高声强:Ⅱ.效应和应用

讨论了近年来对高声强发现的效应和提出的新应用,特别是在低频率方面。这些发展不但开创了高声强在技术上的新应用范围,还涉及到声学的物理基础理论。     

感觉噪声级

感觉噪声级是根据8个倍频程声压级或25个三分之一倍频程声压级计算出来的表示噪声吵闹程度的单一数字,单位是感觉噪声分贝PNdB。 计算的第一步是先把各频带的声压级根据表1或表2(第二篇文献的表3、表4)转化为噪度N(单位为Noy)。总噪度则为     

调制气流声源的原理

利用气流调制以产生声音是一个比较有效的方法。人的发声器官、旋笛、电动气流扬声器以及一般哨子等都是根据这个原理。气流声源的特点是效率高,功率可以很大,有实用价值。关于气流声源的发声原理,过去已有一些讨论,但有的是过分简化,有的比较细致,但又过于繁复,不便计算。本文从气体动力学的基本原理出发,求得气流声源的气流-压力特性,并用图解法求得在给定气室压力和气流喷口面积比的条件下声辐射特性的方法,考虑到气流声源的气流特性和辐射关系都是非线性的,但是辐射声功率主要由基频决定,从而用近似理论求得了声功率、气流产额和气流效率的简单表达式,和严格理论的结果相比,误差不到1分贝。文中把结果画成图表以便计算,并讨论了最佳设计的问题。     

美、日声学联合年会

美国声学学会和日本声学学会(称音响学会)于1988年11月14—18日在美国檀香山开了第二次联合年会,出席近1500人,宣读和展示976篇论文,参加者遍及太平洋周围各国以及一些欧洲国家,是国际声学界一次盛会。 美国声学学会成立于1928年,在1929年5月9—11日开第一次年会,以后每年开春、秋季年会各一次,现已开到第116次年会,在30年代每次年会约有论文25篇左右,这次已达750篇,现有会员5994人。出版美国声学学报。     

CONTRIBUTIONS TO ACOUSTICS IN CHINA

We have a long history of acoustical investigation in China.The earliest record of acousticaltheory was found in writings of the sixth century B.C.,and legend put it much earlier.Acousticalphenomena were observed and discussed through the history.During the first half of this century,however,acoustics,like other branches of sciences,was left far behind,owing to the feudal-reactionaryrule prevailed in China.Only after the national liberation in 1949,the research in acoustics,boththeoretical and experimental,revived.A relatively strong research force was gradually formed,andmore and more important contributions were made in support of the socialistic reconstruction in China.The growth of the acoustical community,its academic activities and main contributions are reviewedin this article.     

微穿孔板的实际极限

对微穿孔板吸声器的构造和吸声特性进行了分析。曾认为低穿孔常数和孔径小可导致宽频带内的高吸声特性。为求得极限,从穿孔系数为1,孔径0．1 mm开始,因为负载声阻和吸声系数可接近1,高吸声系数的共振频率可达1000 Hz,高频率可在吸声范围之内。单片微穿孔板可否用于平常噪声控制,在宽频带内吸声较大?为了比较,半吸声带宽不适用,因为可能包括低吸声系数。建议用吸声系数0．5作为实际吸声底线,为比较微穿孔板的统一标准。更以吸声系数的频率曲线以进行详细比较。负载声阻为1(声阻等于空气特性阻抗)时,微穿孔板的吸声范围约为2．5倍频程,比常用的微穿孔板稍好。负载声阻大于1时,吸声的频率范围显著增加,有些适合宽频带高吸收的要求。将其实现可能是微穿孔板吸声器的重大发展。     

只有数学,缺少物理——莫尔斯室内受迫振动的理论

经典室内声场简正波理论,结果只有混响场而无直达声,显见是错误的。然而理论本身却完全符合传统的分散系统处理方法,又被认为不能有错,几十年来这个问题未能解决。本文中提出,结果的错误不在数学处理,而在物理见解,在于数学处理开始时对声源的假设。现提出双声源理论,实现于波动方程中,解之,乃得到正确的结果,符合实验与常识。在适当条件下,近似值与统计声学所得结果基本一致。这个问题说明在科学研究中数学处理和实验虽重要,但物理分析是绝对必要的。     

湍流喷注噪声的压力关系

自五十年代以来,对亚声速及超声速喷注噪声有大量的研究工作,但对阻塞喷注的湍流噪声研究甚少。作者曾于文献[1]中提出阻塞喷注湍流噪声的压力关系。本文是以前工作的继续,作者发现只要将文献[1]中所提出的关系式略加修改,适用范围便可以延至亚声速喷注。并得到湍流喷注噪声的发生机理。根据这个关系,可以推论喷注中的湍流噪声,无论是阻塞或非阻塞,来源都是湍流脉动的四极子源,只是在阻塞喷注中湍流速度继续随驻点压力增加,虽然气流的平均速度不再改变。作者还提出了湍流速度变化的规律,它的合理性及导出的噪声公式为实验结果所证明。     

声功率测定中的低频率差异问题

在混响室中测定声功率,方法简单,但在低频率所得结果比自由场值要低。本文证明,在混响室中测定功率不但与声源的自由空间功率有关,并且与声源和接收器的位置以及测量方法、平均方法有关。文中导出了反映这些关系的准确公式及统计公式。所得结果解释了低频差异问题,与前人报道的实验结果相符。根据所得理论,提出容易实现的声功率测定技术,以及适用的正确公式。     

微穿孔板吸声体的准确理论和设计

提出以等效电路的为基础的微穿孔板吸声体的准确理论。吸声体的特性参数是板的相对声阻r，穿孔直径d和共振频率f0，后二者合成穿孔板常数，它与r决定微穿孔板吸声体的结构和频率特性。吸声频带半宽△f／f0的最大值为（4／π）tan－1（1＋r），这是k值趋近于零时的极限，只要k小于1，相差也不大，这时空腔厚度接近四分之一波长。可见r值大时，带宽可达到极为可观的程度．k值大时，吸收带宽大为降低，同时空腔节厚度将成为比波长小得多的值。文中讨论微穿孔极吸声体的一般特性。