2015年環(huán)保工程師專業(yè)知識：聲波的衰減

2015年專業(yè)知識備考資料匯總

　　聲源發(fā)出的噪聲在媒質中傳播時發(fā)生反射、折射和衍射等現(xiàn)象，其聲壓或聲強將隨著傳播距離的增加而逐漸衰減。這些衰減通常包括聲能隨距離的發(fā)散傳播引起的衰減 、空氣吸收引起的衰減 、地面吸收引起的衰減 、屏障引起的衰減 和氣象條件引起的衰減 等，總衰減量 可表示為：

　　(1)擴散引起的衰減

　　聲源輻射噪聲時，聲波向四面八方傳播，波陣面隨距離增加而增大，這種由于擴散、聲強隨傳播距離增加而衰減的現(xiàn)象稱擴散衰減。

　?、冱c聲源：點聲源在各向同性的均勻介質中傳播時，聲波的形式是以聲源為中心的球面波，在同一半徑的球面上各點聲波的相位相同。這種無指向性的聲波，聲強和聲功率之間存在如下關系： 位于剛性地面上的聲源產(chǎn)生的聲波，因只能向一半的空間輻射，其接收點的聲強可如下式計算：

　　常溫時球面聲波擴散衰減的表達式為： 為接收點的聲壓級; 為聲源的聲功率級; 為接收點到中心的距離; 為修正系數(shù)，自由空間 ，半自由空間 。

　　距聲源中心半徑分別為 和 的兩點間的擴散衰減用聲壓級差表示為： 如果聲源具有指向性，則聲波的擴散衰減可表示為： ②線聲源：若每單位長線狀聲源的聲功率為 ，在距離聲源為 點上的聲壓 與聲功率的關系為： ，用聲壓級表示為： ，若聲源無指向性，則 ，距離聲源分別為 和 的兩點間的聲壓級差，或者說擴散衰減量為： ③面聲源：矩形面聲源的情況較為常見，但其計算較復雜。

　　(2)空氣吸收引起的衰減

　　聲波傳播時空氣吸收衰減產(chǎn)生的原因是，聲波在空氣中傳播時，空氣中相鄰質點的運動速度不同會產(chǎn)生黏滯力，將使聲能轉變?yōu)闊崮芟牡?。聲波傳播時，空氣介質發(fā)生壓縮和膨脹的周期變化，相應的發(fā)生溫度的升高和降低，溫度梯度的出現(xiàn)，將導致熱傳導方式的熱交換，從而使聲能轉化為熱能?？諝庵兄饕姆肿邮请p原子的氧分子和氮分子，一定狀態(tài)下空氣分子轉動或振動時存在固有頻率。無聲時介質分子微觀運動處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)，當有聲擾動且聲波頻率接近分子微觀運動的頻率時，使能量轉化平衡被打破，建立新的平衡需要一定的時間，此種由原來平衡到建立新的平衡的過程為“熱馳豫過程”，將使聲能耗散而使聲強衰減。上述原因使得聲波在空氣中傳播時出現(xiàn)衰減，即空氣吸收衰減，衰減與空氣溫度、濕度和聲波頻率有關。

　　因空氣吸收而引起的聲強隨距離的指數(shù)衰減關系為： (3)其他原因引起的衰減

　　①雪、雨、霧的影響

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　?、埏L場的影響

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