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声波

一、声波
声波: 频率为 $20 \mathrm{~Hz} \sim 2 \times 10^4 \mathrm{~Hz}$之间在弹性介质中传播的, 能引起人们听觉的机械纵波.

理想流体介质中声振动的传播方向与质点振动方向一致, 为纵波.

所有物体的振动, 传播出去都是声, 但不是所有的声都能听到的.

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二、声纹
语音是人的自然属性之一, 由于不同的人有不同的发音方式和习惯, 发音的频率也就各不相同.

因此, 利用计算机对语音作分析、处理, 利用这种声纹图中的特性差异, 就可作为个人身份的识别.

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积分后得声压

$$
p=\rho u \omega A \sin \left[\omega\left(t-\frac{x}{u}\right)+\varphi\right]
$$

声压幅值:

$$
\begin{gathered}
p_{\mathrm{m}}=\rho u \omega A \\
p=p_{\mathrm{m}} \sin \left[\omega\left(t-\frac{x}{u}\right)+\varphi\right]
\end{gathered}
$$

声压随空间位置和时间作周期性变化, 并且与振动速度同相位.

五、声阻抗
将介质密度 $\rho$ 与声速 $u$ 的乘积称为声阻抗.
声阻抗：

$$
Z=\rho u
$$

声阻抗较大的介质称为波密介质;
声阻抗较小的介质称为波疏介质.
声波在两种不同介质分界面上反射和折射时的能量分配由该两种介质的声阻抗来决定的.

六、声强和声强级
声强: 声波的能流密度. $\quad I=\frac{1}{2} \rho A^2 \omega^2 u$
能引起听觉的声波, 不仅有一定的频率范围, 也有一定的声强范围, 对于每个可闻声频率, 都存在上下两个限值.
人对声强的感受范围(1000Hz):
$10^{-12} \sim 1 \mathrm{~W} \cdot \mathrm{m}^{-2}$
标准声强 $\boldsymbol{I}_0$ :

$$
10^{-12} \mathrm{~W} \cdot \mathrm{m}^{-2}
$$

声强级:

$$
L=\lg \frac{I}{I_0} \text { bel } \quad L=10 \lg \frac{I}{I_0} \quad \mathrm{~dB} \quad \mathbf{1 B}=\mathbf{1 0} \mathbf{d B}
$$

声强和声压的关系为 $I=\frac{1}{2} \frac{p_{\mathrm{m}}^2}{\rho u}$

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