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室外声音按倒数平方规律衰减

2009-8-11 09:40| 发布者: admin| 查看: 1215| 评论: 0

室外声音按倒数平方规律衰减

假如在室外的声源附近没有障碍物,那么当我们背对声源走开时所观察到的声音的衰减,就可用比较简单的方法来描述。在图B中,我们以半径为4、8和16英尺围绕声源建造许多个球面。让我们假设此声源产生一恒定的声功率电平,比方说,是1声学瓦。那么,在距离为4英尺处就有1瓦的功率电平透过球面,此球面的面积为4π(4)2,即201平方英尺。在此距离两倍的地方,即8英尺处,我们观察到同样是1瓦的功率却透过4π(8)2的球面,即804英尺。这时,因为直径为8英尺的球面面积为直径4英尺的球面的4倍,所以在距离8英尺的1平方英尺面积中透过的功率将只有在4英尺处的1平方英尺面积中透过的功率的四分之一。因此,在8英尺处的声压级将比在4英尺处的声压级低6分贝。再移到16英尺处,这里面积为4π(16)2或为3216平方英尺;这又是半径为8英尺的球面面积的4倍,于是又观察到在16英尺处的声压比在8英尺处低6分贝。

所有这些讲座都离不开经验;我们都观察到,当我们离开一个室外声源的时候,一开始觉得声压下降得很快,随后,当我们走得更远一些时,觉得声压降低得较慢了。每当我们离开声源的距离加倍时,声级就下降大约6分贝,这种关系就叫做倒数平方规律。
其方程式为:

损失的分贝数=10log[r1/r2] 2

此方程可求出在任意两r值之间测得的相对损失声级。 例:求在离声源10英尺和100英尺之间观察到的倒数平方损失是多少? r110英尺,r2100英尺,那么: 损失的声级=10log[10/100]2= -20 分贝 例如:用诺模图,求10英尺和100英尺间按倒数平方规律所产生的衰减在10英尺的上边读得–20分贝;在100英尺的上边-40分贝。于是,-40--20=-20分贝。

 

存在于室外的声场通常称为自由场。它是这样一种声场,其中基本上没有能以任一种确实有效的方式来阻碍或反射声音的大的物体。在自由场中,倒数平方规律一般说是有效的,有两点很简单的规则应记住:在自由场中,每当离声源的距离加位(或减半),声级要减少(或增加)6分贝。每当把这距离增大(或减小)10倍,声级要减少(或增加)20分贝。
为进一步观察倒数平方规律,图C标出了在与露天剧场台口的讲话人成各种不同的距离时测得的声压级。请注意测得的声压级只与倒数平方规律近似,一般与理论值的误差是在正负2以内,这是因为在声源附近有许多反射面和吸声面。

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