《聲學(xué)原理與應(yīng)用》本課件旨在深入淺出地介紹聲學(xué)原理及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，涵蓋聲音的產(chǎn)生、傳播、特性、測量、控制、應(yīng)用等方面。課程概述目標(biāo)了解聲學(xué)的基本原理掌握聲學(xué)測量和控制技術(shù)探索聲學(xué)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容聲音的產(chǎn)生和傳播聲波的特性和測量噪聲控制與聲環(huán)境保護(hù)超聲波技術(shù)與應(yīng)用聲學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)前沿聲學(xué)技術(shù)趨勢聲音的產(chǎn)生1振動物體振動產(chǎn)生聲波2聲源產(chǎn)生聲波的物體稱為聲源3聲波聲源振動產(chǎn)生的機(jī)械波聲波的特性頻率決定聲音的音調(diào)振幅決定聲音的響度波長決定聲音的傳播速度聲波的傳播1介質(zhì)聲波需要介質(zhì)傳播2速度聲速與介質(zhì)的彈性和密度有關(guān)3衰減聲波在傳播過程中會逐漸衰減聲波的反射和折射反射聲波遇到障礙物會發(fā)生反射折射聲波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)會發(fā)生折射聲波的衍射和干涉衍射聲波遇到障礙物會發(fā)生繞射干涉兩列聲波相遇會發(fā)生干涉現(xiàn)象聲強(qiáng)和聲壓的概念聲強(qiáng)單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的聲能聲壓聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)變化分貝和聲壓級10分貝聲強(qiáng)級的單位20聲壓級聲壓的單位噪聲的特性和測量1隨機(jī)性噪聲的頻率和振幅隨機(jī)變化2非周期性噪聲的波形不規(guī)則，沒有周期性3測量使用聲級計(jì)測量噪聲的聲壓級噪聲的評價(jià)等效聲級反映噪聲的平均強(qiáng)度1最大聲級反映噪聲的峰值強(qiáng)度2噪聲指標(biāo)不同類型噪聲的評價(jià)指標(biāo)不同3噪聲的控制原理聲源控制降低聲源的振動和輻射傳播路徑控制阻擋或吸收聲波的傳播接收端控制減少噪聲對人耳的影響吸聲材料多孔吸聲材料如泡沫、棉花、纖維板等薄膜吸聲材料如穿孔板、薄膜吸聲體等共振吸聲材料如共振吸聲器、亥姆霍茲共振器等隔音和消聲裝置隔音采用隔音板、隔音墻等阻擋聲波傳播消聲使用消聲器等裝置減少噪聲的產(chǎn)生建筑聲學(xué)1隔聲防止噪聲進(jìn)入室內(nèi)2吸聲降低室內(nèi)噪聲的反射3聲學(xué)設(shè)計(jì)改善室內(nèi)聲場，提高聲音清晰度交通噪聲防治1道路降噪采用隔音屏障、降噪路面等2機(jī)動車噪聲控制嚴(yán)格執(zhí)行車輛噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)3城市規(guī)劃合理規(guī)劃交通路線，避免噪聲集中工業(yè)噪聲控制1聲源降噪采用低噪聲設(shè)備、隔聲罩等2傳播路徑控制使用隔音材料、吸聲材料等3個人防護(hù)佩戴耳塞、耳罩等防護(hù)用品家居噪聲治理聲環(huán)境對人體的影響聽力保護(hù)耳塞阻擋噪聲進(jìn)入耳道耳罩覆蓋整個耳朵，隔絕噪聲降噪耳機(jī)主動降低環(huán)境噪聲超聲波的產(chǎn)生和特性頻率高于20kHz的聲波特性方向性強(qiáng)、穿透力強(qiáng)、能量密度高超聲波的應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)學(xué)超聲診斷、超聲治療工業(yè)超聲探傷、超聲清洗其他超聲測距、超聲霧化聲信號的數(shù)字化處理采樣將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號量化將采樣后的信號進(jìn)行量化編碼將量化后的信號進(jìn)行編碼聲波信號分析1時(shí)域分析分析聲波隨時(shí)間的變化2頻域分析分析聲波的頻率成分3聲譜分析將聲波信號分解為不同的頻率成分聲學(xué)傳感器麥克風(fēng)將聲波轉(zhuǎn)換為電信號加速度計(jì)測量振動的加速度壓力傳感器測量聲波引起的壓強(qiáng)變化振動測量技術(shù)振動傳感器測量振動的頻率、幅值、相位等振動分析儀分析振動信號，診斷機(jī)械故障振動調(diào)節(jié)和控制振動隔離1振動阻尼2振動平衡3機(jī)械噪聲分析噪聲源識別確定噪聲的來源噪聲頻譜分析分析噪聲的頻率成分噪聲傳播路徑分析確定噪聲傳播的路徑機(jī)械故障診斷1振動分析法通過分析振動信號診斷故障2聲學(xué)分析法通過分析噪聲信號診斷故障機(jī)械振動保養(yǎng)維修定期檢查定期檢測設(shè)備的振動狀態(tài)維護(hù)保養(yǎng)及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的潤滑、清潔等保養(yǎng)故障維修及時(shí)修理故障部位，防止振動加劇聲音信號處理1噪聲抑制消除或降低噪聲2信號增強(qiáng)提高信號質(zhì)量3信號提取從混合信號中提取目標(biāo)信號聲學(xué)成像技術(shù)1聲學(xué)顯微鏡利用聲波成像微觀結(jié)構(gòu)2聲納利用聲波探測水下物體3超聲成像利用超聲波成像人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)聲學(xué)分析軟件聲學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)聲學(xué)測試臺用于測試材料的聲學(xué)性能聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室模擬不同聲學(xué)環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作1熟悉儀器了解儀器的功能和操作方法2正確操作按照操作規(guī)范進(jìn)行操作3安全操作注意安全操作規(guī)程，避免危險(xiǎn)安全操作注意事項(xiàng)電氣安全注意電源線、插座的安全設(shè)備安全避免設(shè)備過度振動、摩擦等個人安全佩戴安全眼鏡、手套等防護(hù)用品聲學(xué)儀器校準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)使用國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)校準(zhǔn)方法使用標(biāo)準(zhǔn)聲源或標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)校準(zhǔn)記錄記錄校準(zhǔn)結(jié)果，確保儀器的準(zhǔn)確性聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)國家標(biāo)準(zhǔn)GB系列標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO系列標(biāo)準(zhǔn)前沿聲學(xué)技術(shù)趨勢1聲學(xué)超材料新型聲學(xué)材料，具有奇特的聲學(xué)特性2聲學(xué)隱身技術(shù)利用聲學(xué)超材料實(shí)現(xiàn)聲波隱身3聲學(xué)通信利用聲波進(jìn)行通