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七問(wèn)：NVH
2019-04-12 19:23:28· 來(lái)源：談?wù)裾f(shuō)音
你是否還記得，通過(guò)音叉試驗(yàn)，說(shuō)明了振動(dòng)傳遞能量；通過(guò)紙杯試驗(yàn)，說(shuō)明了聲音可以在固體中傳播等等，這些原理在中學(xué)課本中都能找到答案，但是你不一定能回答正確
你是否還記得，通過(guò)音叉試驗(yàn)，說(shuō)明了振動(dòng)傳遞能量；通過(guò)紙杯試驗(yàn)，說(shuō)明了聲音可以在固體中傳播等等，這些原理在中學(xué)課本中都能找到答案，但是你不一定能回答正確。希望通過(guò)以下七問(wèn)七答，能喚醒你沉睡的知識(shí)。
第一個(gè)問(wèn)題，有振動(dòng)一定有聲音嗎？
答案是不一定。盡管振動(dòng)是聲波產(chǎn)生的根源，也就是說(shuō)有聲音物體一定振動(dòng)，但是彈性媒質(zhì)是聲波傳播的必要條件，聲音在真空中是不能傳播的，而且人耳感受到聲音的頻率有一個(gè)范圍：20Hz～20000Hz，高于20000Hz的超聲波和低于20Hz的次聲波，人體是聽不見的。
第二個(gè)問(wèn)題，只要有聲音，就肯定有物體在振動(dòng)嗎？
答案是否定的，振動(dòng)停止，發(fā)聲停止，但聲音并沒(méi)立即消失，因?yàn)樵瓉?lái)發(fā)出的聲音仍在繼續(xù)傳播。
第三個(gè)問(wèn)題，能量與頻率有什么關(guān)系？
筆者詳解一番，很多人認(rèn)為能量與頻率沒(méi)有關(guān)系，那是在假定沒(méi)有質(zhì)量的情況下，在振幅相同的條件下，一個(gè)物體振動(dòng)的能量與振動(dòng)頻率成正比，正如高頻模態(tài)為何不容易激出，因?yàn)楦哳l模態(tài)需要更高的激振能量。醫(yī)學(xué)上利用超聲波擊碎結(jié)石，就是依據(jù)超聲波頻率高、能量大的特點(diǎn)，超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率很高，其能量比一般聲波大得多。需要注意的是，由于阻尼力與振動(dòng)速度相關(guān)，高頻聲在傳播時(shí)受到的損耗大，同能量下沒(méi)有低頻聲傳播的遠(yuǎn)。
第四、五個(gè)問(wèn)題，縫隙為什么會(huì)大大降低低頻聲的隔聲效果？聲屏障為什么對(duì)高頻聲比低頻聲有較好的降噪效果？
通過(guò)下圖就能說(shuō)明，低頻聲的衍射比高頻聲嚴(yán)重，軍工行業(yè)就是利用超聲波頻率高、波長(zhǎng)短、衍射不嚴(yán)重、具有良好的定向性的特點(diǎn)，制作聲吶系統(tǒng)。工程上，低頻噪聲難以消除，駕駛室密封性不好的話，低頻聲容易沿著縫隙繞射，而且一般來(lái)說(shuō)吸音材料、隔音材料在低頻段的效果較差。
第六個(gè)問(wèn)題，聽到回聲的條件是什么？
聽見回聲的條件必須滿足原聲與回聲之間的時(shí)間間隔在0.1s以上，因?yàn)樵S多心理學(xué)專家對(duì)人的生理反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)都測(cè)得大于0.1s，類似于田徑比賽，如果從發(fā)令槍響到運(yùn)動(dòng)員開跑之間的時(shí)間間隔小于0.1秒，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員其實(shí)在發(fā)令槍響之前就開動(dòng)了，屬于搶跑。在狹小房間聲音變大，聽不到回聲是因?yàn)樵暸c回聲時(shí)間間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1秒，接近重合。
第七個(gè)問(wèn)題，什么是雙耳效應(yīng)？
聲源到兩只耳朵的距離一般不同，因而聲音傳到兩只耳朵的時(shí)刻、強(qiáng)弱及步調(diào)亦不同，可由此判斷聲源方位的現(xiàn)象，這是雙耳效應(yīng)的概念。為什么要采用人工頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)耳機(jī)錄音，就是考慮人體對(duì)聲場(chǎng)的影響、考慮左右耳接收到的聲音信號(hào)的不同。
