声学基础问题....求教！ ！ ！ ！

哈哈ha

物体与物体撞击...在不远处测量...
那么所产生的分贝值与
1.撞击时所产生（拥有）的能量成正相关（这正确吗？)
2.撞击面积的大小 (成什么关系...越大分贝值越小？还是反之？)

声强与空气粒子撞击时所带的动量有关？
声压与声强有关？

wangdefo

这个论坛太冷,没人理你.

ChaChing

又不是即时通, 且高手又不是闲闲没事做, 整天等候回覆问题!
即然有心找人讨论, 不是就应该耐心等候同好高手出现!

哈哈ha

我等......:lol
各位大大幫幫手....^^

nuaalucy

没做过相关研究，但是在工作中常碰到，困惑中

哈哈ha

有人會嗎？:'( :'(

mao

我认为两者没有必然联系，一个声音的范畴，一个是物体运动。打个比方：两个钢球相碰，与两个情况完全相同的棉花球相碰，你认为会如何？

哈哈ha

原帖由 mao 于 2009-5-12 19:48 发表

                               
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我认为两者没有必然联系，一个声音的范畴，一个是物体运动。打个比方：两个钢球相碰，与两个情况完全相同的棉花球相碰，你认为会如何？

說得有道理...:loveliness:

那麽您覺得如果踫撞物質一樣...動能也一樣...
是不是撞擊面積越大，所產生的分貝值就越大呢？:@)

mao

呵,太高深了,建议申请国家自然科学基金研究

wangfu

声学基础问题....求教！ ！ ！ ！
物体与物体撞击...在不远处测量...
那么所产生的分贝值与
1.撞击时所产生（拥有）的能量成正相关（这正确吗？)
2.撞击面积的大小 (成什么关系...越大分贝值越小？还是反之？)

