質中的損耗。
聲行波強度用單位面積內傳播的功率(以w/m為單位)表示。但是在聲學測量中功率不易直接測量得,所以常用易於測量的聲壓表示。在聲學中常見的聲強範圍或聲壓範圍非常大,所以一般用對數表示,稱聲強級或聲壓級,單位是分貝(db)。先選一個基準值,一個強度等於其基準值10000倍的聲,聲強級稱40db,強度1000000倍的聲則強度級為60db。聲強i與聲壓p的關係是聲學
式中zc是媒質的聲特性阻抗。zc=pc。聲壓增加10倍,聲強則增加100倍,分貝數增加20。所以聲壓為其基準值的100倍時,聲壓級是40db。在使用聲強級或聲壓級時,基準值必須說明。在空氣中,pc=400,聲強的基準值常取為10w/m,與這個聲強相當的聲壓基準值為20μpa(即2x10n/m),這大約是人耳在1000hz所能聽到的最低值。這時聲強級與聲壓級相等(0db)(這是在空氣中,並選擇了適當的基準值情況下)。
聲學…研究方法
波動聲學
也稱物理聲學。是用波動理論研究聲場的方法。在聲**長與空間或物體的尺度數量級相近時,必須用波動聲學分析。主要是研究反射、折射、干涉、衍射、駐波、散射等現象。在關閉空間(例如室內,周圍有表面)或半關閉空間(例如在水下或大氣中。有上、下介面),反射波的互相干涉要形成一系列的固有振動(稱為簡正振動方式或簡正波)。簡正方式理論是引用量子力學中本徵值的概念並加以發展而形成的(注意到聲**長較大和速度小等特性)。
射線聲學
或稱幾何聲學,它與幾何光學相似。主要是研究波長非常小(與空間或物體尺度比較)時,能量沿直線的傳播,即忽略衍射現象,只考慮聲線的反射、折射等問題。這是在許多情況下都很有效的方法。例如在研究室內反射面、在固體中作無損檢測以及在液體中探測等時,都用聲線概念。
統計聲學
主要研究波長非常小(與空間或物體比較),在某一頻率範圍內簡正振動方式很多,頻率分佈很密時。忽略相位關係,只考慮各簡正方式的能量相加關係的問題。賽賓公式就可用統計聲學方法推導。統計聲學方法不限於在關閉或半關閉空間中使用。在聲波傳輸中。統計能量技術解決很多問題,就是一例。
分支學科次聲學、超聲學、電聲學、大氣聲學、音樂聲學、語言聲學、建築聲學、生理聲學、生物聲學、水聲學、物理學、力學、熱學、光學、電磁學、核物理學、固體物理學。
應用
科研應用
利用對聲速和聲衰減測量研究物質特性已應用於很廣的範圍。測出在空氣中。實際的吸收係數比19世紀g。g。斯托克斯和g。r。基爾霍夫根據粘性和熱傳導推出的經典理論值大得多,在液體中甚至大幾千倍、幾萬倍。這個事實導致了人們對弛豫過程的研究,這在對液體以及它們結構的研究中起了很大作用。對於固體同樣工作已形成從低頻到起聲頻固體內耗的研究,並對諸如固體結構和晶體缺陷等方面的研究都有很大貢獻。
表面波、聲全息、聲成像、非線性聲學、熱脈衝、聲發射、超聲顯微鏡、次聲等以物質特性研究為基礎的研究領域都有很大發展。
瑞利時代就已經知道的表面波,現已用到微波系統小型化發展中。在壓電材料(如石英)上鍍收發電極,或在絕緣材料(如玻璃)上鍍壓電薄膜都可以作成表面波器件。聲表面波的速度只有電磁波的十萬分之幾,相同頻率下波長短得多,所以表面波器件的特點是小,在訊號儲存上和訊號濾波上都優於電學元件,可在電路小型化中起很大作用。
聲全息和聲成像是無損檢測方法