大学物理：5-7 声波.ppt

第 七 节 声 波第七节 声 波一、声波的性质n声波 —— 可以引起人耳听觉的机械波（频率在 20 ～ 20000 Hz）n次声 —— 频率低于20Hz的机械波n超声波 —— 频率高于20,000 Hz的机械波二、声压和声强1、声压 —— 某一时刻，在声波传播到介质中某一点的压强与无声波通过时的压强之差n声压单位：N·m-2-2-2-2∴P 超前于 y（π/2）—— 声学欧姆定律3、有效声压强：—— 声压在一个全动周期的方均根值4、声强( I )—— 单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的声波能量n或：通过垂直于声波传播方向的单位面积的声波功率n公式：5、反射系数和透射系数：n声波在传播中，遇到两种声阻抗不同的介质界面时，发生反射和折射n反射系数 —— 反射波的强度与入射波的强度之比，用αα表示n透射系数 —— 透射波的强度与入射波的强度之比，用ββ表示n理论证明，在垂直入射的条件下，有：n当两种介质声阻抗相差较大时，反射强，透射弱；n当两种介质声阻抗相近时，透射强，反射弱n三、听 觉 域n声波引起人耳的听觉，不仅有频率范围，而且有声强范围。

n对每一个给定的可闻频率，声强都有上下两个限值n n听觉区域听觉区域 —— —— 由听阈线、痛阈线、由听阈线、痛阈线、20Hz20Hz和和20 20 000Hz000Hz线所围成的区域线所围成的区域n n纯音的听觉域和等响曲线纯音的听觉域和等响曲线四、声强级和响度级n以 1000 Hz1000 Hz 的声波为例，从听阈 1010-12 -12 -12 -12 W·mW·m-2-2-2-2 到痛阈 1 W·m1 W·m-2-2-2-2，上下限相差 101012121212 倍n由于人的听觉声强范围很大，并且人耳所感觉到的声音响度近似正比于与声强的对数n1、声强级 —— 在声学中通常采用对数标度来量度声强n单位是贝尔(bel，B)，贝尔的 1／10 称为分贝(decibel，dB)n通常取 1000 Hz 声音的听阈值 Io =10-12-12 W·m-2-2 作为标准参考声强，n任一声波的声强 I 与标准参考声强 Io 的比值的对数，即为该声波的声强级，用 L 表示 n例题1．已知：n求：n解：n例题2．已知：n求：n解：n n无论是声强还是声强级，都是声能的客观描述，它无论是声强还是声强级，都是声能的客观描述，它并不反映人耳所听到的响度等级。

并不反映人耳所听到的响度等级n n声强（或声强级）相同，但频率不同的声音，其响声强（或声强级）相同，但频率不同的声音，其响度相差很大度相差很大n为区分不同声音响度的大小，用1000 Hz 声音的响度作为标准，n将其他频率声音响度与此标准相比较，只要响度相同，它们就有相同的响度级n响度级 —— 对 1000 Hz 声音来说，响度级在数值上等于它的声强级n响度级的单位：是方(phon)n等响曲线 —— 由频率不同、响度级相同的各对应点所连成的曲线构成n下图中画出了不同响度级的等响曲线n听阈曲线 —— 的响度级为 0 方的等响曲线n痛阈曲线 —— 是响度级为 120 方的等响曲线n主观量和客观量n客观量n频率n声强n声强级n声压n主观量n听阈n痛阈n声调n响度级 第八节 多普勒效应。