透射声的产生

phoenix.zluo · 发表于 2011-1-19 21:48

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本帖最后由 phoenix.zluo 于 2011-1-19 21:49 编辑

关于透射声的生成机理一直有个疑问，有两种说法：
1.透射声是声音从声源发出，透过障碍物传到障碍物的另一侧。简单地说就是声音是通过了障碍物的孔隙（对于密度较高的障碍物，如钢板什么的，可能是通过物体的原子间隙）传过去的。
2.透射声从是声音从声源发出，遇到障碍物了，激起了障碍物的振动，然后障碍物的振动产生了辐射声，这个辐射声就是透射声。

不知道大家对这个问题怎么看，或者有什么相关的文献或者书籍可供参考。谢谢!

hhhjjjhwc · 发表于 2011-1-20 08:49

回复 1 # phoenix.zluo 的帖子

1. 你的这种说法不成立的；
2. 你这里说的情况有可能产生，但是少数情况，即隔声板出现了吻合效应之后才有你说的这种情况；
3.大多数的透声还是介质传递的情况，拿板隔声为例，声源位于板左侧，声音通过空气介质传播到板的左表面，引起板内介质的振动，板介质振动再把能量传到板的右表面，再传递给右侧的空气介质；

liviski · 发表于 2011-1-20 09:35

hhhjjjhwc 发表于 2011-1-20 08:49

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回复 1 # phoenix.zluo 的帖子

1. 你的这种说法不成立的；

此为正解...........

欧阳中华 · 发表于 2011-1-20 19:07

.
隔着玻璃喊，对面听见是什么物理过程，玻璃的压缩模量应该很高吧，也能产生压缩波传递。。。

hhhjjjhwc · 发表于 2011-1-21 08:34

回复 4 # 欧阳中华的帖子

我认为是的,是能量通过介质的传递;

玻璃的模量大,但也还是弹性体,不是绝对硬度(刚性体);

玻璃模量大,但没有钢大;

欧阳中华 · 发表于 2011-1-21 10:48

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是不是可以这样理解，薄板声透射主要是板横向压缩波传递，声压引起板振动，振动又向另一侧辐射几乎没有. . .

hhhjjjhwc · 发表于 2011-1-21 13:10

本帖最后由 hhhjjjhwc 于 2011-1-21 13:11 编辑

回复 6 # 欧阳中华的帖子

不是几乎没有;也看情况,看有没有满足吻合效应的条件;;;

吻合效应的条件是斜入射声激励下引起板产生的弯曲波波速等于板自身的弯曲波波速时会发声吻合效应

上面我说过了,当出现吻合效应的时候就有隔声板的振动辐射;

欧阳中华 · 发表于 2011-1-21 14:05

回复 7 # hhhjjjhwc 的帖子

.
谢谢解释....

minetree · 发表于 2011-1-31 17:31

本帖最后由 minetree 于 2011-1-31 18:05 编辑

看了大家对隔声原理的一些讨论，有些兴趣，浅谈些自己的看法。

确实，声波对薄层结构的透射现象有些让人费解，其中的“质量定律”（Mass-Lass）和“吻合效应”最不好理解。

我认为空气声波对单层弹性薄板结构的透射过程是这样的：

首先，声波从空气声源发出（为简化问题，假定为平面波），正入射到达一个无限宽大的薄板左表面，根据两介质接触面p和U相等的连续性条件，将激起薄板左表面的往复振动，从而激发板在厚度方向上的连续振动，该类横向振动由板厚度方向的振动模态表征和控制，于是板右表面也具有了振动速度，并开始往复拉动右侧面空气发生往复运动，形成新的空气声，于是在板右侧也出现了空气声，意即：声音“透过”了板结构。而该类透射声的大小，是通过传统的“质量定律”（Mass-Lass）来控制的，即质量增加一倍，透射声衰减约5dB多。

分析上面这个过程，可发现“透射声”本质上是板的厚度方向模态引起的表面振动向另一侧空间的声辐射。板的厚度方向振动模态是根本原因。于是，理想的全刚性板，是不会有透射的。

下面来看几种情况。

（未完待续）

minetree · 发表于 2011-2-1 10:31

本帖最后由 minetree 于 2011-2-1 10:33 编辑

下面来看几种情况。

（1）当平面波斜入射到薄板表面？？
此时斜入射的声波将推动薄板在长宽方向发生往复运动；即使薄板是无限大的，也会在长宽方向上存在自由弯曲模态（声表面波），其频率与板的刚度，厚度，密度，柏松比等相关。当声波在板长宽方向上的激发波长接近于自由弯曲模态波长时，薄板将发生长宽方向上显著的弯曲振动，从而加剧板表面的振动幅度，加剧板表面向另一侧的声辐射。于是，“透射声”将显著增加，隔声量甚至可以接近0。这也是常说的“吻合效应”

（2）当薄板是有限大呢？
有限大的长宽尺寸，将导致薄板在该两个方向存在振动模态，且其频率随尺寸越小而越高。当声波斜入射到板表面且接近长宽方向模态频率时，必然大大激发其长宽方向的振动模态，引起板表面振动的加剧和向另一侧空间声辐射的加剧，因而显著降低板的隔声量。该类长宽方向的振动模态，频率相对于厚度方向模态频率要低很多（因为前者尺度比后者尺度大很多），且因为长宽方向边界距离更远，于是模态密度更高，波的反复传播距离更远，更容易受到板内部阻尼的影响，从而形成有限大薄板的隔声曲线（传输损失TL的频谱曲线）的“阻尼控制区”，该区相比通常考虑的“质量控制区”（随频率升高一倍隔声量变大约4dB）频率要低。

故而，平面波正入射到无限大板上时，既不会激发自由弯曲波，也不会有长宽方向模态存在，“声透射”完全由厚度方向振动模态控制，于是其隔声曲线只会有“质量控制区”。有兴趣的朋友可以用com8sol_FEM做些无限大板隔声的模拟，可以发现TL曲线是平整的随频率斜向上曲线。

对上述三种情况的概述，我的理解，板厚度方向的振动决定着传统意义上所说的“隔声量”（质量控制）；板长宽方向的振动导致了板“隔声量”的降低，其引起的板表面声辐射，可理解为通常说的“结构再生噪声”。

minetree · 发表于 2011-2-1 10:40

sorry, 由于笔误，上面帖子的质量定律应该是：Mass-Law，而不是Mass-lass.

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[声学基础] 透射声的产生

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