[科普中國]-點(diǎn)聲源

簡介

假如聲源很?。ㄆ鋷缀纬叽绫嚷暡úㄩL小得多或傳播距離小很多），并且聲源的指向性不強(qiáng)時(shí)，可以把此聲源近似作為點(diǎn)聲源。例如：工廠的排氣裝置、開動(dòng)的單臺(tái)機(jī)械裝置及田野中的收割機(jī)等遠(yuǎn)場分析時(shí)可作為點(diǎn)聲源。點(diǎn)聲源輻射的聲波以聲源為中心按近似球面波的方式向外輻射2。實(shí)際上，這是把有限尺寸的聲源在給定物理?xiàng)l件（尺度遠(yuǎn)小于波長）下，抽象地看作一個(gè)沒有尺度的點(diǎn)，這種科學(xué)的抽象，為研究問題帶來很大的方便。

實(shí)際聲源近似為點(diǎn)聲源的條件從理論上可以認(rèn)為任何形狀的聲源，只要聲波波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲源幾何尺寸，該聲源就可視為點(diǎn)聲源。在聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，利用上述定義和理論來認(rèn)定點(diǎn)聲源是有一定困難的。簡單的近似是，對于單一聲源，如聲源中心到預(yù)測點(diǎn)之間的距離超過聲源最大幾何尺寸2倍時(shí)，該聲源可近似為點(diǎn)聲源。由眾多聲源組成的廣義噪聲源，例如道路、鐵路交通或工業(yè)區(qū)（它可能包括有一些設(shè)備或設(shè)施以及在場地內(nèi)往來的車輛等），可通過分區(qū)用位于中心位置的等效點(diǎn)聲源近似3。將某一分區(qū)等效為點(diǎn)聲源的條件是：

（1）分區(qū)內(nèi)聲源有大致相同的強(qiáng)度和離地面的高度、到預(yù)測點(diǎn)有相同的傳播條件；

（2）等效點(diǎn)聲源到預(yù)測點(diǎn)的距離d應(yīng)大于聲源最大尺寸2倍（d>2 Hmax），如距離較?。╠≤2 Hmax），總聲源必須進(jìn)一步劃分為更小的區(qū)；

（3）等效點(diǎn)聲源的聲功率級(jí)等于分區(qū)內(nèi)各聲源聲功率級(jí)的能量和。

在符合上述條件的情況下，可用等效聲源計(jì)算的聲衰減表示這一分區(qū)的聲衰減。

聲壓級(jí)計(jì)算公式兩個(gè)點(diǎn)聲源的合成聲壓級(jí)的表達(dá)式為4：

式中：Lp1、Lp2分別為兩個(gè)點(diǎn)聲源，在聲場中某點(diǎn)Q產(chǎn)生的聲壓級(jí)。

當(dāng)Lp1=Lp2時(shí)，

因此可以得出一個(gè)重要結(jié)論：聲壓級(jí)加倍，總聲壓級(jí)只增加3 dB。

若某一點(diǎn)聲源在Q處的聲壓級(jí)加倍，此時(shí)總聲壓級(jí)變?yōu)椋?/p>

由此可得出另一個(gè)重要結(jié)論：單個(gè)點(diǎn)聲源聲壓加倍，總聲壓級(jí)增加6 dB。

距離發(fā)散衰減公式在自由聲場（自由空間）條件下，點(diǎn)聲源的聲波遵循著球面發(fā)散規(guī)律，按聲功率級(jí)作為點(diǎn)聲源評(píng)價(jià)量，其衰減量公式為：

式中：△L—距離增加產(chǎn)生的衰減值，dB；

r—點(diǎn)聲源至受聲點(diǎn)的距離，m。

如果已知點(diǎn)聲源A的聲功率級(jí)LWA（也可為聲功率級(jí)），且聲源處于自由空間，則r處的A聲級(jí)為：

聲源處于半自由空間，則r處的A聲級(jí)為：

由上述公式可得，在距離點(diǎn)聲源r1處至r2處的衰減值為：

幾何發(fā)散衰減公式無指向性點(diǎn)聲源幾何發(fā)散衰減的基本公式為：