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声能的衰减

时间:2023-07-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:相对而言,声波传播过程中由于空气媒质的吸收而造成的声能衰减是很小的,因此,上述对声波特性的描述中,都是针对理想的无吸收媒质情况下的。理想状态下,媒质不吸收声波的能量,声能在波振面上辐射出去。随着距离的增加,波振面扩大,声音的能量被分散,通过单位面积的声能减少,声强表现为衰减。点声源的辐射遵循反平方定律。点声源在均匀各向同性的媒质中,波振面为球面波。

声波自一恒定声源向四周传播,能量会以以下两种形式逐渐地减少。

(一)声能的吸收

声波在媒质中传播,由于媒质分子的黏滞性,媒质质点运动时产生摩擦,一部分能量在摩擦时转化为其他形式的能量(如媒质的内能),这种现象叫做媒质对声能的吸收。相对而言,声波传播过程中由于空气媒质的吸收而造成的声能衰减是很小的,因此,上述对声波特性的描述中,都是针对理想的无吸收媒质情况下的。

(二)辐射反平方定律

理想状态下,媒质不吸收声波的能量,声能在波振面上辐射出去。随着距离的增加,波振面扩大,声音的能量被分散,通过单位面积的声能减少,声强表现为衰减。

点声源的辐射遵循反平方定律。点声源在均匀各向同性的媒质中,波振面为球面波(图1-7)。声源辐射的总能量E均匀分布在球面上,故距离声源r处的声强为:

Ir=E/4πr2

图1-7 点声源产生的球面波的横切面

随着波源距离的增加,波阵面的面积呈几何级数增加,声强遵循反平方定律

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