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文件名称:中科大噪声污染控制工程课件第2章第3节 声波的反射、透射、折射和衍射.ppt
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更新时间:2025-06-27
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文档摘要

声波的反射、透射、折射和衍射1、垂直入射声波的反射和透射p2u2piprptⅠρ1c1Ⅱρ2c20xp1u1p1=p2u1=u2p1=pi+pru1=ui+urp2=ptu2=ut

piprptⅠρ1c1Ⅱρ2c20x当ρ1c1<<ρ2c2时,Ⅱ硬,刚性反射体pi=pr,相位相同,p1≈2pi,u1=ui+ur=0,当ρ1c1>>ρ2c2时,Ⅰ硬,刚性反射体pi=pr,相位相反p1≈0,u1=ui+ur=2ui,驻波没有透射声波

反射系数和透射系数

2、斜入射声波的入射、反射和折射Ⅰρ1c1Ⅱρ2c2piprpt0θiθrθtsinθisinθtsinθr==c1c1c2

3、声波的散射与衍射如果障碍物表面的起伏程度与波长相当,或者障碍物的大小与波长差不多,入射声波就会向各个方向散射。入射声波绕过障碍物传到其背面形成声波的衍射(低频声)4、声像同光线在镜面的反射一样,当障碍物的几何尺寸远大于声波波长时,即对于高频声波用声像法来处理声波的反射问题。

级的概念人说话10-5w火箭发射109w对数标度1、分贝的定义由于对数的宗量是无量纲的,因此用对数标度时必须选定基准量,然后对被量度量与基准量的比值求对数,这个对数值称为被量度量的“级”。

对数以10为底,级的单位为贝尔(B),贝尔分为10档,每一档的单位为分贝(dB),1B=10dB对数以e=2.71828为底,级的单位为奈培(Np),1Np=8.686dB

2、声压级、声强级和声功率级LI=10lg(I/Io)空气中Io=10-12W/m2声强级Lp=10lg(p2/po2)=20lg(p/po)空气中po=20μPa声压级

LI≈Lp

LW=10lg(W/Wo)空气中Wo=10-12W声功率级对于给定的声源,其声功率是不变的

3、级的叠加(声波不发生干涉)pT2=p12+p22+…+pn2n=2时Lp1=10lg(p12/po2)Lp2=10lg(p22/po2)p12=po2.100.1Lp1p22=po2.100.1Lp2pT2=p12+p22=po2.(100.1Lp1+100.1Lp2)LpT=10lg(pT2/po2)=10lg(100.1Lp1+100.1Lp2)LpT=10lg(100.1Lpi)∑ni=1

4、级的相减LpT=10lg(100.1LpB+100.1LpS)LpS=10lg(100.1LpT-100.1LpB)

声波在传播中的衰减随距离的发散衰减Ad空气吸收的附加衰减Aa地面吸收的附加衰减Ag声屏障衰减Ab气象条件对声传播的影响Am总衰减A=Ad+Aa+Ag+Ab+Am

随距离的发散衰减Ad:Ad=20lg(r2/r1)(假设以声源为中心的球面对称地向各个方向辐射声能)全空间半空间

空气中Wo=10-12WIo=10-12W/m2LI=LW-10lgS=LW-10lg(4πr2)=LW-20lgr-11全空间LI=LW-10lgS=LW-10lg(2πr2)=LW-20lgr-8半空间

空气吸收的附加衰减Aa20℃时β=4×10-6

地面吸收的附加衰减Ag当地面是非刚性表面时,短距离,声能的衰减可以忽略,70米以上时不可忽略在厚草地或穿过灌木丛传播时衰减Ag=(0.18lgf-0.31)d穿过树木或森林的声衰减Ag=0.01f1/3d

声屏障衰减Ab声屏障衰减与声源及接受点相对屏障的位置、屏障的高度及结构,以及声波的频率密切相关。气象条件对声传播的影响Am雨、雪、雾等对声波的衰减量大约每1000米不到0.5dB,因此可以忽略,风和温度梯度对声波的传播影响很大。

声源的辐射声压大小、空间分布、时间特性、频率特性等都与声源的辐射性质密切相关作业:P36-P37习题1—6,8—13