聲學測量

前言

　　聲學測量是對聲學現(xiàn)象進行客觀度量的一項專門技術(shù)，同時具有堅實寬廣的理論背景。聲學測量在科學研究、社會服務及工程領(lǐng)域都有廣泛的應用，是探索自然奧秘、發(fā)展聲學理論、推動聲學技術(shù)的基石。熟練掌握各種聲學測量方法、嫻熟使用各類聲學儀器是加深聲學基礎(chǔ)知識、鍛煉實踐動手能力、掌握科學實驗方法的重要手段?！　”緯鴤?cè)重于室內(nèi)外環(huán)境聲的測量，重點面向噪聲控制、建筑聲學和環(huán)境聲學方向的本科專業(yè)，同時也可作為有關(guān)專業(yè)的研究生教材和廣大聲學工作者的參考書。本書正文分為8章，首先介紹了與聲學測量有關(guān)的基礎(chǔ)知識，如聲學基礎(chǔ)與聲信號采集與分析方面的理論與專門知識，然后就聲學測量儀器和測量方法分別加以介紹，包括常用聲學儀器與聲學設(shè)施，以及通用的聲學測量流程與誤差分析方法，并羅列了與環(huán)境聲測量相關(guān)的聲學標準，后4章分別對專門領(lǐng)域的聲學測量給予詳細介紹，包括噪聲源測量、聲學材料與聲學結(jié)構(gòu)測量、室內(nèi)聲場測量以及環(huán)境噪聲測量等。另外，附錄中給出了我國環(huán)境噪聲污染防治法及4種重要的噪聲限值標準?！　”緯闹饕厣憩F(xiàn)在：　?。?）內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強。既介紹了有關(guān)聲學測量的基礎(chǔ)知識，如聲學基礎(chǔ)、測量基礎(chǔ)、基本的聲學儀器和設(shè)施，又針對環(huán)境聲學、噪聲與振動控制、建筑聲學講述了噪聲源測量、聲學材料與聲學結(jié)構(gòu)的測量、室內(nèi)聲場測量、環(huán)境噪聲測量的各種知識。另外，在附錄中，給出了有關(guān)噪聲污染與控制的國家法律和標準，對樹立使用者環(huán)境保護的全局觀念大有幫助。　?。?）內(nèi)容新穎、反映最新發(fā)展動向。近年來，聲學測量技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，新的測量方法和測量儀器不斷涌現(xiàn)。為盡量反映這種發(fā)展變化，本書的編寫增強了聲強技術(shù)及其在聲學測量中的應用、數(shù)字化聲學測量儀器和系統(tǒng)的功能和使用、數(shù)字信號處理技術(shù)在聲學測量中的應用等內(nèi)容。　　本書的出版要特別感謝西北工業(yè)大學航海學院環(huán)境工程系歷屆本科生與研究生，在教學與科研中提出了大量寶貴意見，使本書質(zhì)量大幅度提升。　　作者雖竭盡全力，但書中錯誤仍在所難免，希望讀者指正，并對進一步的修改和完善提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強，既介紹了有關(guān)聲學澍量的基礎(chǔ)知識，如聲學基礎(chǔ)、測量基礎(chǔ)、基本的聲學儀器和設(shè)施，又針對環(huán)境聲學、噪聲與振動控制、建筑聲學講述了噪聲源測量、聲學材料與聲學結(jié)構(gòu)的測量、室內(nèi)聲場測量、環(huán)境噪聲測量的各種知識。近年來，聲學測量技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，新的測量方法和測量儀器不斷涌現(xiàn)。為盡量反映這種發(fā)展變化，本書的編寫增強了聲強技術(shù)及其在聲學測量中的應用、數(shù)字化聲學測量儀器和系統(tǒng)的功能和使用、數(shù)字信號處理技術(shù)在聲學測量中的應用等內(nèi)容。    本書內(nèi)容側(cè)重于室內(nèi)外環(huán)境聲的測量，可作為面向噪聲控制、建筑聲學和環(huán)境聲學方向的相關(guān)課程的本科教材，同時也可作為有關(guān)專業(yè)的研究生教材和廣大聲學工作者的參考書。

