近进⾏往复运动。
当声源振动时，就会引起声源周围空⽓分⼦的振动。
这些振动的分⼦⼜会使其周围的空⽓分⼦产⽣振动。
这样，声源产⽣的振动就以声波的形式向外传播。
声波不仅可以在空⽓中传播，也可以在液体和固体中传播。
但是，声波不能在真空中传播。
因为在真空中不存在能够产⽣振动的媒质。
根据传播媒质的不同，可以将声分成空⽓声、⽔声和固体（结构）声等类型。
在噪声控制⼯程中主要涉及空⽓媒质中的空⽓声。
在空⽓中，声波是⼀种纵波，这时媒质质点的振动⽅向是与声波的传播⽅向相⼀致。
与之对应，将质点振动⽅向与声波传播⽅向相互垂直的波称为横波。
在固体和液体中既可能存在纵波，也可能存在横波。
需要注意，声波是通过相邻质点间的动量传递来传播能量的。
⽽不是由物质的迁移来传播能量的。
例如，若向⽔池中投掷⼩⽯块，就会引起⽔⾯的起伏变化，⼀圈⼀圈地向外传播，但是⽔质点（或⽔中的飘浮物）只是在原位置处上下运动，并不向外移动。
2. 1. 2 描述声波的基本物理量当声源振动时，其邻近的空⽓分⼦受到交替的压缩和扩张，形成疏密相间的状态，空⽓分⼦时疏时密，依次向外传播（图2－1）。
第二章声波基本性质及其传播规律
声场中单位体积媒质所含有的声能量称 为声能密度.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 2. 声强 声场中某点处与质点速度方向垂直的单位 面积上在单位时间内通过的声能称为瞬时 声强,对于稳态声场,声强是指瞬时声强在一 定时间T内的平均值.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 3. 声功率 将单位时间内通过某一面积的声能称为声 功率或者声能通量. 声源在单位时间内发射的总能量称为声源 功率.
第二章声波基本性质及其传播规律
二. 球面声波
• 声源的几何尺寸远小于声波波长时,或者测 量点离声源相当远时,可以将声源看成一个 点,称为点声源.
• 在各相同性的均匀媒质中，从一个表面同 步胀缩的点声源发出的声波是球面声波,也 就是在以声源为球心,以任何R值为半径的 球面上声波的相位相同.
• 球面声波的一个重要特点:振幅随传播距离 R的增加而减少，二者成反比关系.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 二. 驻波 当几个声源合成的声波的声压值随空间
不同位置有极大值和极小值分布的周期波 为驻波,其声场称为驻波声场.
驻波的极大值和极小值分别称为波腹和 波节.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 三. 不相干波 几个声源产生的声波在频率上不同,或
者不存在固定的相位差,则称为不相干波. 不相干波叠加后的合成声场不会出现驻
第二章声波基本性质及其传播规律
第三节. 声波的叠加
• 一. 相干波 当有两个以上的声源同时存在，其声波
频率相同，振动方向相同且存在恒定的相 位差,则其合成的声波的在空间某些位置振 动始终加强,在另一些位置振动始终减弱， 此现象称为干涉现象.
这种具有相同频率相同振动方向和恒定 相位差的声波称为相干波.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 2. 声强 声场中某点处与质点速度方向垂直的单位 面积上在单位时间内通过的声能称为瞬时 声强,对于稳态声场,声强是指瞬时声强在一 定时间T内的平均值.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 3. 声功率 将单位时间内通过某一面积的声能称为声 功率或者声能通量. 声源在单位时间内发射的总能量称为声源 功率.
第二章声波基本性质及其传播规律
二. 球面声波
• 声源的几何尺寸远小于声波波长时,或者测 量点离声源相当远时,可以将声源看成一个 点,称为点声源.
• 在各相同性的均匀媒质中，从一个表面同 步胀缩的点声源发出的声波是球面声波,也 就是在以声源为球心,以任何R值为半径的 球面上声波的相位相同.
• 球面声波的一个重要特点:振幅随传播距离 R的增加而减少，二者成反比关系.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 二. 驻波 当几个声源合成的声波的声压值随空间
不同位置有极大值和极小值分布的周期波 为驻波,其声场称为驻波声场.
驻波的极大值和极小值分别称为波腹和 波节.
