声波的基本特性..共32页

合集下载

(完整版)第一章:声波的传播特性及人耳的听觉

(完整版)第一章:声波的传播特性及人耳的听觉

第一章声波的传播特性及听觉特性第一节声波的传播特性声波是由物体振动产生的,当振动在一定的频率和强度范围内时,人耳就可听到。

振动发声的物体称为声源,有声波传播的空间称为声场。

当声源在空气中发声时,媒质质点在平衡位置附近作往复振动,媒质中振动着的质点的位移会作用到相邻质点,使后者也产生振动,于是,振动形成波动,在空间传播开来,在声源周围形成疏密交替的空气压力波,称为声波。

声波在150C时,大约以340m/s的速度由声源向外传播。

气体中的声波属于纵波,即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。

在传播过程中不受反射而向前行进的声波,称为行波。

在某一时刻,空间行波相位相同各点的轨迹曲面称为波阵面,也称为波前。

波阵面为平面的声波称为平面声波。

尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的,波阵面为球面,称为球面声波。

这种声源称为点声源。

现实中的声源,即使具有一定尺寸,但在距离与声源尺寸相比充分远时,也可将它看作点声源,在这样的距离处得到球面声波。

当距离远到一定程度时,波阵面即与平面声波的波阵面相接近,可看作平面声波。

声能从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线,在各向同性的媒质中,声线是代表声波的传播方向。

例如球面声波的声线就是球面的半径线。

声波的瞬时状态可用声压、媒质质点振速和媒质密度中的任何一个来描述。

(1)声压:有声波存在时,在静态大气压强上叠加的变化分量称为声压。

(2)质点振速:有声波存在时,媒质质点的振动速度。

单位为m/s。

(3)媒质密度:单位体积内的媒质质量称为媒质密度。

有声波存在时,媒质密度要产生稠密稀疏的变化。

单位为kg/m3。

一、声波的反射声波在前进过程中如果遇到尺寸甚大于声波波长的坚硬界面,会产生反射。

声波从界面反射的角度与声波入射到界面的角度相等,即反射角等于入射角。

反射的声波如同从界面后面与声源相对应位置处发射出来的一样,即如同在该位置处有一声源,称为虚声源,也称为镜像声源,它与界面的距离等于声源与界面的距离,如图1-1所示。

