噪声的基本原理科普：
时间：2023-10-26 阅读：800
一、振动与声波
１．声音产生：是一种物理现象，它是由物体的机械振动而产生的。
２．声源：振动的物体，即固体、气体或液体称为声源。
３．声音是一种波动，通常称为声波。声音传播时并不是随同声波流动。这就象石子投 水中激起的水波一样，圆形水波一圈圈扩散开去的时候，水的质点并未与水波一起前进，只是在其平衡位置附近往返振动在原地上下运动。
４． 声音传播的媒质是空气，声源上下不断振动使得声源上面一层的空气分子也随着上下振动。由于空气分子之间有一定的弹性，以及分子的惯性，振动着的分子又带动了与其相邻的其它分子，依此类推。如：鼓面的振动就可以使远处的空气分子发生振动，这个振动的能量通过空气分子传到我们的耳中，则听到了鼓声。
５． 声音的三要素：
强弱：由声波的振幅来决定，振幅越大，表示声波的能量越高，因此声音也就越大声．
音调：高低由振动的频率决定，频率越高，声音就越尖锐。
音色：音色的差别则是由波形来决定。
二、声压和声压级
声音是在大气压上的压强波动。这个压强波动的大小简称为声压。单位是 Ｐａ（帕） 用 ｐ表示。我们通常生活的环境压强是一个大气压，当声音这个疏密波传来时，疏部的压强就稍稍低于一个大气压，密部的压强稍稍高于一个大气压。如：鼓皮敲得重，上下振动剧烈，声压大，听起来声音就响。反之振动小，声压小，听起来声音就弱。
１． 声压级：人耳刚刚能听到的 小声压只有一个大气压的五十亿分之一。而人耳能短时忍受的 大声压那也不过是一个大气压的千分之几，如：喷气式飞机附近的声压可达数百帕，在这声音下人耳感到压痛、头昏，时间稍长就会引起耳聋。从刚刚可以听到的声音到人们不堪忍受的声音，声压相差数万倍，显然，用声压表达各种不同大小的声音实在太不方便了。为了实用上方便，同时考虑到人耳对声音强弱反应的特性，用对数方法将声压分为百十个级，称为声压级。
２．声压级的定义：声压与参考声压之比的平方取常用对数乘以１０，单位是 ｄＢ（分贝）。声压加倍，声压级仅增加 ３ｄＢ。同样通过计算可以得知，声压增加 １０倍，声压级增加 ２０ｄＢ，声压增加 １００倍，声压级增加 ４０ｄＢ。
３．衡量声音强度的还有声强级和声功率级等。
① 声强：在垂直于声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能，声强与声压的平方或正比声压的叠加实质上是声强的叠加。
② 声功率：声源在单位时间内辐射的总声能。
４． 声压级表示：用峰值、平均值和有效值表示。
峰值就是瞬时声压的 大值。
平均值是瞬时声压的绝对值在一段时间上的平均数。
有效值是瞬时声压平方值在一段时间的平均数的平方根，又称均方根值
５． 我们常见声源感觉，Ａ声级［ｄＢ（Ａ）］（测点距离声源１－１．５ｍ）
| ３０以下 | 消声室 | 极静，几乎感觉不到。 | ３０以下 | 消声室 | 极静，几乎感觉不到。 |
| ３０～４０ | 轻声耳语 | 很静 | ３０～４０ | 轻声耳语 | 很静 |
| ４０～６０ | 普通室内交谈声，小空调机 | 安静、正常交谈声音 | ４０～６０ | 普通室内交谈声，小空调机 | 安静、正常交谈声音 |
| ６０～７０ | 一般说话。工厂噪声（６０～７０ｄＢ） | 一般 | ６０～７０ | 一般说话。工厂噪声（６０～７０ｄＢ） | 一般 |
| ８０ | 大声交谈，较吵的街道，建筑 | 干扰谈话，提高嗓门或靠才能交谈。 | ８０ | 大声交谈，较吵的街道，建筑 | 干扰谈话，提高嗓门或靠才能交谈。 |
| ９０ | 嘈杂的街道，空压机站，泵房， | 很吵，大喊大叫也听不清。 | ９０ | 嘈杂的街道，空压机站，泵房， | 很吵，大喊大叫也听不清。 |
| １００～１１０ | 机器，电锯，砂轮机，大鼓风机 | 难过，听力受损 | １００～１１０ | 机器，电锯，砂轮机，大鼓风机 | 难过，听力受损 |
| １１０～１２０ | 凿岩机，球磨机，柴油发动机 | 难以忍受痛，呆一分钟即暂时致聋 | １１０～１２０ | 凿岩机，球磨机，柴油发动机 | 难以忍受痛，呆一分钟即暂时致聋 |
三、声波的传播类型：实际情况下经常可以找到近似为某种类型波的条件。
球面波（点声源）：点声源声波在传播时，随着离声源距离的增加，声压要降低。
① 距离增大一倍时， 声压级减小 ６ ｄＢ；
② 距离增大 １０倍时， 衰减 ２０ ｄＢ；
③ 距离增大 １００倍时，衰减 ４０ ｄＢ。
２． 柱面波（线声源）：若其长度远大于传播距离，这时距离加倍时，声压级衰减 ３ ｄＢ。
３． 平面波：对于面声源，可以认为是辐射平面波，平面波不随距离声源远近而变化。