声波的传播特性

  来源：本站  发表时间：2011/8/4 10:10:51  点击：2090

声波是物质波，是在弹性介质（气体、液体和固体）中传播的压力、应力、质点运动等一种或多种的变化。
声波的传播特性可分为以下几种：
1）声源的方向性：主要与声源尺寸和声波波长有关，当波长比声源尺寸大得多时声波比较均匀地向各方向传播；反之，声波集中地向正前方一个尖锐的圆锥体的范围内传播。例如我们讲话时，语音中的低频部分，由于其波长比声源的尺寸大得多，所以能绕着人的头部而向各个方向均匀地传播；而语音中的高频部分仅由发言者的嘴部向前直射。因此，当我们站在讲话者的背后时，听到的声音中的高频分量会有下降，常常感到听不清楚。
2）声波的反射和折射：在空气中传播的声波遇到长和宽都比声波波长大的坚硬障碍物（如隔音墙），会产生反射现象。反射声波和垂直于墙面的法线所成的角度与入射声波和法线所成的角度相等。当声波遇到障碍物时，除了反射声波外，还有一部分声波将进入障碍物。进入声波的多少与障碍物的特性有关。如果传播路径中遇到的是坚硬障碍物，则大部分声音能量就会被反射回来，小部分声音能量被障碍物吸收掉；如果传播路径中遇到的是松软多孔障碍物，那么，大部分声波会被吸收，小部分声波被反射。由于此时声波从一种媒质进入到另一种媒质，其传播方向发生变化，我们把这种现象称为折射。
3）声波的衍射和散射：声波遇到障碍物（如隔音墙）较大时，在障碍物背后的边缘附近没有声波，而其余部分仍有声波传播，我们称这类现象为衍射。衍射的程度取决于声波的波长与物体大小之间的关系。声波在传播过程中，如果遇到障碍物产生的衍射是无规则时则称为散射现象。例如，当声波通过障碍物的洞孔时，也会发生衍射现象。此时
洞口好像一个新的点声源。当声波的波长比洞口尺寸大很多时，经过洞口后的声波从洞口向各个方向传播。而
     频率较高的声波则具有较强的方向性，从洞口向前方传播。因此当室内有一声源时，声波将会遇到隔音墙、家具等物体，而产生反射、衍射等现象，而且声波还会通过门、窗的缝隙处传到室外。

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