声强与空气粒子撞击时所带的动量有关？
声压与声强有关？
这些问题看似简单，实际是声学的一些基础知识，不是一句话两句话能说清的。先说说声音是如何产生的。我们知道必须有振动的物体才能产生，而且还要传播声音的物体。
声音的产生和传播
一提起大气压，我们都很熟悉，空气中原来就有比较恒定的静压，只是我们生活在这个环境中感觉不到它的存在罢了。我们把这个比较恒定的静压称为大气压，一个标准的大气压叫1巴（bar）。从物理学角度理解大气压时空气分子的不规则运动及相互排斥所引起的。当空气中出现一种声音时，声音所产生的振动使空气分子在这个基础上产生有规律、有指向的运动，改变了原来比较恒定的静压力。引起比原来静压力增高的量值叫声压。换句话说，由于声音的存在，使空气产生一个小小的扰动，就可以使原来处以平衡状态的大气压力增添一微小声压，并迅速向各个方向传递。声压比大气压要小得多，举个例子，一个声压仅仅相当于大气压的一百万分之一的声音就足以把人的耳朵震聋。
实践证明，一切声音都是由物体振动产生的。当一个物体振动时，激励与它相接触的周围空气的质点，使这些质点振动。由于空气是一种可压缩性（弹性）物质，于是在质点的相互作用下，振动物体周围的空气交替产生压缩与膨胀，并逐渐向外传播，这就是声波产生的过程。凡是具有弹性的物质，如气体、液体和固体，都能传播声波。这类物质称为弹性媒质。真空中没有弹性媒质，因此真空不能传送声波。
在声波传播的过程中，大气因振动而形成的变化压强，亦总压强与大气原始压强之差称为声压。声压的强弱只与瞬时声压的有效值，声压随时间的起伏变化，人耳是听不到的。有游泳经验和下井（有一定垂直深度的井筒）经验的人知道，当我们潜入水面以下较深的地点或乘罐入较深的井下，我们会感到耳膜受压的感觉，但是我们不会有听到声音的感觉。因为那是静压增加了，而不是声压增加。我个人认为如果静压的变化，如能引起某些物体的振动，我们是会听到某些声音的。简单地说没有物体振动就没有声音和声音的传播，只有物体的振动才会有生音和声音的传播。我们都见过麦田里的麦浪，麦浪的运动与声波很相似，麦浪的运动方向与风的方向是平行的，麦浪的运动到田埂边就自然停止了，因为田埂外没有了麦子，无法传递麦浪了，我们也就看不到麦浪了，粒子的振动方向与波的方向也是平行的，声波也需要介质老传播，声波的传播介质就是空气分子（或其它弹性物质），所以真空里声音是不能传播的。我认为这个比喻很好，很形象。
什么是声压、声压级、声强级和声功率级
1、什么是声压
一提起大气压，我们都很熟悉，空气中原来就有比较恒定的静压，只是我们生活在这个环境中感觉不到它的存在罢了。我们把这个比较恒定的静压称为大气压，一个标准的大气压叫1巴（bar）。从物理学角度理解大气压时空气分子的不规则运动及相互排斥所引起的。当空气中出现一种声音时，声音所产生的振动使空气分子在这个基础上产生有规律、有指向的运动，改变了原来比较恒定的静压力。引起比原来静压力增高的量值叫声压。换句话说，由于声音的存在，使空气产生一个小小的扰动，就可以使原来处以平衡状态的大气压力增添一微小声压，并迅速向各个方向传递。
声压的单位例来用微巴（u bar）作为度量单位，它是巴（bar）的百万分之一。近年来，国际上统一单位用帕作为声压的度量单位，帕的全称为帕斯卡（Pascal，缩写Pa）。1帕等于1牛/米²，1巴等于105帕。
声波的振动可以使空气形成压缩状态和稀疏状态，从而造成原来大气静压力增加或减少，所以声压的值有时是正值，也有时是负值。通常我们所说的声压指的是它的有效值，某点的瞬时声压的均方根值称为该点的有效声压。，所以通常所说的声压总是正值。
正常人耳刚刚能听到1000Hz纯音的声压为2×10-5帕（基准声压Po），成为听阀声压，人耳能承受的最大声压是20帕。两者相差100万倍。
人耳可感受到的声音频率范围在16～20000Hz之间。频率大于20000Hz称为超声波；频率小于16Hz称为次声波。超声波和次声波人耳是听不到的。
2、噪声的物理量
描述噪声的特性的方法可分为两类：一类是把噪声单纯地作为物理扰动，用描述声波的客观特性的物理量来反映，这是对噪声的客观度量；另一类涉及人耳的听觉特性，根据听者感觉到的刺激来描述，这是噪声的主观评价。
噪声的客观量度用声压、声强和声功率等物理量表示，声压和声强反映声场中声的强弱，声功率反映声源辐射噪声本领的大小。声压、声强和声功率等物理量的变化范围宽广，在实际应用上一般采用对数标度，以分贝为单位，即分别用声压级、声强级和省功率级等无量纲的量来度量噪声
分贝级是物理量相对比的对数。分贝是级的一种无量钢单位，符号是dB。对于功率、能量等的物理量（如声强、声功率和声能密度等），分贝数等于两个量比值的常用对数乘以10，如w1和w2是两个功率值，n表示比值w1/w2的分贝数，则n=10Lg（w1/w2）。
