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昊旺聲學

標準規范

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聲波的傳播特性聲波的傳播特性

發布時間：2022/7/22 17:17:37 發布者：昊旺聲學 閱讀量：1229

產品詳情 昊旺聲學

1、聲的繞射（衍射）（惠更斯原理）
1）現象：隔障礙物可聽到聲音
2）定義：聲波在經過障礙物時，其傳播方向要發生改變，能繞過障礙物繼續前進的現象。
       
3）結論：障礙物尺度與聲波波長相比足夠大，該物體對聲傳播才有影響，才能改變聲的傳播方向。
特點：聲波的頻率越小，波長越長繞射的現象越明顯。
惠更斯原理：在任一時刻，波陣面上的各點都可以看作一個發射于波的新波源，在下一時刻，這些子波的包跡面就是實際波源在此刻的新的波陣面。
2、聲的反射
1）現象：在較大的障礙物前（如墻等）或封閉空間中，聽見的聲音較曠野里大，甚至聲源關閉后，聲音較長時間才消失。
2）定義：聲波傳到兩個介質分界面時，部分聲波從界面返回原介質的現象。
3)反射條件： 障礙物—反射板的尺度充分大（大于波長）。
4）典型反射面的應用
平面——鏡象反射
凹面——形成聲聚焦
凸面——聲擴散
3、聲的透射
1）現象： 隔墻可以聽到聲音
2）定義： 聲傳播過程中，部分聲能被反射、部分被吸收、部分透過障礙物繼續傳播
4、吸聲概念
1）聲傳播的能量分配
   Eo=Er+Ea+Et    能量守恒
2）反射系數   r= Er/Eo       透射系數   t= Et/Eo
3）吸聲系數   a= 1- r
概念：從入射聲能所在空間考慮，除反射聲以外，均不會引起該空間聲場的變化，故認為除去反射聲的聲能以外，均視為被圍護結構所“吸聲”。
定義： a=（ Eo - Er ）/ Eo= （ Ea + Er ）/ Eo
5、聲的干涉
1）現象  在同一空間中可能出現的隨位置的不同聲能分布不均勻，聲音從而隨位置變大或變小，甚至聲音沉寂的區域。
2）定義：兩種頻率相同，相位相同或相位差固定的兩列波疊加，在重疊區域某些位置振動加強，另一些位置聲振動減弱的現象。
3）結果：使聲場分布極不均勻。
6、大氣的影響
1）聲折射
從地表到幾十公里的高空，空氣的溫度與密度隨高度而變化，由于它們的不均勻性，從而大氣層中的聲速也是隨位置而變化的。由波的傳播特性可知，聲波將發生向聲速較小的介質層折射。
白天：在太陽的熱輻射下，地表很熱，空氣的溫度隨高度增加而逐漸減小，所以在白天地面附近的空氣層中聲線向上彎曲，這樣在水平方向上聲傳播距離減小，聽聞不佳。
夜間：地表向空中輻射能量（長波）迅速冷卻，從而空氣的溫度隨高度的增加而增加。從  高空到地面聲速隨高度減小而減小，聲線向下彎曲。在水平方向上聲傳播距離增大，聽聞效果好。
白天氣溫隨高度增加而減小，直到約40Km高空，再向上由于該層大氣強烈吸收紫外線，而氣溫又上升，因此在40公里以上高空由于氣溫的升高，又折向地面——故出現異常聽聞區域。
2）空氣的吸收
由于空氣分子間存在摩擦和熱傳導，使一部分聲能轉化為熱能被消耗，其宏觀表現為空氣的吸收。