环境工程概论 的介质不同,声波有空气波、液体波和固体波三种。声波的传播方向与介质有关:空气 和液体中声波传播方向与介质质点的振动方向基本相同,构成纵向波;而在固体介质中 的声波则既有纵向也有横向 声波在传播时将引起介质中质点所受压强的变化,通常将声场中某一质点在瞬时由 静压(未受声波影响时的压强)P变化为P所产生的压强增量称为该质点的瞬时声压P,单 位为Pa或Nm2 P=Po--P (6-1) 频率、波长、波速 声波在介质中传播时,1秒钟内质点振动的次数就是该声波的频率f,单位为Hz;质 点往复振动一次所需要的时间称为振动周期T,单位为s:相邻波对应质点之间的距离称 为波长λ,单位为m:声波在介质中的传播速度称为波速c,单位为m/s f、T、λ和c之间的关系为 f=1/T (6 (6-3) 声波在介质中的传播速度与介质本身密切相关,如介质类型(气、液、固)、介质温 度和密度以及压强等。声波在固体介质中传播最快,其次为液体,而在气体中的传播较 表6-4声波在各种介质中的传播速度(21.1℃) 介质空气水车 软木玻璃钢 波速(m/s)3441372335336585182 三、声波阵面 声波在传播过程中,同一时刻由相位相同质点构成的轨迹称为波阵面或波的基本几 何形状,波阵面分为平面波和球面波两种 平面波 平面波的波阵面与波的传播方向垂直,如活塞在汽缸中产生的声波为典型的平面波 2,球面波 在点声源形成的声波中,波阵面为同心的球面,这种波称为球面波,球面波中声源的 几何尺寸很小(<<) 四、声强、声功率、声能密度、声阻抗率 在物理学上,声波是一种能量形式。单位时间内声波辐射的声能量称为声功率W, 单位为W;单位时间内透过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量称为声强I,单位 为Wm2;单位体积介质内所含的声能量称为声能密度D,单位为W/m3:瞬时声压P与 质点振动速度之比即为声阻抗率Zs,单位为Pa.sm,Zs与介质密度和声速有关,而与 声波波长和频率无关。介质温度越高、密度越小、声速越大,则Zs越小 Zs 式中:p0-介质密度(kg/m3) 五、声压级和声强级 声压级LP和声强级L都是衡量声波强度的相对指标,简称为声级,单位均为dB 其相对基准分别为基准声压P0(0.2uPa)和基准声强lo(102wm2) 135环境工程概论 135 的介质不同，声波有空气波、液体波和固体波三种。声波的传播方向与介质有关：空气 和液体中声波传播方向与介质质点的振动方向基本相同，构成纵向波；而在固体介质中 的声波则既有纵向也有横向。 声波在传播时将引起介质中质点所受压强的变化，通常将声场中某一质点在瞬时由 静压(未受声波影响时的压强)P0 变化为 P’所产生的压强增量称为该质点的瞬时声压 P，单 位为 Pa 或 N/ m2。 P＝P0－P’ (6－1) 二、频率、波长、波速 声波在介质中传播时，1 秒钟内质点振动的次数就是该声波的频率 f，单位为 HZ；质 点往复振动一次所需要的时间称为振动周期 T，单位为 s；相邻波对应质点之间的距离称 为波长λ，单位为 m；声波在介质中的传播速度称为波速 c，单位为 m/s。 f、T、λ和 c 之间的关系为： f＝1/T (6－2) λ＝c/f＝c﹒T (6－3) 声波在介质中的传播速度与介质本身密切相关，如介质类型(气、液、固)、介质温 度和密度以及压强等。声波在固体介质中传播最快，其次为液体，而在气体中的传播较 慢。 表 6－4 声波在各种介质中的传播速度(21.1℃) 介质 空气 水 软木 玻璃 钢 波速(m/s) 344 1372 3353 3658 5182 三、声波阵面 声波在传播过程中，同一时刻由相位相同质点构成的轨迹称为波阵面或波的基本几 何形状，波阵面分为平面波和球面波两种。 1， 平面波 平面波的波阵面与波的传播方向垂直，如活塞在汽缸中产生的声波为典型的平面波。 2，球面波 在点声源形成的声波中，波阵面为同心的球面，这种波称为球面波，球面波中声源的 几何尺寸很小(<<λ)。 四、声强、声功率、声能密度、声阻抗率 在物理学上，声波是一种能量形式。单位时间内声波辐射的声能量称为声功率 W， 单位为 W；单位时间内透过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量称为声强 I，单位 为 W/m2；单位体积介质内所含的声能量称为声能密度 D，单位为 W/m3；瞬时声压 P 与 质点振动速度之比即为声阻抗率 Zs，单位为 Pa﹒s/m，Zs 与介质密度和声速有关，而与 声波波长和频率无关。介质温度越高、密度越小、声速越大，则 Zs 越小。 Zs＝ρ0﹒c (6－4) 式中：ρ0－介质密度(kg/ m3) 五、声压级和声强级 声压级 LP 和声强级 LI 都是衡量声波强度的相对指标，简称为声级，单位均为 dB， 其相对基准分别为基准声压 P0（0.2μPa）和基准声强 I0(10-12W/ m2 )