書籍目錄

前言第1章 聲音的基本特性  1.1 聲波的產(chǎn)生與波動方程    1.1.1 聲波的產(chǎn)生    1.1.2 波動方程  1.2 聲波的基本特性    1.2.1 聲波的分類    1.2.2 聲波的反射、折射與透射    1.2.3 聲波的干涉    1.2.4 聲波的散射和衍射  1.3 聲場基本特性    1.3.1 聲場的分類    1.3.2 聲波導管理論    1.3.3 室內(nèi)聲場  1.4 基本聲學參量    1.4.1 聲壓、聲強與聲功率    1.4.2 聲學參量的級與運算    1.4.3 評價參量第2章 聲信號采集與分析  2.1 聲信號及其基本特性    2.1.1 聲信號及其分類    2.1.2 隨機信號分析  2.2 聲信號采集    2.2.1 數(shù)據(jù)采樣    2.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換  2.3 傅里葉變換及其實現(xiàn)    2.3.1 離散傅里葉變換    2.3.2 快速傅里葉變換  2.4 聲信號的頻率分析    2.4.1 倍頻程分析    2.4.2 臨界帶寬第3章 聲學儀器與聲學設(shè)施  3.1 傳聲器    3.1.1 傳聲器的分類及工作原理    3.1.2 測量傳聲器及其主要性能參數(shù)    3.1.3 測量傳聲器等效電路    3.1.4 測量傳聲器的選擇    3.1.5 測量傳聲器的校準    3.1.6 測量傳聲器的附件  3.2 聲級計    3.2.1 概述    3.2.2 基本組成  3.3 聲強測量系統(tǒng)    3.3.1 P—U和P—P技術(shù)    3.3.2 聲強的頻譜表達式    3.3.3 聲強探頭的校準  3.4 數(shù)字式聲學儀器    3.4.1 數(shù)字式聲級計    3.4.2 多通道聲學測量系統(tǒng)  3.5 聲學設(shè)施    3.5.1 消聲室    3.5.2 混響室第4章 測量規(guī)范與標準  4.1 測量的事前準備    4.1.1 測量流程設(shè)計    4.1.2 環(huán)境因素對測量的影響  4.2 測量誤差    4.2.1 測量誤差及其分類    4.2.2 測量誤差理論    4.2.3 測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與檢驗  4.3 噪聲標準    4.3.1 聲學測量基礎(chǔ)標準    4.3.2 噪聲限值標準    4.3.3 噪聲測量標準第5章 噪聲源測量  5.1 噪聲級測量    5.1.1 穩(wěn)態(tài)噪聲測量    5.1.2 非穩(wěn)態(tài)噪聲測量    5.1.3 噪聲劑量測量    5.1.4 測量實例  5.2 聲功率測量    5.2.1 聲壓法    5.2.2 聲強法    5.2.3 標準聲源法  ……第6章 聲學材料與聲學結(jié)構(gòu)的測量第7章 室內(nèi)聲場測量第8章 環(huán)境噪聲測量附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.3.1聲場的分類聲場所在空間總體上分為自由空間和有界空間兩大類。理想的自由空間是指無限大的、沒有障礙物的空間。有界空間指的是空間部分或全部被邊界所包圍，又分為兩類：一類指那些有部分開口的閉合空間，如通風管道、輸液輸氣管道、消聲器等，由此形成的聲場稱為管道聲場；另一類指完全封閉的閉合空間，如生產(chǎn)車間、辦公室、音樂廳、會議室等，由此形成的聲場為封閉空間聲場或室內(nèi)聲場。純粹的自由空間并不多見，如果空間邊界和空間內(nèi)物體對聲傳播方式的影響很小，則該空間中的聲場可近似為自由聲場，如曠野中的變壓器噪聲聲場、空中航行的飛機輻射的噪聲聲場、封閉空間中機械設(shè)備所在位置附近區(qū)域直達聲形成的聲場等。在自由聲場中，聲波只是從聲源向四周輻射出去，而不受邊界和其他物體的阻礙，同時也沒有另外的聲波干擾，聲場中只傳播自由行波。對于一維管道，如果管道無限長，則在管道方向上的聲傳播與自由空間無異，所傳播的聲波為行波。在管道橫截面上聲波則形成特定形式的駐波或簡正波。任意聲源都可以激發(fā)出許多階簡正波，當聲源的振動頻率小于管道截止頻率時，管道中的高次波將沿管道方向逐步衰減，最后只能傳播均勻平面波。在封閉空間中，聲源發(fā)出的聲波向四周傳播，在碰到邊界產(chǎn)生反射之前的聲波稱為直達聲；一次以上的反射聲波將在空間中產(chǎn)生駐波，形成混響聲。按聲源頻率的高低，混響聲場又分為駐波聲場和擴散聲場。在低頻段，聲波在空間的傳播會形成明顯的駐波分布，每一個具有駐波形式的聲場分布又稱為聲模態(tài)，相應的聲場分析采用簡正波理論或波動聲學理論；當聲源頻率逐漸升到所謂的Schmeder頻率后，一個聲模態(tài)特征頻率的半功率帶寬內(nèi)存在三個以上的聲模態(tài)時，聲場中各點的聲能密度從統(tǒng)計的觀點來看表現(xiàn)出大致均勻的傾向，此時的聲場稱為擴散聲場?！　　?/pre>








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