做隔音先要了解聲音傳播路徑

時間：2013-08-04作者：廣州市索福隔音材料有限公司瀏覽：426

音速（velocity of sound，sonic speed）也叫聲速，聲速是介質(zhì)中微弱壓強擾動的傳播速度，其大小因媒質(zhì)的性質(zhì)和而異?？諝庵械囊羲僭?個標準大氣壓和15℃的條件下約為340米/秒。

聲音的傳播

音速也叫聲速，指聲波在媒質(zhì)（介質(zhì)）中傳播的速度。其大小因媒質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)而異。聲速顧名思義即是聲音的速度，唯聲音系以波的形式傳播，與一般所理解物體的速度是不同的，所以與其將音速稱為聲音的速度，倒不如將音速視為波傳遞速度的指標，音速與傳遞介質(zhì)的材質(zhì)狀況有**關(guān)系，而與發(fā)聲者本身的速度無關(guān)，而發(fā)聲者與聽者間若有相對運動關(guān)系，就形成了多普勒效應；也由此觀點，穿/**音速時的諸多物理現(xiàn)象，其實與聲音無關(guān)，而是壓縮波密集累積所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。

聲音的產(chǎn)生

一般說來，音速的數(shù)值在固體中比在液體中大，在液體中又比在氣體中大。音速的大小還隨大氣溫度的變化而變化，在對流層中，高度升高時，氣溫下降，音速減小。在平流層下部，氣溫不隨高度而變，音速也不變，為295.2米/秒?？諝饬鲃拥囊?guī)律和飛機的空氣動力特性，在飛行速度小于音速和大于音速的情況下，具有質(zhì)的差別，因此，研究航空器在大氣中的運動，音速是一個非常重要的基準值。

音速不是一個固定的值. 在干燥空氣中，音速的經(jīng)驗公式是：

音速 u=331.3+(0.606c)m/s (c=攝氏氣溫)

常溫下（15℃），音速為 u=331.3+(0.606x15)= 340.4m/s,這就是為什么都說音速是 340m/s (1225km/h)的緣故. 潮濕空氣的音速略有增加，但是幅度不到0.5%,大多數(shù)場合可以忽略不計. 對于華氏氣溫，可以用公式換算： F=9C/5+32(C=攝氏氣溫）.

**標準大氣ISA規(guī)定： 在對流層中（0~11000m),海平面的氣溫為 15℃，氣壓 101325Pa,空氣密度1.226kg/?,海拔每升高1000m,氣溫下降 6.5℃.

利用上面的公式計算不同海拔的氣溫，再綜合**的音速經(jīng)驗公式，就可以推算不同海拔的音速了.

在11000~20000m的高空（屬平流層,氣溫基本沒有變化，所以又叫"同溫層"),溫度下降到零下57℃（15-11x6.5= -56.5℃），這里的音速是 u= 331.3+[0.606x(-57)]= 296.7m/s (約1068km/h). 噴氣式飛機都喜歡在 1萬米左右的高空巡航，因為這里是平流層的底部，可以避開對流層因?qū)α骰顒佣a(chǎn)生的氣流. 在11000~20000m的同溫層內(nèi)，音速的標準值是1062km/h,而且基本穩(wěn)定.

噴氣式飛機都用馬赫數(shù)Ma來表示速度，而不用對地速度. 這是因為物體在空氣中飛行時，**會壓縮空氣形成波動，這個波動是以音速傳播的（因為聲波也是波動的一種）. 如果物體的飛行速度**過音速，那么這些波動無法從**傳播，而在物體**堆積，壓力增大，較終形成激波. 激波是**音速飛行的主要阻力源.

物體飛行速度一旦**過音速，必然產(chǎn)生激波. 激波會較大地增加飛行阻力，影響到整個飛行狀態(tài)以及燃料的消耗. 在不同的空氣環(huán)境中，盡管*行器的 Ma數(shù)相同，但他們的對地速度是不相等的； 不過，他們受到的阻力卻大致相當. 所以，*行器都是用當?shù)氐囊羲伲瑏砗饬慨斍八俣鹊?

音叉音速

以音叉為例，我們敲打音叉之后，音叉產(chǎn)生振動，振動中的音叉會來回推撞周圍的空氣，使得空氣的壓力時高時低，而使得空氣分子產(chǎn)生密部和疏部的變化，并藉由分子間的碰撞運動向外擴散出去，音叉的聲波也就向外傳出了。聲波在傳遞時，空氣分子的振動方向和波的傳遞方向是相同的，我們把這種波叫做“縱波”。

像空氣這種可以傳遞聲波的物質(zhì)，我們把它們叫做“介質(zhì)”。聲波一定要有介質(zhì)才能傳遞出去，如果真空狀態(tài)，聲波沒有了傳播的媒質(zhì)，就無法聽到聲音了

除了空氣可以傳遞聲音之外，液體（像水）、固體（像木材、玻璃、鋼鐵）等等，也都是聲音的介質(zhì)，而且因為液體、固體的分子排列得較緊密，因此傳遞聲音的速度都比空氣來得快。聲音在水中的傳播速度大約是在空氣中的五倍，在鋼中則比空氣中快上將近二十倍。

日常生活中，聲音大都藉由空氣傳播，歷史上**次測出空氣中的聲速，是在公元1708年的時候。當時一位英國人德罕姆站在一座教堂的頂樓，注視著十九公里外正在**的大炮，他計算大炮發(fā)出閃光后到聽見轟隆聲之間的時間，經(jīng)過多次測量后取平均值，得到與現(xiàn)在相當接近的聲速數(shù)據(jù)在20℃時，每秒可跑343米。

音速

從聲源發(fā)出的聲波以一定的速度向周圍傳播，意味著聲波的能量也以一定的速度向周圍傳播。目前所知，聲波能夠在所有物質(zhì)（除真空外）中傳播。其傳播速度由傳聲介質(zhì)的某些物理性質(zhì)，主要是力學性質(zhì)所決定。例如，音速與介質(zhì)的密度和彈性性質(zhì)有關(guān)，因此也隨介質(zhì)的溫度、壓強等狀態(tài)參量而改變。氣體中音速每秒約數(shù)百米，隨溫度升高而增大，0℃時空氣中音速為331.4米/秒，15℃時為340米/秒，溫度每升高1℃，音速約增加0．6米/秒。通常，固體介質(zhì)中音速較大，液體介質(zhì)中的音速較小，氣體介質(zhì)中的音速較小。另外，不均勻介質(zhì)中的音速處處不等。各向異性介質(zhì)中的音速隨傳播方向而異。

在有些情況下音速還與聲波本身的振幅、頻率、振動方式（縱波聲速、橫波聲速等）有關(guān)。如果傳播介質(zhì)的尺寸不夠大，則其邊界對音速也有影響。因此為了使音速的量值確切地表征傳聲介質(zhì)的聲學特征，不受其幾何形狀的影響，一般須規(guī)定傳聲介質(zhì)的尺寸足夠大（理論上為無限大）情況下的聲波傳播速度。有時為了實用上的方便，也列出某些特殊情況下的音速，如固體細棒中的音速。

一些介質(zhì)中的聲速

真空 0m/s（也就是不能傳播）

空氣（15℃）340m/s

空氣（25℃）346m/s

500m/s

煤油（25℃）1324m/s

蒸餾水（25℃）1497m/s

海水（25℃）1531m/s

銅（棒）3750m/s

大理石 3810m/s

鋁（棒）5000m/s

鐵（棒）5200m/s

水 (常溫）1500m/s

 

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