描述声波的特性及其应用

描述声波的特性及其应用

描述声波的特性及其应用一、声波的特性1.定义:声波是机械波的一种,是由物体振动产生的,通过介质(如空气、水、固体等)传播的波动现象。

2.分类:根据传播介质的性质,声波可分为空气声波、水声波和固体声波等。

3.频率:声波的频率是指声波振动的次数,单位为赫兹(Hz)。

人耳能听到的声波频率范围约为20Hz~20000Hz。

4.波长:声波的波长是指相邻两个声波峰或声波谷之间的距离。

声波的波长与频率成反比。

5.速度:声波在介质中的传播速度与介质的性质有关。

在常温下,空气中的声速约为340米/秒。

6.能量:声波具有能量,其能量与振幅有关。

振幅越大,声波的能量越大。

7.方向性:声波在传播过程中,能量会向四面八方扩散,具有一定的方向性。

二、声波的应用1.通信:声波在空气中传播,可应用于语音通信、广播、电视等领域。

2.医学:声波在生物体内传播,可用于超声波诊断、超声波治疗等。

3.工业:声波在材料中传播,可用于无损检测、声纳测距等。

4.音乐:声波在空气中传播,可应用于音乐演奏、录音等领域。

5.环境监测:声波可用于监测噪声污染、评估生态环境等。

6.军事:声波在水中传播,可用于水下通信、潜艇探测等。

7.科学研究:声波在地球内部传播,可用于地质勘探、地震监测等。

8.生物:声波在生物体内传播,可影响生物的生长、发育和行为。

9.教育:声波可用于教学演示、实验验证等。

10.日常生活:声波可用于各种声控设备、报警系统等。

综上所述,声波是一种具有广泛应用前景的波动现象。

了解声波的特性及其应用,对于中学生来说,有助于培养对物理学科的兴趣和认识。

习题及方法:1.习题:声波的频率是多少?解题方法:声波的频率是指声波振动的次数,单位为赫兹(Hz)。

例如,人耳能听到的声波频率范围约为20Hz~20000Hz。

2.习题:声波的波长与频率之间的关系是什么?解题方法:声波的波长与频率成反比。

频率越高,波长越短;频率越低,波长越长。

3.习题:声波在空气中的传播速度是多少?解题方法:在常温下,空气中的声速约为340米/秒。

声波基本的基本性质及其传播规律

声波基本的基本性质及其传播规律

声线:常称为声射线,就是子声源发出的代表 能量传播方向的射线,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。
声波的基本类型
1 平面声波: 声波的波阵面是垂直于传播方向的一系列 平面时,称其为平面声波。
2.2.1 平面声波:
1平面声波:
声线: 相互平行的一系列直线。
c.声功率级
W LW 10 lg W0
W0 10
12
W
声功率级单位:分贝。
声压级和声强级的关系:
I LI 10 lg I0
P I c
2
P 2 c P 0c0 LI 10 lg 20 lg 2 P c P 10 lg c 0 0 0 0
(1)声能量
声能量: 声能量=动能+势能 体积元的总声能量:
P11
2 V0 p 2 E EK EP 0 (u 2 2 ) 2 0 c
(2)平均声能密度: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: pe2 w 0c 2 J∕m3
4、 声强、声功率
声波的类型
声波的类型 类型 平面声波 球面声波 柱面声波 波阵面 垂直于传播方 向的平面 以任何值为 半径的球面 同轴圆柱面 声线 相互平行 的直线 由声源发出的 半径线 线声源发出的 半径线 声源类型 平面声源 点声源 线声源
2.1.2 描述声波的基本物理量
2.1.2 描述声波的基本物理量
1、声波频率、波长和声速 (1)声波频率: 一秒钟内媒质质点振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
c cT f
f 1 T
2.1.2 描述声波的基本物理量
(3 )声速振动在媒质中传播的速度。 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。

声波的基本性质及其传播规律

声波的基本性质及其传播规律
第10页/共108页
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: p(x,t)=P0cos (ωt- kx ) (2-7) 上式表示沿x方向传播的平面波。又因声波只含有单频ω,没有其他频率成分,所以叫简谐平面声波, P0为声压的幅值, (ωt- kx )为其相位,它描述在不同地点x 和各个时刻t声波运动状况。
第28页/共108页
设两声源频率相同,到声场中某点s的距离分别为x1和x2,则两列波在s点的瞬时声压分别为 p1=P01cos(ωt-kx1)=P01cos(ωt-φ1) p2=P02cos(ωt-kx2)=P02cos(ωt-φ2)式中 P01、P02--第一列波和第二列波的声压幅值; φ1、 φ2-- , ,是第一列波和第二列波的初相位。
第14页/共108页
图2.5 声场中媒质单元体受力图
第15页/共108页
由于该力的作用使体积元ΔV产生加速度,在我们所讨论的一般声音的情况下,由牛顿第二定律得 式中ρ为媒质的密度, 为加速度。 又由于 ΔV =SΔx 所以写成微分形式为或写成积分形式
第1页/共108页
第2页/共108页
2.1.2 描述声波的基本物理量声压:通常用p来表示压强的起伏量,即与静态压强的差p=(P-P0),称为声压。Pa,1Pa=1N/m2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,c(m/s)。实际计算常取340m/s。