第二章声波基本性质及其传播规律
• 三. 不相干波 几个声源产生的声波在频率上不同,或
者不存在固定的相位差,则称为不相干波. 不相干波叠加后的合成声场不会出现驻
第二章声波基本性质及其传播规律
第三节. 声波的叠加
• 一. 相干波 当有两个以上的声源同时存在，其声波
频率相同，振动方向相同且存在恒定的相 位差,则其合成的声波的在空间某些位置振 动始终加强,在另一些位置振动始终减弱， 此现象称为干涉现象.
这种具有相同频率相同振动方向和恒定 相位差的声波称为相干波.
声波传播特性及人耳听觉特性课件
外耳
收集声音并导向中耳，由耳廓和外耳道组成。
中耳
传递声音并增强低频声音，由鼓膜和听骨链组成 。
内耳
将声波转换为神经信号，由耳蜗和前庭器官组成 。
声音的感知阈值
绝对阈值
人耳能够听到的最小声音强度，因人 而异。
差别阈值
人耳对声音强度的最小可察觉变化量 。
声音的掩蔽效应
频谱掩蔽
一个声音的频率成分掩盖了另一个声音的频率成分。
利用声波进行物理、化学等实验研究。
THANKS
利用声波测量风速、风向等气象参数。
声波在噪声监测中的应用
利用声波测量环境噪声的强度和频谱。
声波在地质勘查中的应用
利用声波探测地下结构、矿产资源等。
声波在其他领域的应用实例
声波在农业领域的应用
利用声波刺激植物生长，提高产量。
声波在军事领域的应用
利用声波进行目标探测、干扰敌方通信等。
声波在科研领域的应用
同时掩蔽
一个声音的存在使得另一个声音无法被听到。
声音的方向定位
声音来源的判断
人耳通过双耳接收到的声音差异来判断声音的来源方向。
双耳线索
包括时间差、强度差和频谱差异等双耳接收到的声音差异。
04 声波的接收与处理
声音信号的接收与转换
声音信号的接收
声音信号通过空气、水或固体等介质 传播，被接收器（如麦克风）接收。
声音信号的转换
接收到的声音信号被转换成电信号， 以便进一步处理和分析。
声音信号的处理与分析
声音信号的预处理
包括降噪、放大等操作，以提高信号质量。
声音信号的特征提取
提取出声音信号中的关键特征，如频率、振幅等。
声音信号的分析
对提取出的特征进行分析，以识别和分类不同的声音。
收集声音并导向中耳，由耳廓和外耳道组成。
中耳
传递声音并增强低频声音，由鼓膜和听骨链组成 。
内耳
将声波转换为神经信号，由耳蜗和前庭器官组成 。
声音的感知阈值
绝对阈值
人耳能够听到的最小声音强度，因人 而异。
差别阈值
人耳对声音强度的最小可察觉变化量 。
声音的掩蔽效应
频谱掩蔽
一个声音的频率成分掩盖了另一个声音的频率成分。
利用声波进行物理、化学等实验研究。
THANKS
利用声波测量风速、风向等气象参数。
声波在噪声监测中的应用
利用声波测量环境噪声的强度和频谱。
声波在地质勘查中的应用
利用声波探测地下结构、矿产资源等。
声波在其他领域的应用实例
声波在农业领域的应用
利用声波刺激植物生长，提高产量。
声波在军事领域的应用
利用声波进行目标探测、干扰敌方通信等。
声波在科研领域的应用
同时掩蔽
一个声音的存在使得另一个声音无法被听到。
声音的方向定位
声音来源的判断
人耳通过双耳接收到的声音差异来判断声音的来源方向。
双耳线索
包括时间差、强度差和频谱差异等双耳接收到的声音差异。
04 声波的接收与处理
声音信号的接收与转换
声音信号的接收
声音信号通过空气、水或固体等介质 传播，被接收器（如麦克风）接收。
声音信号的转换
接收到的声音信号被转换成电信号， 以便进一步处理和分析。
声音信号的处理与分析
声音信号的预处理
包括降噪、放大等操作，以提高信号质量。
声音信号的特征提取
提取出声音信号中的关键特征，如频率、振幅等。
声音信号的分析
对提取出的特征进行分析，以识别和分类不同的声音。
声音传播ppt课件
语音通话
通过电话、手机等设备进 行远距离的语音交流，是 声音传播在通时交流，广泛应 用于企业、教育、政府等 场景。
语音助手
如Siri、Alexa等，通过语 音识别和合成技术，为用 户提供便捷的信息查询、 设备控制等服务。
音乐表演
现场演出
音乐家通过声音传达情感 ，与听众产生共鸣，是声 音传播在艺术领域的重要 体现。
常见的液体介质包括水、油等。
气体介质
在气体介质中，声音的传播速度最慢 。声波在气体中传递时，质点的振动 方向与波的传播方向一致，但由于气 体分子间的距离较大，能量传递效率 较低。
常见的气体介质包括空气、二氧化碳 等。
真空环境
