聲波方程式綜述【消聲器/消音器】

聲音通過介質(zhì)傳播，但介質(zhì)本身并不隨聲音一起傳播出去，它只是在平衡位置附近來回振動。聲音的傳播過程也就是振動的傳播過程，傳播的是物體的運(yùn)動，而不是物體本身，這種運(yùn)動方式叫做波動。

聲波本質(zhì)上是一種機(jī)械波，只能在彈性介質(zhì)中傳播。理想介質(zhì)中聲波傳播的基本規(guī)律可以通過以下三個方程來表示，即：連續(xù)性方程、運(yùn)動方程和狀態(tài)方程。

蒙康公司將著重介紹論理想流體介質(zhì)，理想流體介質(zhì)在體積改變時產(chǎn)生彈性恢復(fù)力，但不出現(xiàn)切向恢復(fù)力，所以理想流體介質(zhì)中聲音傳播的方向與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動的方向是一致的，即理想流體介質(zhì)中傳播的是縱波。

適當(dāng)頻率和強(qiáng)弱的聲波傳到人的耳朵，人們就感覺到了聲音。人耳能夠感覺到的聲波的頻率范圍，一般稱為音頻。頻率低于的聲音稱為次聲波，而頻率高于的聲音則稱為超聲波。

描述聲波過程的物理量有很多，比如壓強(qiáng)和速度的變化量等，其中聲壓是常用的物理量，聲壓就是介質(zhì)受到擾動后所產(chǎn)生的壓強(qiáng) 的微小增量。存在聲壓的空間稱為聲場，聲場中某一瞬時的聲壓稱為瞬時聲壓，在一定時間間隔內(nèi)大的瞬時聲壓稱為峰值聲壓，在一定時間間隔內(nèi)瞬時聲壓對時間取均方根稱為有效聲壓。

聲壓的大小反映了聲波的強(qiáng)弱，聲壓的單位是帕斯卡，人耳對不同頻率的聲音的可聽閾是不同的，例如對純音的可聽閾。人耳對聲音強(qiáng)度感覺并不是隨著聲壓成線性關(guān)系，而是接近于與聲壓的對數(shù)成正比，因此聲學(xué)中普遍采用聲壓級來度量聲音的強(qiáng)度，空氣中參考聲壓一般就是人耳對純音的可聽閾值。

人耳對聲音強(qiáng)度的感受不完全取決于聲壓級的大小，還與聲音的頻率有關(guān)。同樣聲壓級的情況下，人耳對中頻的聲音更敏感，而對高頻、低頻的聲音的靈敏度就比較低。根據(jù)人耳的這一特點(diǎn)，出現(xiàn)了以 純音為標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)權(quán)修正，修正后的聲壓級稱為聲級 。

理想流體介質(zhì)中的聲波方程。所謂理想流體介質(zhì)，就是介質(zhì)在運(yùn)動過程中沒有能量的損耗，即介質(zhì)是無粘的。在流體介質(zhì)中聲波傳播過程的研究中，還必須假設(shè)介質(zhì)是連續(xù)、靜態(tài)和均勻的流體，并且在介質(zhì)中傳播的是小振幅波。