(完整版)第一章:声波的传播特性及人耳的听觉

(完整版)第一章:声波的传播特性及人耳的听觉

第一章声波的传播特性及听觉特性第一节声波的传播特性声波是由物体振动产生的,当振动在一定的频率和强度范围内时,人耳就可听到。

振动发声的物体称为声源,有声波传播的空间称为声场。

当声源在空气中发声时,媒质质点在平衡位置附近作往复振动,媒质中振动着的质点的位移会作用到相邻质点,使后者也产生振动,于是,振动形成波动,在空间传播开来,在声源周围形成疏密交替的空气压力波,称为声波。

声波在150C时,大约以340m/s的速度由声源向外传播。

气体中的声波属于纵波,即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。

在传播过程中不受反射而向前行进的声波,称为行波。

在某一时刻,空间行波相位相同各点的轨迹曲面称为波阵面,也称为波前。

波阵面为平面的声波称为平面声波。

尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的,波阵面为球面,称为球面声波。

这种声源称为点声源。

现实中的声源,即使具有一定尺寸,但在距离与声源尺寸相比充分远时,也可将它看作点声源,在这样的距离处得到球面声波。

当距离远到一定程度时,波阵面即与平面声波的波阵面相接近,可看作平面声波。

声能从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线,在各向同性的媒质中,声线是代表声波的传播方向。

例如球面声波的声线就是球面的半径线。

声波的瞬时状态可用声压、媒质质点振速和媒质密度中的任何一个来描述。

(1)声压:有声波存在时,在静态大气压强上叠加的变化分量称为声压。

(2)质点振速:有声波存在时,媒质质点的振动速度。

单位为m/s。

(3)媒质密度:单位体积内的媒质质量称为媒质密度。

有声波存在时,媒质密度要产生稠密稀疏的变化。

单位为kg/m3。

一、声波的反射声波在前进过程中如果遇到尺寸甚大于声波波长的坚硬界面,会产生反射。

声波从界面反射的角度与声波入射到界面的角度相等,即反射角等于入射角。

反射的声波如同从界面后面与声源相对应位置处发射出来的一样,即如同在该位置处有一声源,称为虚声源,也称为镜像声源,它与界面的距离等于声源与界面的距离,如图1-1所示。

声波的基本特性..

声波的基本特性..
因为在声传播过程中,声场中各点的声压是不 同的,而且对同一点不同时间的声压也是不同 的。所以,声压一般地是空间和时间的函数, 即:建立声压随空间位置的变化和随时间的变 化,两者之间的联系的数学表示式就是声的波 动方程。 如果假定媒质是理想流体,而且声波传播时产 生的稠密和稀疏的过程是绝热的,则对小振幅 声波理论上可推导出声波的波动方程为
Za c
式中的正号表示平面波沿正方向传播的声阻抗率,负号表示沿负 方向传播的声阻抗率。乘积 c 值是媒质固有的一个常数。它的数值 对声传播的影响比起 或 c单独的作用还要大。所以这个量在声学 中具有特殊的地位。因它具有声阻抗率的量纲,所以称 c为媒质的 特性阻抗,单位为瑞丽。(1瑞丽=1帕·秒/米)
下表为不同材料媒质的特性阻抗
(大气压为1.013×105帕)
媒质 空气 温度(º C) 密度(千克/米3) 0 20 1.293 1.21 声速(米/秒) 331.6 343 特性阻抗 (帕·秒/米) 428 415

海水 水银 铝(棒)
20
13 20
998
1026 13600 2700
1481
1500 1450 5150

日常生活中所遇到的各种声音用帕表示时又有多大 呢?下面列出几个数字: 正常人耳能听到的最弱声音 2×10-5帕 普通谈话声 2×10-2帕 交响乐演奏声(相距5~10米处) 0.3帕 织布车间 2帕 柴油机、钢铁厂 20帕 喷气飞机起飞 200帕
2.3 声波的波动方程和声速
2.7 级和分贝
在声学中普遍使用对数标度来度量声压和声强。因为对数的宗 量是一无量纲的量,所以我们通常取一个物理量的两个数值之比的 对数称为这个物理量的“级”。那个被比的量通常称为参考量。有 时取对数后的数值又嫌过小而不方便,又往往将结果乘以10倍来定