对于表示声场、电磁场等的物理量（如声压、质点振速等），分贝数则等于两个量的比值的常用对数乘以20。如p1和p2是两个声压值，n表示比值p1/p2的分贝数，则n=20Lg（p1/p2）。采用对数标度可以使数值相差悬殊的变化缩小到适当的范围。例如从人耳的听阀到痛阀声压变化达100万倍，按分贝计量时，n=20Lg（106）=120dB，即只需120个单位。这样计算就方便得多。采用对数标度还有其它优越性，例如可以使关于乘积的计算用求和来代替，可以使一些遵循指数规律变化的物理过程，转换成简单的线性变化过程。
3、声压、声压级
瞬时声压：声波通过某质点时，在该质点的压力产生起伏变化。与该质点的静压力相比较。因声波存在的某一瞬间所产生的压力增量，称为在该点的瞬时声压。
有效声压：在一定的时间间隔内，某点的瞬时声压的均方根值称为该点的有效声压。在周期性声压的情况下，所取的时间应等于周期的整倍数或比周期长得多的时间。在非周期性声压得情况下，所取的时间应足够长，以使平均结果基本上保持不变。在一般情况下，声压是指有效声压。在这种意义下，声压不会是负的。当声波不存在时，声压为零。某点的声音强弱，可以用该点的声压大小来表示。大多数接收器，就是根据测量声压的原理设计的。
声压的单位是牛/米²（N/m²），也称帕（Pa）过去常用微巴为单位。一微巴等于1达因/厘米²或0.1牛/米²。
声压级：一个声音的声压级，以分贝（dB）为单位，等于这个声音的声压于基准声压的比值的常用对数乘以20。它的数学表达式为：          Lp=20Lg（P/Po），
式中：Lp——对于声压P的声压级，Po——基准声压，在噪声中基准声压通常采用Po=2×10-5Pa。
4、声强、声强级
声强：声波在媒质中传播时伴随着声能流。在声场中某一点，通过垂直于声波传播方向的单位面积在单位时间内所传过的声能，称为在该点声传播方向上的声强。声强的常用单位时瓦特每平方米，符号是W/m²。声强与声压有密切的关系。在流体中，声强I可用下式表达：I=PVcosθ
式中：P为声压（Pa）；V为质点振动速度（m/s）；θ为两者之间的相位差。
在自由声场中，声压与质点振动速度同相，在传播方向上的声强是I=P²/pc
式中：p——为媒体密度（kg/m³）；c——声速（m/s），pc两者的乘积就是媒质的特性阻抗。在一般声场中，声波沿着不同方向传播，这时声强与声压之间的关系较为复杂。在噪声测量中，声压比声强容易直接测得，因此，往往是根据声压测定的结果间接求出声强。
声强级：一个声音的声强级等于这个声音的声强与基准声强的比值的常用对数乘以10。它的数学表达式为：
Li=10Lg（I/I0）
式中：Li——对应于声强为I的声强级；Io——为基准声强，在噪声测量中，通常采用Io=10-12W/m²。对于空气来说，在室温时，与基准声压Po=2×10-5Pa相对应的声强近似等于基准声强I0，因此，在自由声场中，声压级与声强级在数值上近似相等。
5、声功率、声功率级
声功率：声源在单位时间内发射出的总能量，常用的单位是瓦特（W）。声功率是反映声源辐射声能的物理量，与声强或声压等物理量有密切的关系。
在自由声场中，声源向四周辐射声波，围绕声源作一假象封闭曲面S，则声源的声功率W为：W= ，单位为瓦特。式中：In为声波沿着面积单元ds的法线方向传播的声强，如果曲面是距离声源中心的距离为r的球面（球面积S=4πr²），沿半径方向传播的平均声强为：
I=W/（4πr²）
如果声源处在反射平面上，声波只向半空间辐射，半球形表面积面积为S=2πr²。
声功率级：一个声源的声功率级等于这个声源的声功率与基准声功率的比值的常用对数乘以10。它的数学表达式为：
Lw=10Lg（W/Wo）
式中：Lw——对应于声功率W的声功率级；Wo——为基准声功率。目前采用Wo=10-12W。
声压、声强、声功率间的关系
在自由声场中，声压与声强有密切的关系：
I=P²/（pc）
式中：p——媒介密度；c——声速。
在自由声场中，声波作球面运动时，声功率与声强有下列关系：
Iw=W/（4πr²）
声压级、声强级和声功率级的关系
在噪声测量中，对于自由行波，可以认为：
Li≈Lp
当被测面积A=Ao时，则Lw=Li    Lw=Lp
Ao——取得基准声功率Wo时的面积，则Wo=Io×Ao
声强与声压都是度量声场中声音的大小，二者的区别就在于声强表示的是能量关系，声压是压强关系，直接测量声压比较容易，实用上多用声压而不用声强，可是说明声音能量概念就只能用声强。
我认为两个物体的撞击能量只有一部分产生声能。

哈哈ha

感謝樓上詳細回答....:victory: :victory:

那我這樣說有問題嗎？
1.兩撞擊物體所帶的動能越大（踫撞前）...在踫撞時所產生的分貝值“理論上"越高？
2.撞擊面積約大,所產生的聲音越大？

麻煩各位高手看看...有沒有不對 或 可以修正的地方？
報告用~老師喜歡挑毛病...^^感謝大家....

[ 本帖最后由 哈哈ha 于 2009-5-14 23:01 编辑 ]

wangfu

当然是两个物体的撞击能量越大所产的声能也越大，但是我上面说过两个物体的撞击能量只有一部分产生声能，有些能量产生其它能量，如热能等等。所以说两个物体产生的声能与物体的性质和形状等有关，似乎与面积也不是简单的关系。