第九章声波的吸收
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I ( x) p( x)
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
2 p p0 20 log L p c p0
声压级和声强级的关系
SIL 10lg
I I ref
2 pe 400 400 10lg( 2 ) SPL 10lg 0c0 pref 0c0
空气中声压级和声强级的数值相同，其它媒质加修正项。 改为：声压级和声强级的数值相同
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
6 ：声波的吸收
散射和吸收同时存在，测量时难以分开
I0 p0 10 20 lg lg x I ( x) x p ( x)
设声波传播dx距离后由于吸收引起的声 强降低dI，dI应该与I和dx成正比
dI 2Idx
α为吸声系数
积分得到
I ( x) I 0 10
x /10
I0为x=0处的声强
声Hale Waihona Puke Baidu的吸收
取对数
I (1) TL 10 lg ( x 1) x I ( x)
总的传播损失 TL n lg r x 海水中存在超吸声
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
补充内容
声压、声强和声功率用级和分贝（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
声源级：距声源一米处的声压级 是声源的一个重要参数，如噪声源 也是声纳系统的一个重要参数 不是换能器的参数：对应换能器的电压发 送响应。 声源级测量：某一点的声压值按照自由声 场的声压关系换算 p1r1=p2r2 不能按照平面声波换算
第八章 声波的吸收
1 声衰减：声波传播过程中，出现声波随距 离而逐渐衰减的现象。—— 声吸收 2 声波传播衰减原因： 1）几何衰减 2）介质吸收衰减 3）散射 I (1) p(1) TL 10 lg 20 lg 3 传播损失：
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
2 p p0 20 log L p c p0
声压级和声强级的关系
SIL 10lg
I I ref
2 pe 400 400 10lg( 2 ) SPL 10lg 0c0 pref 0c0
空气中声压级和声强级的数值相同，其它媒质加修正项。 改为：声压级和声强级的数值相同
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
6 ：声波的吸收
散射和吸收同时存在，测量时难以分开
I0 p0 10 20 lg lg x I ( x) x p ( x)
设声波传播dx距离后由于吸收引起的声 强降低dI，dI应该与I和dx成正比
dI 2Idx
α为吸声系数
积分得到
I ( x) I 0 10
x /10
I0为x=0处的声强
声Hale Waihona Puke Baidu的吸收
取对数
I (1) TL 10 lg ( x 1) x I ( x)
总的传播损失 TL n lg r x 海水中存在超吸声
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
补充内容
声压、声强和声功率用级和分贝（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
声源级：距声源一米处的声压级 是声源的一个重要参数，如噪声源 也是声纳系统的一个重要参数 不是换能器的参数：对应换能器的电压发 送响应。 声源级测量：某一点的声压值按照自由声 场的声压关系换算 p1r1=p2r2 不能按照平面声波换算
第八章 声波的吸收
1 声衰减：声波传播过程中，出现声波随距 离而逐渐衰减的现象。—— 声吸收 2 声波传播衰减原因： 1）几何衰减 2）介质吸收衰减 3）散射 I (1) p(1) TL 10 lg 20 lg 3 传播损失：