声学基础1_声波的基本性质

声学基础1_声波的基本性质
绝热体积弹 性系数 绝热体积 压缩系数
• 线性化(小振幅波)
dP 1 c0 d s ,0 s 0
2
• 小振幅波媒质状态方程为
p c0
2
14
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
线性波动方程
• 一维线性声波动方程
u p 0 t x u ' 0 x t 2 p c0 '
18
u y
p u z dt 0 z 1
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
速度势的定义


速度势
, , uy x y
p
0
dt u x
uz z
u
速度势的性质
状态方程:
则 称为速度势函数
p 2 c0 t t
连续性方程: div( 0u )
1 2 2 2 c0 t
各向均匀球面波:波阵面保持球面,传播方向为矢径
无限长圆柱面波:波阵面保持柱面,传播方向为矢径
2 ( rp ) 1 2 ( rp ) 2 2 c0 t 2 r
S 4r 2
1 p 1 2 p r 2 r r r c0 t 2
波阵面定义:声波传播某一时刻后声波的等相位面
17
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
速度势 矢量场理论简介
一个矢量可以表示为标量的梯度和零散度矢量的旋度
divΗ 0 H z H y H x H z H y H x Η y z i z x j x y k

声波的特性与声音的频率分析

声波的特性与声音的频率分析
过音频处理技术,改 变声音的音色、音质等特征
音色合成与修改的应用:音乐制作、 声音设计、音频处理等
04 声音的录制与处理
声音的录制技术
模拟录音:使用磁 带等模拟介质记录 声音
数字录音:使用数 字介质和设备记录 声音
采样率:数字录音 中以每秒采样的次 数表示声音的清晰 度
常温下,声波在空气中的传播速度 为343米/秒。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
声波在固体中传播速度最快,液体 次之,气体中声波传播速度最慢。
声波在传播过程中遇到障碍物时, 会发生反射、折射和衍射等现象。
声波的振幅
定义:声波振幅是指声波在一定时间内波动的最大位移量 影响因素:声波的振幅与声源的振动幅度、介质的性质和温度等因素有关 测量方法:通过测量声波的电压或电流幅度来间接测量声波的振幅
声音的稳定性:反映声音的平 衡和和谐程度
声音的频谱分析
定义:将声音信号分解成不同频率的成分,并分析其振幅和相位。 目的:了解声音的组成和特性,用于声音处理、语音识别等领域。 方法:通过傅里叶变换等方法将时域信号转换为频域信号,再进行分析。 应用:音乐制作、声音美化、语音识别等。
声音的噪声分析
定义:声音的噪声是指与所需信号无关的干扰信号 分类:自然噪声和人为噪声 测量方法:通过声级计等设备进行测量 分析方法:频谱分析、统计分析等
音色的组成与特性
音色是由泛音和基音组成的 音色的特性包括清晰度、丰满度、柔和度和圆润度等 不同乐器和人的声音具有不同的音色特点 音色可以用于区分不同的声音来源和情感表达
音色的感知与评价
音色的定义: 声音的品质, 由基频和谐波
共同决定
音色的感知: 人耳对音色的 主观感受,受 到声音的响度、 持续时间等因

第二章声波的基本性质及传播规律

第二章声波的基本性质及传播规律

• 声波的振幅很小
声压比介质的静压强小得多
线性声学理论
15
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等类型。
• 相位是指在某一时刻某一质点的振动状态,包括 质点振动的位移大小和运动方向。
• 波阵面是指空间中在同一时刻由相位相同的各点 构成的轨迹曲面,波阵面垂直于波传播的方向。 平面波 是波阵面为平面的波, 球面波 是波阵面 为同心球面的波,而 柱面波 是波阵面为同轴柱面 的波。
3
描述声波的基本物理量
• 声场 存在声音的空间 • 声压 声场中声音产生的压强扰动
p (x, y, z,t) = p′(r,t) − p0
即扰动后的压强减去平衡压强(静压强) • 声压的大小反映了声波的强弱,声压的
单位是:Pa(帕) N/m2
4
有效声压
• 声压 就是介质受到扰动后所产生的压强 的微 小增量。存在声压的空间称为 声场 ,声场中某 一瞬时的声压称为 瞬时声压 ,在一定时间间隔
∫ I = 1
T
pudt
T0
I
=
peue
=
pe2
ρ0c
30
声波的叠加
• 假定几个声源同时存在,在声场某点处的声压分
别为 p1, p2 , p3,L pn ,则合成声场的瞬时声压 p