在真空中，声音无法传播，因为没有介质来传递声波的振动 能量。
在太空中，由于缺乏大气分子，声音无法传播，因此太空中 是静音的。
CHAPTER 02
声音的传播介质
固体介质
01
固体介质中，声音的传播速度最 快，因为声波在固体中传递时， 质点的振动方向与波的传播方向 一致，能量传递效率高。
02
常见的固体介质包括各种材料， 如木材、金属、塑料等。
液体介质
在液体介质中，声音的传播速度比在固体中慢，但比在气体中快。声波在液体中 传递时，质点的振动方向与波的传播方向垂直。
详细描述
折射现象的发生是因为声波在不同介质中的传播速度不同。在密度较大的介质中，声速较慢，因此声 波的传播方向会偏向于垂直于介质分界面的方向。
声音的吸收
总结词
声波在传播过程中会逐渐减弱，这是由 于声波能量被介质吸收所导致的。
VS
详细描述
声波在传播过程中，由于与介质的相互作 用，能量会逐渐减少。不同介质对声波的 吸收能力不同，吸收程度取决于介质的性 质、温度、压力等因素。
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101 .2dB
.
18
2.3 声波的频率和噪声的频谱
➢在噪声控制中所研究的就是可听声，在噪声控制 这门学科中，通常粗略地把声波的频率分为三个频 段：300赫以下的叫低频声，300~1000赫的叫中频声， 1000赫以上的叫高频声。声波频率的概念非常重要， 因为控制高频噪声和控制低频噪声的技术措施存在 着很大的差别。而在测量和工程设计中具有实用价 值的是采用倍频程的频率划分方法。
LI
10lg
I I0
I01012Wm2
声强级单位：分贝。
.
16
2.2 声波的叠加
对于互不相干的多个噪声源，它们之间不会发生
干涉现象。这时，空间某处的总声压Pe为
n
Pe2P12 eP22ePn2e Pi2e i1
上式表明，对于多个声波，当各个声波间不存在
固定相位差时，其能量可以直接叠加。
➢总声压级为： Lp = 10lg = 10lg[100.1L + 100.1L ] (dB)
环境噪声控制工程
第二章声波的基本性质及其 传播规律
.
1
主要内容
2.1 声音的产生及描述方法 2.2 声波的叠加 2.3 声波的频率和噪声频谱 2.4 声源的反射、投射和衍射 2.5 声波的辐射 2.6 声波在传播过程中的衰减
.
2
2.1 声音的产生及描述方法 1 声波的产生
物体的振动是产生声音的根源。
➢ 在空气中，声波是一种纵波，这时媒质质点的振 动方向是与声波的传播方向相一致的。反之，将 质点振动方向与声波传播方向相互垂直的波称为 横波。
.
4
声波：这种向前推进着的空气振动称为声波。 声场：有声波传播的空间叫声场。 声音传播的实质： 声音传播是指物体振动形式的传播。由相邻质 点间的动量传递来完成，而不是由物质的迁移 来传播的。
.
13
b.声功率级
声功率W与基准声功率W0之比的常用对数
LW
10lg W W0
W0 1012W
声功率级单位：分贝。
.
14
声强和声强级：
a.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，简称为声强， 单位是瓦每平方米 （W/ m2）。
I W P2
S oc
.
15
b.声强级: 该声音的声强与基准声强的比值取以10为底 的对数再乘10，即：
➢对应n个声源的一般情况有：
Lp = 10lg(∑10. 0.1L )
17
【例1】在车间某操作点分别测量两噪声源的声压级为 100分贝和95分贝，问总的声压级是多少分贝？
解：（1）计算法
L pT 10 lg 10 0.1Lp1 10 0.1Lp2
10 lg 10 0.1100 10 0.195
c(m/s)。实际计算常取340m/s。 c cT
f
.
6
频率范围 (Hz)
声音
定义
<20
20-20000
>20000
次
<500 500-2000 >2000
超
低频声 中频声 高频
声
音频声
声
1℃ 时声速近似值（m/s）
媒质 空气 水 混凝 玻璃 铁 铅 软木 硬木
名称
土
声速 344 1372 3048 3653 5182 1219 3353 4267
.
7
声压和声压级：
p(PP0)
静态压强
a.瞬时声压：某一瞬间的声压。
b.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。
.
