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(四)熟悉線聲源、面聲源幾何發(fā)散衰減公式、計(jì)算和應(yīng)用
1.線聲源隨傳播距離增加引起的衰減
⑴無(wú)限長(zhǎng)線聲源的幾何發(fā)散衰減。按嚴(yán)格要求,當(dāng)r/ <1/10時(shí),可視為無(wú)限長(zhǎng)線聲源。
①在自由聲場(chǎng)條件下,按聲功率級(jí)作為線聲源評(píng)價(jià)量,則r處的聲級(jí)L(r)可由下式計(jì)算:
L(r)=LW-10lg[1/(2πr)] (8-5) LW—單位長(zhǎng)度線聲源的聲功率級(jí),dB;r—線聲源至受聲點(diǎn)的距離,m。
②經(jīng)推算,在距離無(wú)限長(zhǎng)線聲源r1至r2處的衰減值為:ΔL=10lg(r1/r2) (8-6)
當(dāng)r2=2r1時(shí), 由上式可算出ΔL= -3dB,即線聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是3dB。
③已知垂直于無(wú)限長(zhǎng)線聲源的距離ro處的聲級(jí),則r處的聲級(jí)為:L(r)=L(r0)-10lg(r/r0) (8-7)
④公式(8-7)中的第二項(xiàng)表示了無(wú)限長(zhǎng)線聲源的幾何發(fā)散衰減:Adiv=10lg(r/r0) (8-8)
⑵有限長(zhǎng)線聲源的幾何發(fā)散衰減。設(shè)線聲源長(zhǎng)度為l0,單位長(zhǎng)度線聲源輻射的倍頻帶聲功率級(jí)為L(zhǎng)w。在線聲源垂直平分線上距聲源r處的聲壓級(jí)為:LP(r)=Lw+10lg[1/r·arctg(l0/2r)]-8 (8-9) 或
LP(r)=LP(r0)+10lg{[1/r·arctg(l0/2r)]/[1/r0·arctg(l0/2r0)} (8-10)
①當(dāng)r>l0且ro>l0時(shí),公式(8-10)可近似簡(jiǎn)化為: LP(r)=LP(r0)-20lg(r/r0) (8-11)
即在有限長(zhǎng)線聲源的遠(yuǎn)場(chǎng),有限長(zhǎng)線聲源可當(dāng)作點(diǎn)聲源處理。
②當(dāng)r
即在近場(chǎng)區(qū),有限長(zhǎng)線聲源可當(dāng)作無(wú)限長(zhǎng)線聲源處理。
③當(dāng)l0/3
2.面聲源隨傳播距離增加引起的衰減
一個(gè)大型機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)表面,車間透聲的墻壁,均可以認(rèn)為是面聲源。如果已知面聲源單位面積的聲功率為W,面聲源可看作由無(wú)數(shù)點(diǎn)聲源連續(xù)分布組合而成,其合成聲級(jí)可按能量疊加法求出。
作為一個(gè)整體的長(zhǎng)方形面源(b>a,長(zhǎng)度b、高度a),中心軸線上的幾何發(fā)散聲衰減可近似如下:①預(yù)測(cè)點(diǎn)和面聲源中心距離rb/π時(shí),距離加倍衰減趨近于6dB,類似點(diǎn)聲源衰減:(Adiv≈20 lg(r/r0))。
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