n
∑ p = p1 + p2 + p3 + L + pn = pi i =1
• 式中 pi 为第 i 列声波的瞬时声压。
• 点声源:当声源的几何尺寸比
声波波长小得多时,或者测量
点离开声源相当远时。
• 球面声波的声压为

声音的传播和声波的特性

声音的传播和声波的特性

声音的传播和声波的特性声音是人类生活中不可或缺的一部分,它是信息传递、交流和理解的重要工具。

本文将介绍声音的传播方式以及声波的一些特性,以便更好地理解声音在我们日常生活中的应用。

一、声音的传播方式声音是通过介质的振动传播的,最常见的介质是空气。

在空气中,当声源振动时,会造成空气分子的振动,从而形成声波并向外传播。

除了空气,声音还能在固体和液体中传播,因为固体和液体中的分子排列更加紧密,传播速度较高。

声音的传播方式主要有以下两种:1. 纵波传播:声波以纵向的方式传播,类似于弹簧的振动。

当声源振动时,产生的压缩和稀疏波动会在介质中传递。

这种传播方式常见于固体和液体中。

2. 横波传播:声波以横向的方式传播,类似于绳子的振动。

这种传播方式在空气中最常见,也是人耳能够感知到的声音的传播方式。

二、声波的特性声波具有一些独特的特性,对于理解声音的产生和传播过程至关重要。

1. 频率:声波的频率指的是单位时间内波动的次数,单位是赫兹(Hz)。

频率决定了声音的音高,高频率的声音听起来较高,低频率的声音听起来较低。

2. 振幅:声波的振幅指的是波动的最大幅度,决定了声音的音量大小。

振幅越大,声音听起来越大。

3. 波长:声波的波长指的是波动的一个完整周期所占据的距离。

波长与频率有关,频率越高,波长越短。

4. 声速:声速指的是声音在介质中传播的速度,单位是米每秒(m/s)。

声速在不同介质中有所不同,一般情况下,声音在固体中传播最快,液体次之,空气最慢。

5. 反射和折射:声波在碰到障碍物时会产生反射和折射现象。

反射指的是声波碰到障碍物后反弹回来的现象,折射指的是声波在介质之间传播时发生的方向改变。

6. 吸收和衰减:声波在传播过程中会遇到吸收和衰减。

吸收指的是声波能量被介质吸收的过程,而衰减指的是声波能量逐渐减弱的过程。

三、声波的应用声波的特性和传播方式使得它在很多领域有着广泛的应用。

1. 通讯技术:声音的传播是人类语言和通信的基础。

声波的基本特征梳理

声波的基本特征梳理

声波的基本特征梳理在我们生活的世界中,声波无处不在。

从我们日常的交流对话,到美妙的音乐演奏,再到大自然中的鸟鸣虫叫,声波都在发挥着重要的作用。

那么,声波究竟有哪些基本特征呢?让我们一起来梳理一下。

首先,声波的一个重要特征是频率。

频率指的是声波在单位时间内振动的次数,通常用赫兹(Hz)来表示。

人类能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20000Hz 之间。

低于 20Hz 的声波被称为次声波,而高于 20000Hz 的则被称为超声波。

次声波在自然界中较为常见,比如地震、火山爆发等自然灾害都可能产生次声波。

超声波则在医疗、工业等领域有广泛的应用,像医学上的 B 超检查,就是利用超声波来成像的。

波长也是声波的一个关键特征。

波长是指声波在一个周期内传播的距离。

波长与频率之间存在着密切的关系,它们的乘积等于声波的传播速度。

在同一介质中,声波的传播速度通常是恒定的,所以频率越高,波长就越短;频率越低,波长就越长。

接着,我们来谈谈声波的振幅。

振幅反映了声波的能量大小。

振幅越大,声音就越响亮;振幅越小,声音就越微弱。

