第四节 声波的传播.ppt

第四节声波的传播
(一)、声波的逸散与吸收
(二)、声波的迭加
(一)、声波的逸散与吸收
声压或声强总是随着声波传播距离的变化而变化。影响这一变化的有两个主要因素:
一是声波的逸散;逸散不同于扩散
二是传声媒质对声能量的吸收—通常简称为声波的吸收。
声波的逸散
按照波阵面的形状,可将声波划分为平面波、柱面波和球面波三种基本类型。
在这三类行波中,除平面波外,其它两种波在其传播过程中都将随着传播距离的增加,波阵面的面积也随之增加,从而通过垂直于声传播方向的单位面积的声能也将逐渐减小。
即声强随声传播距离的增加而减小。这种声现象称为声波的逸散。
波阵面又称“波前”。它是同一时刻,相位相同点的轨迹所形成的曲面。
对于空间行波而言,显然,平面波、柱面波或球面波的波阵面分别为平面、柱面或球面。
波阵面(波前)
点声源(球面波)
球面波实际上可以看成是从“点声源”发出的一种声波。
所谓点声源,是指它的线度比其所辐射的声波波长小得多的一类声源。
在录音实践中遇到的大部分声源,都可以近似地当作点声源处理。
设想有一个声功率一定的点声源,在距离r=r0处的声强为I0,则通过此球面的总声能E0, 当这一球面波传播至r处时,在不考虑声波吸收等因素的情况下,总声能将保持不变,因此,通过以半径为r的球面上的声能也将保持不变。
在距离r=r0处的声强为I0,则通过此球面的总声能

当这一球面波传播至r处时,在不考虑声波吸收等因素的情况下,总声能将保持不变,因此,通过为半径r的球面上的声能也将保持不变。若以I表示r处的声强,则
可见,球面声波的声强是按距离平方反比的规律衰减的。
考虑到声强与声压之间的关系,相应的声压则按距离反比的规律衰减。
根据(2-93)式,我们在已知距声源某点的声强后,就很容易求出声场中任何一点的声强或声压值。
对于柱面波,由于波阵面的面积是与距离成正比,因此,其声强将按距离反比的规律衰减,而声压则按距离平方根反比的规律衰减。
柱面波声强随距离的衰减要比球面波缓慢得多。
线声源(柱面波)
频率与平面声波一样,球面波和柱面波不随时间变化,与声源保持相同,因此,在传播过程中声波的频率将保持不变。变的是强度。