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上传人:niupai21 2022/5/23 文件大小:55 KB

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声学基础知识.docx

文档介绍

文档介绍:: .
空气动力噪声由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风1012W/m2(1000Hz)
空气在室温时,与基准声压相对应的声强近似等于基准声强,因此自由场中,声强级与声压级数值近似相等;扩散场(混响场)中声强处处为零。
声功率和声功率级声功率
单位时间内,声波通过垂直与声波传播方向某指定而积的声能量。一般指的是所谓声源声功率,即声源辐射的总声功率,单位为人正常讲话声功率约为10'5W.
距离点声源距离为厂的球而各点声强Z与声功率W的关系:
声功率级一SWL或Lw基准声功率Wo=lO'12W
对球而波:Lw^=Lp+2Olgr+11(dB)对半球而波:LlV=Lp+20lgr+8(dB)
在混响室:Lw-Lsio\sT+ioigV-i4(dB|?
Ls—混响场中平均声压级V—房间容积T—混响时间,一般指几,声源停止后声圧级下降60dB所需时间。
中心频率力.=4fJl
带宽
噪声的频谱
倍频程(Octave)将频谱分为若I:个连续的频段(每个频段的上限频率等于下一个频段的下限频率),每个频段为一个频带,以直方图表示。
令九/八2何
:一倍频程,简称倍频程;AT=l/3:三分之一倍频程;
AT=1/12:十二分之一倍频程w=fu-fl=(2N/2-2-N/2)fc
常见的有1/1、1/2、1/3、1/,其中2/3倍频程分析最常用。1/3倍频程可由FFT线状谱通过一定综合运算得出。
声谱频率为横坐标,声音的强弱(声压级、声强级或声功率级)为纵坐标,绘制出声音强弱随频率分布的线图称为声音的频谱,简称声谱。
由FFT分析得到的频谱,具有等带宽性质,其频率分辨率等于谱线间隔力/这种方法谱线较多,力/较小,可称为窄带谱
声音的频率范围很宽,一般不可能,也没有必要对每个频率逐一测量,一般都用1/1倍频程或1/3倍频程进行分析。
用声谱进行分析时,可得到线谱和连续谱等。线谱多是由转动引起的谐波,可用于改进机械结构:连续谱反应整体结构的噪声状况,可用于整体降噪改进(减振、隔振等)。
倍频程滤波器滤波器按带宽类型可以分为恒百分比(比例)带宽滤波器和恒(值)带宽滤波器。FFT分析大多用恒(值)带宽滤波器,声学测量需要用恒百分比(比例)带宽滤波器。
计权声级响度级和等响曲线
人耳对声音强弱的主管感受,不仅与声压级有关,而且与频率和波形有关。工程上,用响度级P(单位:Phon)来度量这种主观感觉。对于频率为1000Hz的纯音,响度级和声压级的数值是相等的,只是单位不同。其它频率的纯音,响度级和声压级的关系由等响曲线给出。作为声品质分析依据的等响曲线,是由大量心理学试验得出的结果。
纯音的等响曲线
计权声级考虑到人耳对不同频率的声音敏感度不同(对3K〜6KHz的声音最敏感),在一般噪声测量仪器中,常配置一些特定的滤波电路,叫计权网络一,
通过计权网络得到的声压级,,,分別对应于倒置的40、70、lOOPhon等响曲线(2000Hz归一化到OdB),
其作用是分別反应人耳对低、中、高声压级的响度感说:。A计权被证实是人耳对声压级主观反应的极好校正。
对由A计权测量的声级称为A声级,记作或dB(A)。近来B计权、C计权已很少采用。
A计权:40Phon等响曲线的翻转,模拟55dB以下低强度噪声特性。
〃计权:70Phon等响曲线的翻转,模拟55〜85dB中等强度噪声特性。
C计权:lOOPhon等响曲线的翻转,模拟高强度噪声特性。
D计权:专用于飞机噪声的测量。
标准计权曲线
等效连续声级在评定间断的、脉冲的或随时间变化的不稳定噪声时,用一段时间内能量平均的方法表示噪声大小,称为等效连续声级。用符号厶幺g表示,等效连续A计权声压级用LAeqT或厶4厂表示:
八总测量时间,匚£上Pa(D-A计权瞬时声压
可用同样公式计算非A计权声压级信号P(f),得到厶幺声暴露和声暴霍级
在规定时间间隔或过程内,随时间变化的频率计权声压平方的时间积分。A计权声暴露,用符号Ea表示。
对于工作场所的噪声暴露
Ea=£P?(f)^=(^T)(10L^/10)(Pa2s)测量,用帕平方小时为单位会更方便。
与Ea对应的A计权声暴露级用Lae表示:
咒一基准时间间隔,Is£0--基准声暴露,£o=^o2K=4OOX1O-12Pa2s
传声器电容传声器
金属膜片感受声压变化发生振动,与背极板之间的电容随之变化。在极化电压幺0的作用下,负