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第七章声学材料.ppt

上传人:iluyuw9 2018/7/27 文件大小:748 KB

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文档介绍

文档介绍:第七章声学材料
声音是物质的波动,一个完整的声学系统应包括声源、声介质和声接受器三个要素。我们把振动发声的物体叫做声源,把能够传播声音的物质叫做传声介质,把能够感知声音的器件叫声接受器。
声学材料可分为发声材料、声介质材料和声探测(感知)材料。
1、声的物理特征
声音主要有强弱和高低两个方面的衡量。声音的强弱是指声音的大小。表示声音强弱的物理量度主要有声压、声强和声功率以及它们的级。
声压(P)是指声介质中的压强相对于无声波时的压强改变量。声音的声压大,该声音就强。声压的大小是由声源振动的振幅决定的,与声源的振动频率无关。由于声压是随时间作疏密相间不断变化的,所以,通常用一段时间的有效声压表示,称为有效声压,:
式中P(t)是瞬时声压,t是时问,T是声波周期。人耳的听觉声压范围为2x10-5--20Pa。用声压表示声音的强弱是很不方便的。为此,,单位为dB。
国际上统一规定,把正常人耳刚刚能听到的声压2x10-5作为基准声压p0,定为0dB。声压级Lp的数学表达式为:
声强(I)是指在垂直于声波传播的平面上,单位时间内通过单位面积的声能,单位是W/m2。在自由声场中,某处的声强与声压的平方成正比:
式中,ρ介质密度;c是声速。
把正常人耳刚刚能听到的声强(10-2w/m2)作为基准声强I0,定为0dB。声强级的数学表达式为:
声功率(W):声源在单位时问内辐射出的总声能量。10-12w作为基准声功率W。,定为0dB。声功率级的数学表达式为:
2、发声材料和声探测材料
凡是能产生振动的材料(固体、液体和气体)都可以是发声材料,都可能成为发声材料。这里我们只介绍压电材料和磁致伸缩材料(压磁)。它们既可以做发声材料,又可以做声探测材料。
压电材料主要是利用它的压电效应来实现电--声和声--电转换,利用电--声转换可做为发声材料,利用声--电转换可做为声探测材料。
压电效应是指在某些晶体材料上施加机械应力时,晶体的某些表面会产生电荷,这种现象通常称为正压电效应:反之,在晶体的某些方向施加电场时,晶体会产生几何形状的变化,这种现象通常称为逆压电效应。
除了一些晶体外,许多陶瓷、聚合物也具有压电效应。