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1、1本节提示声场与声波波的分类关键概念：声压、声速声波的分类声场中的能量关键概念：声强声波的传播声波的反射、折射声波的干涉、驻波声波的绕射、衍射声波的吸收第1页/共28页2一、声场与声波声音是由声波刺激人耳所引起的感觉。产生声音必须的两个条件：一是振动物体，二是使声波传播的媒体/媒质。振源产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源；介质传播振动的媒质，如绳子、水、空气。声音是一种波动现象，存在声波的空间叫声场，声场中能够传递上述扰动的媒质称为声场媒质。第2页/共28页3波的分类机械波电磁波横波：振动的方向与波的传播方向相垂直，凸凹相间的波纹(观察横波演示器)，又叫起伏波。纵波：振动的方
2、向与波的传播方向相平行，疏密相间的波形，又叫疏密波。波第3页/共28页4声波是一种纵波第4页/共28页5声音在大气中的传播第5页/共28页6声波的行进方式第6页/共28页7声波的传播模型第7页/共28页8几个关键概念：第8页/共28页9平面波与球面波波阵面：在声波的传播过程中，某一时刻同相位质点所构成的面成为波阵面。平面波：波阵面为平面的波，由无限大的刚体在平面作简谐振动引起。球面波：波阵面为球面的波，由脉动声源引起，当声源的振动频率较高或与声源的距离较远时，可以做为平面波处理。第9页/共28页10球面波：第10页/共28页11几个关键概念：第11页/共28页12声音的传播速度第12页/共28
3、页13二、声场中的能量声场中的能量由声源提供。声场内部中的相邻质点存在着动能与弹性势能的转变。声波传播总是伴随着能量的传播。研究声场中的能量对室内声场、室内音质、电声器件的声特性有重要意义。第13页/共28页14关键概念：第14页/共28页15三、声波的传播声波传播符合波的一般规律主要包括声波的反射/折射/叠加/干涉/声驻波/绕射/吸收等。声波的传播与光的传播有相同之处，也有不同之处。声波在传播过程中可能出现反射、透射与吸收（材料吸收）等几种情况。人耳具有听觉暂留特性，能区分原声与回声的时间间隔为0.1秒，出现回声的障碍物为17米。第15页/共28页16声波反射/折射声波在空气中传播，若碰到另
4、外一个介质，则会在这种介质表面发生反射，并遵循反射定律。主要用途表现在混响与回声两个方面。声波的反射与折射符合斯奈尔声波反射与折射定律。第16页/共28页17平面反射与凸曲面反射第17页/共28页18平面、凸曲面与凹曲面反射第18页/共28页19声波叠加几个声源在同一个介质中传播，对于空间某点的合成声波的振动等于各个声波在该点的分振动代数和，每个声波对该点都作出各自的贡献，不会因为某一声波的存在而影响另一声波的物理特性。第19页/共28页20声波干涉两个声波在同一介质中传播，如振幅相同，频率相同或相近，相位差为零或恒定，则在空间某些地方合成振幅最大，在空间某些地方合成振幅为零。第20页/共28
5、页21声波驻波两列反向传播的声波在同一介质中传播，若振幅相同，频率相等，相位差为零或恒定，则在两声源的连线上有些地方合成振幅总是最大（波腹），有些地方合成振幅总是为零。第21页/共28页22绕射与衍射声波遇到障碍物时一般存在三种情况：一种是声波波长远远大于障碍物的尺寸；一种是声波波长与障碍物大小可比；最后一种是声波波长小于障碍物尺寸。出现的情况不同，声波的行进路径不同。发生明显衍射的条件：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。绕射特性指在传播中遇到障碍物时会沿障碍物的边缘弯曲传播的现象，这也是一种衍射。第22页/共28页23声波的绕射第23页/共28页24隔墙有耳现象第24页/共28页25声音的“爬行”与“跳跃”不用问天公远寺钟声清第25页/共28页26声波的吸收声波的吸收是一种常见的声学现象。声波的吸收主要表现在两个方面：1.传播的衰减：波阵面的不断扩展；2.空气对声波的吸收：在空气介质中发生透射。根据声波的吸收特性，可以对声波进行吸声处理，来改善室内音质。第26页/共28页27第二次作业名词解释：声压，声强比较：平面波与球面波概念，并比较两者的异同之处？第27页/共28页28感谢您的观看！第28页/共28页