当我们调节音响的音量时,实际上就是在改变声波的振幅。

声波的传播速度也是其基本特征之一。

声波在不同的介质中传播速度是不同的。

例如,在空气中,声波的传播速度约为 340 米每秒;而在水中,声波的传播速度则要快得多,大约为 1500 米每秒。

这也是为什么当我们把头潜入水中时,听到的声音会有所不同。

再来说说声波的反射和折射。

当声波遇到障碍物时,会发生反射现象。

这就像我们在山谷中大喊一声,会听到回音,这就是声波的反射。

而当声波从一种介质传播到另一种介质时,由于传播速度的变化,会发生折射现象。

比如,当声波从空气中传入水中时,其传播方向会发生改变。

声波的衍射也是一个有趣的特征。

当声波遇到一个与波长相当的障碍物或者缝隙时,声波会绕过障碍物或者通过缝隙继续传播,这就是衍射现象。

例如,我们能够在房间的角落里听到声音,就是因为声波发生了衍射。

声音的频率与声波的特性

声音的频率与声波的特性

声音的频率与声波的特性声音是我们日常生活中不可或缺的一部分,音乐、对话、自然声音等等都是通过声音传递的。

声音的频率是声音信号中非常重要的一个参数,它与声波的特性密切相关。

本文将讨论声音的频率对声波产生的影响和声波的一些特性。

1. 声音的频率声音的频率指的是声音振动所执行的周期性变化,通常用赫兹(Hz)来表示。

人类可以听到的频率范围大约在20Hz到20,000Hz之间,超过这个范围的声音被称为超声波或次声波。

2. 声波的特性声波是一种机械波,需要介质(如空气、水等)传播。

它由压缩区域和稀疏区域交替形成,通过分子的振动传递能量。

声波的特性包括频率、振幅、波长和速度等。

3. 频率与声波的特性声音的频率直接影响声波的特性之一——音调。

频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。

例如,高音乐谱中的音符频率较高,低音乐谱中的音符频率较低。

此外,频率还会影响声音的音色,频率高低的不同组合形成了不同的声音质量。

频率越高,声音越尖锐;频率越低,声音越低沉。

4. 声波的频率测量测量声波频率可以用频率计或振动计,或者利用声音信号的周期特性。

通过计算单位时间内声波传输的周期数,即可获得声波的频率。

5. 频率与声波传播速度的关系声波在特定介质中传播速度是有限的,与频率有关。

在同一介质中,频率越高,波长越短,传播速度越快;频率越低,波长越长,传播速度越慢。

这是因为声波在传播过程中需要介质分子的相互作用来传递能量,频率较高时分子振动的周期较短,传播速度相应增加。

6. 应用声音的频率和声波的特性在很多领域都有着广泛的应用。

例如,医学中使用超声波进行诊断和治疗;工程领域中利用声波进行材料检测和无损检测;音乐中不同频率的声音组合形成了丰富的音乐作品;还有声纳、水声通信等等。

总结:声音的频率与声波的特性密切相关。

频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。

频率也会影响声音的音色,高频率声音尖锐,低频率声音低沉。

频率还与声波的传播速度和波长相关。

第二章 声波的基本特性

第二章 声波的基本特性

1 p2 2 (3)体元中总的声能 E= Ek + Ep = ρ 2 2 )▽ 0 2 (V +ρ c
2.声能密度:
E 1 p2 2 (1)声能密度是单位体积里的声能量 即ε= =2ρ (V + 2 2 ) ▽ ρc 0
ε的单位为焦耳/米 3
1 ⌠ 1 PA 2 Pe2 (2)平均声能量密度: = dt=2 ρc2 =ρc2 ε T ⌡ε
设 x=0 处的平面声源振动时,在毗邻媒质中产生了 PAe 则 p(0,t)=
