声辐射
声源在介质中形成声场的过程
声辐射(radiation of sound)是指声源介质中形成声场的过程。声源是产生声音物体,它的振动引起周围的介质振动,向远方传播,形成声波和声场。
声源类型
声源可是固体,如音叉琴弦扬声器的振膜等;也可是振动的流体,如喷注爆炸等。雷暴风浪、气流、动物发声器官等是自然界的声源。各种乐器扬声器是制造的声源。振动的机器、机动的交通工具是日常生活中的噪声源。从能量的观点看,声辐射是把机械能电能生物能等各种形式的能量转化为声能的过程;而声源是实现这个过程的物体。把电能转化为声能的声源称为电声换能器,有压电式、磁致伸缩式、电动式 、电磁式和静电式等换能器。把流体动能转化为声能的声源称为流体动力式换能器。常见的流体动力式换能器有旋笛、哨等。
理论诠释
声辐射最主要的性质是其产生的声场的性质,如声场的频率强度空间分布等。许多声辐射的空间分布具有方向性,即在某些方向辐射的声能很强,而在其他方向较弱,称为声辐射的指向性。指向性是由声源上各点的振动产生的波传到接收点时以不同的相位叠加的结果。球对称的脉动小球向各个方向的声辐射相同,没有指向性 ,称为简单声源。嵌装在刚性平板上的扬声器在其正前方的声辐射最强,称为主瓣。随着偏离主瓣对称轴的角度的增加,声辐射减弱。频率较高时,活塞的直径比声波的波长大,声辐射在一定的角度出现次极大,称为旁瓣。频率越高,活塞越大,主瓣越尖锐,旁瓣越多。反之,尺度比波长小得多的声源的声辐射指向性很弱,主瓣很宽,辐射均匀,通常没有旁瓣。不同的应用场合需要不同的指向性,控制声辐射的指向性是声辐射研究的重要内容。
声辐射的另一个性质是声源辐射的效率,即声源振动的能量中有多大的比例转化为声能,这取决于声源和介质的相互作用,由两者的性质共同决定。
参考资料
最新修订时间:2021-12-05 17:24
目录
概述
声源类型
理论诠释
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