噪声控制基础 1.1噪声及其类型 随着现代工业、建筑业和交通运输业的迅速发展,各种机械设备、交通运输工具在急剧 增加,噪声污染日益严重,它影响和破坏人们的正常工作和生活,危害人体健康,已经成为 当今社会四大公害之一。在《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中,环境噪声是指在工 业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围生活环境的声音 1.1.1声音的产生 在日常生活中充满着各种各样的声音,有谈话声、广播声、各种车辆运动声、工厂的汽 笛声和各种机器声等等。人们的一切活动离不开声音,正因为有了声音,人们才能进行交谈, 才能从事生产和社会实践活动。如果没有声音,整个世界将处于难以想像的寂静之中。可见 声音对人类是非常重要的。那么,声音是怎样产生的呢?空气中的各种声音,不管它们具有 何种形式,它们都是由于物体的振动所引起的。敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到鼓面的振动。 喇叭发出声音是由于纸盆或音膜在振动。人能讲话是由于喉头声带的振动。汽笛声、喷气飞 机的轰鸣声,是因为排气时气体振动而产生的。总之,物体的振动是产生声音的根源。发出 声音的物体称为声源。声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去。人们最熟悉的传声 媒质就是空气。除了气体外,液体和固体也都能传播声音。 声音是如何通过媒质传播的呢?以音箱的纸盆为例,当声音信号通人音箱时,纸盆在它 原来静止住置附近来回振动,带动了它相邻近的空气层质点,使它们产生压缩或膨胀运动。 由于空气分子间有一定的弹性,这一局部区域的压缩或膨胀又会影响和促使下一邻近空气层 质点发生压缩或膨胀的运动。如此由近及远相互影响,就会把纸盆的这一振动以一定的速度 沿着媒质向各方向传播出去。这种振动传到耳朵,引起耳内鼓膜的振动,通过听觉神经使我 们感觉到声音。这种向前推进着的空气振动称为声波。有声波传播的空间叫声场。当声振动 在空气中传播时空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是 指振动的传递 物体振动产生声音,如果物体振动的幅度随时间的变化如正弦曲线那样,那么这种振动 称为简谐振动。物体作简谐振动时周围的空气质点也作简谐振动。物体离开静止位置的距离 称位移x,最大的位移叫振幅a,简谐振动位移与时间的关系可表示为ⅹ=sin(2nft+φ),其 中f为频率,(2nnf+d)叫简谐振动的相位角,它是决定物体运动状态的重要物理量,中表 示t=o时的相位角叫初相位。振幅a的大小决定了声音的强弱。 物体在ls内振动的次数称为频率,单位为赫兹(Hz),简称赫。每秒钟振动的次数愈多 其频率愈高,人耳听到的声音就愈尖,或者说音调愈高。人耳并不是对所有频率的振动都能 感受到的。一般说来。人耳只能听列频率为20一20000Hz的声音,通常把这一频率范围的 声音叫音频声:低于20Hz的声音叫次声,高于2000H的声音叫超声。次声和超声人耳都 不能听到,仅有一些动物却能听到,例如老鼠能听到次声,蝙蝠能感受到超声 振动在媒质中传播的速度叫声速。在任何一种媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密 度。声音在空气中的传播速度还随空气温度的升高而增加。声音在不同媒质中传播的速度也 是不同的,在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,例如在水中声速为1450m /s,而在钢中则为500m/s 声波中两个相邻的压缩区或膨胀区之间的距离称为波长λ,单位为m。波长、频率和速 度间存在如下的关系: λ=c/f=cT1 噪声控制基础 1．1 噪声及其类型 随着现代工业、建筑业和交通运输业的迅速发展，各种机械设备、交通运输工具在急剧 增加，噪声污染日益严重，它影响和破坏人们的正常工作和生活，危害人体健康，已经成为 当今社会四大公害之一。在《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中，环境噪声是指在工 业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围生活环境的声音。 1．1．1 声音的产生 在日常生活中充满着各种各样的声音，有谈话声、广播声、各种车辆运动声、工厂的汽 笛声和各种机器声等等。人们的一切活动离不开声音，正因为有了声音，人们才能进行交谈， 才能从事生产和社会实践活动。如果没有声音，整个世界将处于难以想像的寂静之中。可见 声音对人类是非常重要的。那么，声音是怎样产生的呢?空气中的各种声音，不管它们具有 何种形式，它们都是由于物体的振动所引起的。敲鼓时听到了鼓声，同时能摸到鼓面的振动。 喇叭发出声音是由于纸盆或音膜在振动。人能讲话是由于喉头声带的振动。汽笛声、喷气飞 机的轰鸣声，是因为排气时气体振动而产生的。总之，物体的振动是产生声音的根源。发出 声音的物体称为声源。声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去。人们最熟悉的传声 媒质就是空气。除了气体外，液体和固体也都能传播声音。 声音是如何通过媒质传播的呢?以音箱的纸盆为例，当声音信号通人音箱时，纸盆在它 原来静止住置附近来回振动，带动了它相邻近的空气层质点，使它们产生压缩或膨胀运动。 由于空气分子间有一定的弹性，这一局部区域的压缩或膨胀又会影响和促使下一邻近空气层 质点发生压缩或膨胀的运动。如此由近及远相互影响，就会把纸盆的这一振动以一定的速度 沿着媒质向各方向传播出去。这种振动传到耳朵，引起耳内鼓膜的振动，通过听觉神经使我 们感觉到声音。这种向前推进着的空气振动称为声波。有声波传播的空间叫声场。当声振动 在空气中传播时空气质点并不被带走，它只是在原来位置附近来回振动，所以声音的传播是 指振动的传递。 物体振动产生声音，如果物体振动的幅度随时间的变化如正弦曲线那样，那么这种振动 称为简谐振动。物体作简谐振动时周围的空气质点也作简谐振动。物体离开静止位置的距离 称位移 x，最大的位移叫振幅 a，简谐振动位移与时间的关系可表示为 x＝sin(2лft+φ)，其 中 f 为频率，(2ллft+ф)叫简谐振动的相位角，它是决定物体运动状态的重要物理量，φ表 示 t=o 时的相位角叫初相位。振幅 a 的大小决定了声音的强弱。 物体在 1s 内振动的次数称为频率，单位为赫兹(Hz)，简称赫。每秒钟振动的次数愈多， 其频率愈高，人耳听到的声音就愈尖，或者说音调愈高。人耳并不是对所有频率的振动都能 感受到的。一般说来。人耳只能听列频率为 20 一 20000Hz 的声音，通常把这一频率范围的 声音叫音频声：低于 20Hz 的声音叫次声，高于 20000Hz 的声音叫超声。次声和超声人耳都 不能听到，仅有—些动物却能听到，例如老鼠能听到次声，蝙蝠能感受到超声。 振动在媒质中传播的速度叫声速。在任何一种媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密 度。声音在空气中的传播速度还随空气温度的升高而增加。声音在不同媒质中传播的速度也 是不同的，在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多，例如在水中声速为 1450m ／s，而在钢中则为 5000m／s。 声波中两个相邻的压缩区或膨胀区之间的距离称为波长λ，单位为 m。波长、频率和速 度间存在如下的关系： λ=c/f=cT