声压,
PA e
j(ωt)
= Ae
jωt
A=PA
PA 为声压振幅
p(x,t)= PAe
j(ωt-kx)
4.质点振动速度:(particle Velocity) 声波传播时,媒质质点会在其平衡位置附近作往返振动。这种振动速度称 为质点速度。质点速度同声速是完全不同的概念。声波的传播不是将在平衡位置 振动着的媒质点传走,而是将它的振动能量传走。质点速度同声波强弱有关,而 声速对于一定媒质,在定温度下是一个常数。 对简谐波: Vx=- 其推导过程如下:
γP0 ρ
其中γ=
定压比热 ,γ=1.402 P=1.013 固体和液体中声 定容比热
速一般都比空气中声速大: 铜材中声速为 5000 米/秒 木材中声速为 3320 米/秒 水中声速为 1485 米/秒 ②波长(Wave length):在媒质中,振动相位相同的相邻两点间的距离称为 波长,波长也可以看成质点振动一个周期声波所传播的距离。对简谐波波长 λ= 声速c 。 频率f 声速c 波长λ
③频率 f =
§2-2 声压的基本概念: 1.声压:有效声压、瞬时声压、峰时声压、参数声压 ①声压(Sound pressure)

声波的基本特征梳理

声波的基本特征梳理

声波的基本特征梳理在我们生活的这个充满声音的世界里,声波无处不在。

从鸟儿的鸣叫到汽车的喇叭声,从悠扬的音乐到嘈杂的施工现场,声音以声波的形式传递着信息和能量。

那么,声波究竟有哪些基本特征呢?让我们一起来梳理一下。

首先,声波的一个重要特征是频率。

频率指的是声波在单位时间内振动的次数,单位是赫兹(Hz)。

我们人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20000Hz 之间。

低于 20Hz 的声波被称为次声波,而高于 20000Hz 的则称为超声波。

次声波在自然界中也存在,比如地震、火山爆发等自然灾害可能会产生次声波。

超声波则具有很多应用,像医学中的 B 超检查,就是利用超声波来成像的。

不同频率的声波给人的感觉是不同的,高频声波听起来比较尖锐,而低频声波则显得低沉。

波长也是声波的一个关键特征。

波长是指声波在一个周期内传播的距离。

波长与频率之间存在着密切的关系,它们的乘积等于声波传播的速度。

在同一介质中,声波的传播速度通常是恒定的。

所以,频率越高,波长就越短;频率越低,波长就越长。

这就好比在操场上跑步,跑得越快,每一步之间的距离就越短;跑得越慢,每一步之间的距离就越长。

接下来要说的是声波的振幅。

振幅反映了声波的能量大小。

振幅越大,声音就越响亮;振幅越小,声音就越轻柔。

打个比方,敲鼓的时候,用力越大,鼓面振动的幅度就越大,发出的声音也就越响亮。

而轻轻敲击鼓面时,振幅较小,声音就相对轻柔。

在声波的图像中,振幅表现为波形的高度。

声波的传播速度也是其基本特征之一。

声波在不同的介质中传播速度是不同的。

例如,在空气中,声波的传播速度约为 340 米每秒;在水中,传播速度会更快;在固体中,传播速度则通常比在液体和气体中都要快。

这也是为什么我们把耳朵贴在铁轨上能更早地听到远处火车的声音,因为声波在铁轨这种固体中的传播速度比在空气中快得多。

除了上述这些基本特征,声波还有一些其他的特性。

比如,声波具有反射和折射的现象。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

END
声波的基本特性..
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
相关文档
最新文档