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聲波的傳播特性
來(lái)源：本站 發(fā)表時(shí)間：2011/8/4 10:10:51 點(diǎn)擊：2383
聲波是物質(zhì)波，是在彈性介質(zhì)（氣體、液體和固體）中傳播的壓力、應(yīng)力、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)等一種或多種的變化。
聲波的傳播特性可分為以下幾種：
1）聲源的方向性：主要與聲源尺寸和聲波波長(zhǎng)有關(guān)，當(dāng)波長(zhǎng)比聲源尺寸大得多時(shí)聲波比較均勻地向各方向傳播；反之，聲波集中地向正前方一個(gè)尖銳的圓錐體的范圍內(nèi)傳播。例如我們講話時(shí)，語(yǔ)音中的低頻部分，由于其波長(zhǎng)比聲源的尺寸大得多，所以能繞著人的頭部而向各個(gè)方向均勻地傳播；而語(yǔ)音中的高頻部分僅由發(fā)言者的嘴部向前直射。因此，當(dāng)我們站在講話者的背后時(shí)，聽(tīng)到的聲音中的高頻分量會(huì)有下降，常常感到聽(tīng)不清楚。
2）聲波的反射和折射：在空氣中傳播的聲波遇到長(zhǎng)和寬都比聲波波長(zhǎng)大的堅(jiān)硬障礙物（如隔音墻），會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。反射聲波和垂直于墻面的法線所成的角度與入射聲波和法線所成的角度相等。當(dāng)聲波遇到障礙物時(shí)，除了反射聲波外，還有一部分聲波將進(jìn)入障礙物。進(jìn)入聲波的多少與障礙物的特性有關(guān)。如果傳播路徑中遇到的是堅(jiān)硬障礙物，則大部分聲音能量就會(huì)被反射回來(lái)，小部分聲音能量被障礙物吸收掉；如果傳播路徑中遇到的是松軟多孔障礙物，那么，大部分聲波會(huì)被吸收，小部分聲波被反射。由于此時(shí)聲波從一種媒質(zhì)進(jìn)入到另一種媒質(zhì)，其傳播方向發(fā)生變化，我們把這種現(xiàn)象稱為折射。
3）聲波的衍射和散射：聲波遇到障礙物（如隔音墻）較大時(shí)，在障礙物背后的邊緣附近沒(méi)有聲波，而其余部分仍有聲波傳播，我們稱這類現(xiàn)象為衍射。衍射的程度取決于聲波的波長(zhǎng)與物體大小之間的關(guān)系。聲波在傳播過(guò)程中，如果遇到障礙物產(chǎn)生的衍射是無(wú)規(guī)則時(shí)則稱為散射現(xiàn)象。例如，當(dāng)聲波通過(guò)障礙物的洞孔時(shí)，也會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。此時(shí)
洞口好像一個(gè)新的點(diǎn)聲源。當(dāng)聲波的波長(zhǎng)比洞口尺寸大很多時(shí)，經(jīng)過(guò)洞口后的聲波從洞口向各個(gè)方向傳播。而
頻率較高的聲波則具有較強(qiáng)的方向性，從洞口向前方傳播。因此當(dāng)室內(nèi)有一聲源時(shí)，聲波將會(huì)遇到隔音墻、家具等物體，而產(chǎn)生反射、衍射等現(xiàn)象，而且聲波還會(huì)通過(guò)門、窗的縫隙處傳到室外。
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