8
日常生活中声音的声压数据 (Pa)
声音种类
声压 声音种类
声压
正常人耳能 听到最弱声
普通说话声 （1m远处）
公共汽车内
2X10-5 织布车间
2
2X10-2 柴油发动机、球 20 磨机
.
5
2 描述声波的基本物理量
➢波长：在同一时刻，从某一个最稠密（或最稀疏）的 地点到相邻的另一个最稠密(或最稀疏）的地点之间的 距离称为声波的波长，λ(m) ➢周期：振动重复1次的最短时间间隔称为周期。T(s) ➢频率：周期的倒数即单位时间内的振动次数，称为频 率，f, 赫兹(Hz),1Hz=1s-1 ➢声速：振动状态在媒质中的传播速度称为声速，
E
1V 2
0
pe2
0c2
.
11
Hale Waihona Puke 声能密度定义： 声场中单位体积媒质所含有的声能量，单位是焦耳每立方米（J/m3)
p
2 e
0c 2
对于在自由空间内传播的平面声波而言：
声波的声能密度
.
12
声功率和声功率级
a.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。 人耳能听到的最低10-12W
0.2
喷气飞机起飞
200
.
9
c. 声压级:
该声音的声压的有效值与参考声压的比值取 以10为底的对数再乘20，即：
Lp
20lg
p p0
p02105pa
声压级单位：分贝。
.
10
声能量
➢声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位 置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产 生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势 能。这两部分能量之和就是由于声扰动使媒质得到 的声能量，以声的波动形式传递出去。
.
19
常见噪声的频谱图
.
20
一、倍频程
➢ 可听声的频率从20赫到20000赫，高低相差达l000倍。为 了方便起见，通常把宽广的声频变化范围划分为若干较小 的段落，叫做频程。频程有上限频率值、下限频率值和中 心频率值，上下限频率之差，即中间区域称为频程宽度， 简称带宽。
➢ 从实践中发现，两个不同频率的声音做相对比较时，起决 定作用的是两个频率的比值，而不是它们的差值，例如， 音乐中C调的低音6的基频是220Hz，中音6的基频是440Hz， 高音6的基频是880Hz，所以听起来中音6比低音6的音调高 一倍，高音6比中音6的音调高一倍，我们称低音6和中音6 相差一个倍频程，中音6和高音6相差一个倍频程，而听起 来音调提高的程度也是相同的(即提高“八度音程”)。低 音6和高音6相差两个倍频程。
.
21
频程和频谱：
b. 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。
声源的振动 弹性媒介振动
声波
空气、固体、
声源：
液体
我们把产生声音的振动物体称作声源。
.
3
➢ 声波的形成：当声源振动时，就会引起声源周围 弹性媒质—空气分子的振动。这些振动的分子又 会使其周围的空气分子产生振动。这样，声源产 生的振动就以声波的形式向外传播。
➢ 在噪声控制工程中主要涉及空气媒质中的空气声。
.
18
2.3 声波的频率和噪声的频谱
➢在噪声控制中所研究的就是可听声，在噪声控制 这门学科中，通常粗略地把声波的频率分为三个频 段：300赫以下的叫低频声，300~1000赫的叫中频声， 1000赫以上的叫高频声。声波频率的概念非常重要， 因为控制高频噪声和控制低频噪声的技术措施存在 着很大的差别。而在测量和工程设计中具有实用价 值的是采用倍频程的频率划分方法。
LI
10lg
I I0
I01012Wm2
声强级单位：分贝。
.
16
2.2 声波的叠加
对于互不相干的多个噪声源，它们之间不会发生
干涉现象。这时，空间某处的总声压Pe为
n
Pe2P12 eP22ePn2e Pi2e i1
上式表明，对于多个声波，当各个声波间不存在
固定相位差时，其能量可以直接叠加。
➢总声压级为： Lp = 10lg = 10lg[100.1L + 100.1L ] (dB)
环境噪声控制工程
第二章声波的基本性质及其 传播规律
.
1
主要内容
2.1 声音的产生及描述方法 2.2 声波的叠加 2.3 声波的频率和噪声频谱 2.4 声源的反射、投射和衍射 2.5 声波的辐射 2.6 声波在传播过程中的衰减
.
2
2.1 声音的产生及描述方法 1 声波的产生
物体的振动是产生声音的根源。
➢ 在空气中，声波是一种纵波，这时媒质质点的振 动方向是与声波的传播方向相一致的。反之，将 质点振动方向与声波传播方向相互垂直的波称为 横波。
.
