声屏障基础知识之声波的概念和传播特性

 一、次声波、声波和超声波 次声波、声波和超声波都是在弹性媒质中传播的机械波。它们的区别主要在于频率不同。 

1、声波  人们把能引起听觉的机械波称为声波（音频）。频率在20～20000Hz之间。 

2、次声波    频率低于20Hz的机械波称为次声波。 

3、超声波    频率高于20000Hz的机械波称为超声波。 

二、声波的类型 

1、纵波  媒质中质点沿传播方向运动的波。 

2、横波  媒质中的质点都垂直于传播方向而运动的波。 

3、表面波  沿媒质表面层传播，幅值随深度迅速减弱的波。 

三、平面波、柱面波、球面波 

1、平面波  波阵面为平面且与传播方向垂直的波。 

2、柱面波  波阵面为同轴柱面的波。 

3、球面波  波阵面为同心球面的波。

         环境对声传播的影响 

        声波在空气中传播时，除了球面波发散引起的声衰减以及由于声波的反射、衍射和散射引起的损失外，还有由环境和其他条件引起的余 量衰减；关键字：环境、声传播、声波传播、声波衰减、噪声。 

        声波的传播特性 

       声波的传播特性，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；声波是物质波，是在弹性介质。

        声波在传播中的衰减及声衰减计算公式 

        声波在传播中的衰减及声衰减计算公式，随距离的发散衰减Ad；空气吸收的附加衰减Aa；地面吸收的附加衰减Ag；声屏障衰减Ab；气象 条件对声传播的影响Am；总衰减A＝Ad+Aa+Ag+Ab+Am。声屏障衰减与声源及接受点相对屏障的位置关系。

        声波的产生

        这种媒质质点的机械振动由近及远的传播就称为声振动的传播或称为声波。可见声波是一种机械波。适当频率和强弱的声波传到人的耳朵，人们就感受到了声音。弹性媒质的存在是声波传播的必要条件。 

        声屏障的作用及声波的传播声屏障隔声效果，由于高频声声影区大，波长短，所以最容易被阻挡；其次是中频声。而在声屏障后面形成的声影区中所产生的低频声，由于波长长，尽在屏障周围盘旋，它最容易绕射过去，因此对周围的环境还是会产生一定的噪音污染。

        声波衰减 

        声波在介质中传播，由于扩散作用、空气吸收以及障碍物的存在导致声强、声压和声能减弱，发生声波衰减。声波的衰减程度可以用声压衰减系数α来衡量，即在空气中声波传播1m所衰减的分贝数，单位为dB/m。

       声源的指向性 

        当声源尺寸大于或接近于声波波长时，声源在各方向辐射的声压(或声强)不相同，成为指向性声源：频率高的声波指向性强，频率低的 声波指向性弱。 

        声波阵面 

        交通繁忙的公路上，汽车往往连成一条线行驶，这些汽车可认为是线声源，所辐射的噪声就是柱面波。 

        声波的透射与反射（声屏障篇） 

        当声波碰到声屏障时，一部分声能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。声源发出的声波透过声屏障 传播到受声点的现象。穿透声屏障的声能量取决于声屏障的面密度、入射角及声波的频率。