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声学基本知识

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:当物体振动时,会激励周围的空气产生周期性的压缩和膨胀,并逐渐向外传播,这一传播过程即声波。正常人耳朵在声波频率为1000Hz时能听到的最低声压为2×10-5Pa,这个值称为人耳的听阈,也叫基准声压。人耳能承受的最高声压是20Pa,这个值称为人耳的痛阈,也叫极限声压。最高声压与最低声压相差达1000000倍。因此,用声压数值来表示声音的强弱极为不便,另外也不符合人耳对声音强弱变化的感觉。噪声并非单独的物理量,其包含主观与心理上的一些因素。

1.声波

当物体振动时,会激励周围的空气产生周期性的压缩和膨胀,并逐渐向外传播,这一传播过程即声波。液体和固体也能传播声波。当声波传播到人耳时,人就听到了声音。人耳能听到的声频为20~20000Hz,低于20Hz的声波称为次声波,高于20000Hz的声波称为超声波。

2.声压

在静止时,空气中存在着均匀的大气压强,当声波传播时,空气由于产生压缩和膨胀过程,使大气压强增加或降低,这一变化部分的压强,即总压强与静止时大气压强的差值称为声压,单位为帕 (Pa)。

正常人耳朵在声波频率为1000Hz时能听到的最低声压为2×10-5Pa,这个值称为人耳的听阈,也叫基准声压。人耳能承受的最高声压是20Pa,这个值称为人耳的痛阈,也叫极限声压。最高声压与最低声压相差达1000000倍。因此,用声压数值来表示声音的强弱极为不便,另外也不符合人耳对声音强弱变化的感觉。为此,建立了声压级的概念。

3.声压级

声压级是声音的实际声压和基准声压之比,取以10为底的对数再乘以20,单位为分贝(dB)。

一般取参考声压为2×10-5Pa。根据声压级公式可以得出:听阈的声压级为0dB,而痛阈的声压级为120dB。由于采用了声压级,就将相差100万倍的可听声压范围简化成了0~120dB的声压级变化,它既符合人耳对声音的主观感觉,也便于表示。

4.噪声

噪声是由各种不同频率和不同声压级的声音无规律地组合起来,形成声响较大,声色不悦耳,使人感觉不舒适、不喜欢或无好感的综合声音的总和。噪声并非单独的物理量,其包含主观与心理上的一些因素。如声响很大的迪斯科乐曲,有人感觉是激情的音乐,也有人感觉是烦恼的噪声;身处寂静的深山,听到远处公路上的汽车喇叭声,不觉得是噪声,反而有舒服的感觉。

一些典型环境中的噪声级见表6-3。

表6-3 典型环境中的噪声级

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