4
声波：这种向前推进着的空气振动称为声波。 声场：有声波传播的空间叫声场。 声音传播的实质： 声音传播是指物体振动形式的传播。由相邻质 点间的动量传递来完成，而不是由物质的迁移 来传播的。
.
13
b.声功率级
声功率W与基准声功率W0之比的常用对数
LW
10lg W W0
W0 1012W
声功率级单位：分贝。
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14
声强和声强级：
a.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，简称为声强， 单位是瓦每平方米 （W/ m2）。
I W P2
S oc
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15
b.声强级: 该声音的声强与基准声强的比值取以10为底 的对数再乘10，即：
➢对应n个声源的一般情况有：
Lp = 10lg(∑10. 0.1L )
17
【例1】在车间某操作点分别测量两噪声源的声压级为 100分贝和95分贝，问总的声压级是多少分贝？
解：（1）计算法
L pT 10 lg 10 0.1Lp1 10 0.1Lp2
10 lg 10 0.1100 10 0.195
c(m/s)。实际计算常取340m/s。 c cT
f
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频率范围 (Hz)
声音
定义
<20
20-20000
>20000
次
<500 500-2000 >2000
超
低频声 中频声 高频
声
音频声
声
1℃ 时声速近似值（m/s）
媒质 空气 水 混凝 玻璃 铁 铅 软木 硬木
名称
土
声速 344 1372 3048 3653 5182 1219 3353 4267
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声压和声压级：
p(PP0)
静态压强
a.瞬时声压：某一瞬间的声压。
b.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。
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8
日常生活中声音的声压数据 (Pa)
声音种类
声压 声音种类
声压
正常人耳能 听到最弱声
普通说话声 （1m远处）
公共汽车内
2X10-5 织布车间
2
2X10-2 柴油发动机、球 20 磨机
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5
2 描述声波的基本物理量
➢波长：在同一时刻，从某一个最稠密（或最稀疏）的 地点到相邻的另一个最稠密(或最稀疏）的地点之间的 距离称为声波的波长，λ(m) ➢周期：振动重复1次的最短时间间隔称为周期。T(s) ➢频率：周期的倒数即单位时间内的振动次数，称为频 率，f, 赫兹(Hz),1Hz=1s-1 ➢声速：振动状态在媒质中的传播速度称为声速，
E
1V 2
0
pe2
0c2
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11
Hale Waihona Puke 声能密度定义： 声场中单位体积媒质所含有的声能量，单位是焦耳每立方米（J/m3)
p
2 e
0c 2
对于在自由空间内传播的平面声波而言：
声波的声能密度
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12
声功率和声功率级
a.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。 人耳能听到的最低10-12W
0.2
喷气飞机起飞
200
.
9
c. 声压级:
该声音的声压的有效值与参考声压的比值取 以10为底的对数再乘20，即：
Lp
20lg
p p0
p02105pa
声压级单位：分贝。
.
10
声能量
➢声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位 置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产 生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势 能。这两部分能量之和就是由于声扰动使媒质得到 的声能量，以声的波动形式传递出去。
.
19
常见噪声的频谱图
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20
一、倍频程
➢ 可听声的频率从20赫到20000赫，高低相差达l000倍。为 了方便起见，通常把宽广的声频变化范围划分为若干较小 的段落，叫做频程。频程有上限频率值、下限频率值和中 心频率值，上下限频率之差，即中间区域称为频程宽度， 简称带宽。
➢ 从实践中发现，两个不同频率的声音做相对比较时，起决 定作用的是两个频率的比值，而不是它们的差值，例如， 音乐中C调的低音6的基频是220Hz，中音6的基频是440Hz， 高音6的基频是880Hz，所以听起来中音6比低音6的音调高 一倍，高音6比中音6的音调高一倍，我们称低音6和中音6 相差一个倍频程，中音6和高音6相差一个倍频程，而听起 来音调提高的程度也是相同的(即提高“八度音程”)。低 音6和高音6相差两个倍频程。
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21
频程和频谱：
b. 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。
声源的振动 弹性媒介振动
声波
空气、固体、
声源：
液体
我们把产生声音的振动物体称作声源。
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➢ 声波的形成：当声源振动时，就会引起声源周围 弹性媒质—空气分子的振动。这些振动的分子又 会使其周围的空气分子产生振动。这样，声源产 生的振动就以声波的形式向外传播。
➢ 在噪声控制工程中主要涉及空气媒质中的空气声。