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的回答，不知是否讓你對(duì)平時(shí)顯而易見的問(wèn)題豁然開朗，有時(shí)轉(zhuǎn)身回望也有很多美麗風(fēng)景！
第一個(gè)問(wèn)題，有振動(dòng)一定有聲音嗎？
答案是不一定。盡管振動(dòng)是聲波產(chǎn)生的根源，也就是說(shuō)有聲音物體一定振動(dòng)，但是彈性媒質(zhì)是聲波傳播的必要條件，聲音在真空中是不能傳播的，而且人耳感受到聲音的頻率有一個(gè)范圍：20Hz～20000Hz，高于20000Hz的超聲波和低于20Hz的次聲波，人體是聽不見的。
第二個(gè)問(wèn)題，只要有聲音，就肯定有物體在振動(dòng)嗎？
答案是否定的，振動(dòng)停止，發(fā)聲停止，但聲音并沒(méi)立即消失，因?yàn)樵瓉?lái)發(fā)出的聲音仍在繼續(xù)傳播。
第三個(gè)問(wèn)題，能量與頻率有什么關(guān)系？
筆者詳解一番，很多人認(rèn)為能量與頻率沒(méi)有關(guān)系，那是在假定沒(méi)有質(zhì)量的情況下，在振幅相同的條件下，一個(gè)物體振動(dòng)的能量與振動(dòng)頻率成正比，正如高頻模態(tài)為何不容易激出，因?yàn)楦哳l模態(tài)需要更高的激振能量。醫(yī)學(xué)上利用超聲波擊碎結(jié)石，就是依據(jù)超聲波頻率高、能量大的特點(diǎn)，超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率很高，其能量比一般聲波大得多。需要注意的是，由于阻尼力與振動(dòng)速度相關(guān)，高頻聲在傳播時(shí)受到的損耗大，同能量下沒(méi)有低頻聲傳播的遠(yuǎn)。
第四、五個(gè)問(wèn)題，縫隙為什么會(huì)大大降低低頻聲的隔聲效果？聲屏障為什么對(duì)高頻聲比低頻聲有較好的降噪效果？
通過(guò)下圖就能說(shuō)明，低頻聲的衍射比高頻聲嚴(yán)重，軍工行業(yè)就是利用超聲波頻率高、波長(zhǎng)短、衍射不嚴(yán)重、具有良好的定向性的特點(diǎn)，制作聲吶系統(tǒng)。工程上，低頻噪聲難以消除，駕駛室密封性不好的話，低頻聲容易沿著縫隙繞射，而且一般來(lái)說(shuō)吸音材料、隔音材料在低頻段的效果較差。
第六個(gè)問(wèn)題，聽到回聲的條件是什么？
聽見回聲的條件必須滿足原聲與回聲之間的時(shí)間間隔在0.1s以上，因?yàn)樵S多心理學(xué)專家對(duì)人的生理反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)都測(cè)得大于0.1s，類似于田徑比賽，如果從發(fā)令槍響到運(yùn)動(dòng)員開跑之間的時(shí)間間隔小于0.1秒，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員其實(shí)在發(fā)令槍響之前就開動(dòng)了，屬于搶跑。在狹小房間聲音變大，聽不到回聲是因?yàn)樵暸c回聲時(shí)間間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1秒，接近重合。
第七個(gè)問(wèn)題，什么是雙耳效應(yīng)？
聲源到兩只耳朵的距離一般不同，因而聲音傳到兩只耳朵的時(shí)刻、強(qiáng)弱及步調(diào)亦不同，可由此判斷聲源方位的現(xiàn)象，這是雙耳效應(yīng)的概念。為什么要采用人工頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)耳機(jī)錄音，就是考慮人體對(duì)聲場(chǎng)的影響、考慮左右耳接收到的聲音信號(hào)的不同。
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的回答，不知是否讓你對(duì)平時(shí)顯而易見的問(wèn)題豁然開朗，有時(shí)轉(zhuǎn)身回望也有很多美麗風(fēng)景！
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