聲音的傳播與衰減【消聲器/消音器】

聲波作為機械波的一種，具有波在傳播中的一切特性。當(dāng)聲波在前進過程中，遇到尺寸比其波長大得多的障礙物時，就會發(fā)生反射；遇到尺寸較小的障礙物或孔隙時，就會發(fā)生衍射。由于衍射現(xiàn)象同障礙物尺寸與聲波波長比值有關(guān)，低頻噪聲更容易發(fā)生衍射；當(dāng)兩個或數(shù)個聲波在傳播過程相遇，其振幅會疊加或削弱，這種現(xiàn)象叫做干涉。

由于噪聲在傳播中要不斷地被衰減，因此離噪聲源近，噪聲大些；離噪聲源遠，噪聲就小。噪聲衰減的原因主要分為：①當(dāng)聲波從聲源向四面八方輻射時，波前的面積隨傳播距離的增加而不斷擴大，聲波被擴散，通過單位面積上的聲能相應(yīng)減少；②由于傳播媒質(zhì)的粘滯性、熱傳導(dǎo)和分子馳豫過程等原因，聲波被吸收。

這兩點均使聲波在傳播過程中聲能不斷地被轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，從而導(dǎo)致聲強不斷衰減。就這兩種情況，以下我司將分別予以介紹：

一、不計空氣吸收的聲傳播與衰減

聲源類型分點聲源、線聲源和面聲源。聲源類型不同，所發(fā)出的聲波波陣面形狀也不同。聲波在空間的分布，叫做聲場。若聲源處于自由空間，即沒有任何反射面，則其聲場稱為自由聲場；若聲源處于高度反射空間，則形成的聲場稱為混響場或回聲場。

二、計及空氣吸收的聲傳播與衰減

上面討論了距離對聲壓級Lp的衰減時未考慮空氣對聲波的吸收，而實際在聲傳播過程中，因空氣的粘滯性和熱傳導(dǎo)，在壓縮、膨脹以及運動過程中，使一部分聲能被轉(zhuǎn)化為熱能而損耗；此外，聲能與空氣分子的振動能之間轉(zhuǎn)換的滯后也使聲能被吸收，當(dāng)聲波頻率接近空氣分子的振動固有頻率時，能量交換愈多，聲能吸收也愈多。

通常，我們可以發(fā)現(xiàn)，濕度下降時，聲音的吸收增加；在較高的頻率時，聲音的吸收也較高。另外，當(dāng)聲波在空氣中傳播時，除了空氣吸收造成的衰減外，還有環(huán)境溫度和壓力、雨雪冰雹、風(fēng)、大氣紊流、地面特征、障礙物等因素造成的衰減。

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