声音的传播与衰减【消声器/消音器】

声波作为机械波的一种，具有波在传播中的一切特性。当声波在前进过程中，遇到尺寸比其波长大得多的障碍物时，就会发生反射；遇到尺寸较小的障碍物或孔隙时，就会发生衍射。由于衍射现象同障碍物尺寸与声波波长比值有关，低频噪声更容易发生衍射；当两个或数个声波在传播过程相遇，其振幅会叠加或削弱，这种现象叫做干涉。

由于噪声在传播中要不断地被衰减，因此离噪声源近，噪声大些；离噪声源远，噪声就小。噪声衰减的原因主要分为：①当声波从声源向四面八方辐射时，波前的面积随传播距离的增加而不断扩大，声波被扩散，通过单位面积上的声能相应减少；②由于传播媒质的粘滞性、热传导和分子驰豫过程等原因，声波被吸收。

这两点均使声波在传播过程中声能不断地被转化为其他形式的能量，从而导致声强不断衰减。就这两种情况，以下我司将分别予以介绍：

一、不计空气吸收的声传播与衰减

声源类型分点声源、线声源和面声源。声源类型不同，所发出的声波波阵面形状也不同。声波在空间的分布，叫做声场。若声源处于自由空间，即没有任何反射面，则其声场称为自由声场；若声源处于高度反射空间，则形成的声场称为混响场或回声场。

二、计及空气吸收的声传播与衰减

上面讨论了距离对声压级Lp的衰减时未考虑空气对声波的吸收，而实际在声传播过程中，因空气的粘滞性和热传导，在压缩、膨胀以及运动过程中，使一部分声能被转化为热能而损耗；此外，声能与空气分子的振动能之间转换的滞后也使声能被吸收，当声波频率接近空气分子的振动固有频率时，能量交换愈多，声能吸收也愈多。

通常，我们可以发现，湿度下降时，声音的吸收增加；在较高的频率时，声音的吸收也较高。另外，当声波在空气中传播时，除了空气吸收造成的衰减外，还有环境温度和压力、雨雪冰雹、风、大气紊流、地面特征、障碍物等因素造成的衰减。

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