自由声场（FreeSoundField）消声室第63页，共90页，星期日，2025年，2月5日自由声场（FreeSoundField）消声室第64页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.5.2点声源在自由空间中的辐射如果声源尺寸与它辐射的声波波长相比很小，则可看成点声源或球面声源，它向周围介质辐射球面声波。声强级第65页，共90页，星期日，2025年，2月5日声压级约等于声强级则：从r1处传播到r2处时声强或声压衰减量为：第66页，共90页，星期日，2025年，2月5日声源的指向性：声源发出的声波，在各个方向上的声压分布并不一定相同，这种随方向分布的不均匀性，称为声源的指向性。指向性因数：在离声源中心不同距离处，测量球面上各点的声强，求得所有方向上的平均声强，将某一方向上得声强与其相比就是该方向的指向性因数：第67页，共90页，星期日，2025年，2月5日考虑到声源的指向性，需要对声压级的计算公式进行修正，自由声场中在某一方向θ上的声压级公式可表示为：DI是指指向性因数，第68页，共90页，星期日，2025年，2月5日声源的指向性与声源的尺寸有关。声源的指向性与频率相关。第69页，共90页，星期日，2025年，2月5日例：测得离点声源较远的10米的声压级为60dB,求该声源声功率W。解：点声源发出的声波为球面波，球面积由声压级、声强级和声功率级的关系第70页，共90页，星期日，2025年，2月5日**级的运算a.级的叠加（公式法）当n个声源互不干涉时：当n=2时，第31页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加（公式法）由于：代入上式：第32页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加：当n个声源时，表示为声压级：第33页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加（查表、图法）：令：则：代入下式中：可得：第34页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加（查表、图法）：令：第35页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加：△Lp第36页，共90页，星期日，2025年，2月5日a.级的叠加：求出总声压的有效值当n个声源发生干涉时：先求出瞬时声压求出总声压级第37页，共90页，星期日，2025年，2月5日b.级的相减仪器测的噪声声源真实噪声背景噪声第38页，共90页，星期日，2025年，2月5日b.级的相减第39页，共90页，星期日，2025年，2月5日b.级的相减：第40页，共90页，星期日，2025年，2月5日在某点测得几个噪声源单独存在时的声压级分别为84dB、87dB、90dB、95dB、96dB、91dB、85dB、80dB，求这几个噪声源同时存在时该点的总声压级是多少？第41页，共90页，星期日，2025年，2月5日有一声源，在某一点测得各中心频率的声压级如下，求该点的总声压级？中心频率/Hz63125250500100020004000声压级/dB70778088909584第42页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.3声波的频率和噪声的频谱：a.频谱图：以频率为横轴，以声压（幅值或相位）为纵轴，绘出的图叫声音的频谱图。第43页，共90页，星期日，2025年，2月5日常见噪声的频谱图第44页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.3.2倍频程：b.频程：为方便起见，通常将宽广的音频变化范围划分为若干个较小的频段，称为频段或频程。第45页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.3.2倍频程：n=1称为倍频程n=2称为2倍频程n=1/3称为1/3倍频程在实际的噪声测量中，常把可听声的频率20~20000Hz按倍频程或1/3倍频程进行划分，分别有11个和31个频率段，然后测得每一频率段的中心频率对应的声压级，从而了解噪声的频率特性。第46页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.4声波的反射、透射、折射和衍射声波在空间传播时会遇到各种障碍物，或者遇到两种媒质的界面。这时，依据障碍物的形状和大小，会产生声波的反射、透射、折射和衍射。声波的这些特性和光波非常相似。第47页，共90页，星期日，2025年，2月5日2.4.1、垂直入射声波的反射和透射p2u2piprptⅠρ1c1Ⅱρ2c20xp1u1p1=p2