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聲學(xué)基礎(chǔ)--聲波

發(fā)布日期:2020-08-25 瀏覽量:2122次
聲壓、聲強(qiáng)、聲功率
在生活中經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到各種各樣的聲音,盡管這些聲音都以某種具體的形式而存在,但它們的本質(zhì)一樣,都是與振動(dòng)密切相關(guān)的,當(dāng)物體振動(dòng)時(shí),會(huì)激勵(lì)他周?chē)目諝赓|(zhì)點(diǎn)振動(dòng),由于空氣的慣性和彈性,在空氣質(zhì)點(diǎn)的相互作用下,振動(dòng)會(huì)逐漸向外傳播而產(chǎn)生聲波,聲波通過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng),于是人便產(chǎn)生了聽(tīng)覺(jué)。
聲波在傳播時(shí)有幾個(gè)重要的參量,它們反映了聲音的傳播速度,振動(dòng)大小等特性,掌握這幾個(gè)參數(shù)是學(xué)習(xí)其他內(nèi)容的基礎(chǔ)。
1.頻率
聲波的振動(dòng)是在一個(gè)位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械震蕩,每完成一次振動(dòng)需要的時(shí)間稱(chēng)為周期,通常用t表示,單位是秒(s)或周,每秒鐘所完成的振動(dòng)次數(shù)稱(chēng)為頻率,單位是赫茲(Hz),通常以f表,示很顯然,t=1/f。聲源每秒振動(dòng)的次數(shù)越多,頻率就越高,生源每秒振動(dòng)的次數(shù)越少,頻率就越低。
聲源的振動(dòng)能產(chǎn)生聲波,但不是所有的聲波都能被人們聽(tīng)見(jiàn),這是由于人耳模有一定的慣性,只有頻率在20-20kHz范圍內(nèi)的聲波才能被人聽(tīng)到,因此該頻率范圍內(nèi)的聲音稱(chēng)為可聞聲,在這個(gè)頻率范圍以外的聲波不能被人聽(tīng)到,頻率超過(guò)20kHz的稱(chēng)做超聲波,頻率低于20Hz的稱(chēng)做次聲波,對(duì)于聽(tīng)音者來(lái)說(shuō),聲音的頻率越高感覺(jué)越尖銳,聲音的頻率越低感覺(jué)越低沉,一般把頻率為20-40Hz的聲音稱(chēng)為超低音,50-150Hz的聲音稱(chēng)為低音,150-500Hz的聲音稱(chēng)為中低音,500-2kHz的聲音稱(chēng)為中音,2-5kHz的聲音稱(chēng)為中高音,5-20kHz的聲音稱(chēng)為高音。
2.聲波與聲速
聲波在傳聲介質(zhì)中,每秒鐘傳播的距離稱(chēng)為聲波的傳播速度,簡(jiǎn)稱(chēng)聲速,用符號(hào)c表示,單位是米/秒(m/s),聲音在不同的介質(zhì)中的傳播速度是不同的,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,0℃的空氣中,聲速是331.4m/s,空氣的溫度越高聲速越大,溫度每增加1℃,聲速增加0.607m/s,如15℃時(shí)空氣中的聲速等于331.4+15×0.607=340.505(m/s)。
空氣中的聲速與空氣的溫度有關(guān),即
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