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声阻抗

声阻抗

声阻抗,英文Acoustic Impedance, 表征在给定的频率下的声音在介质中传播时,介质分子偏离平衡状态移动所需要克服的阻力的大小,其计算值为声压p与质点声通量U的比率。如果计算的是某一个范围内的频率的阻抗的话,那么结果将是一条阻抗曲线。声阻抗可以被用来计算声功率声强和壁面的反射和投射效果。

声阻抗的计算

声阻抗用字母Z表示,是声压对声通量U的比率:

Z = \frac{P}{U}

声阻抗率用字母z来表示,是单位体积的声压和速度的比率:

z = \frac{p}{v}

而对于自由声场的平面波,声阻抗率即为特征阻抗,其中Ρ是介质的密度,c是声音的速度。

因此空气的特征阻抗即为

{z_0} = \rho  \cdot c \approx 415

其中\rho 是空气的密度,c是声音的速度。

管道声阻抗

管道的声学阻抗值Z取决于声压和管道的速度、截面积的大小

Z = \frac{p}{U} = \frac{p}{{Sv}}

式中,v, U和S分别指代管道中流体的速度、体积速度和截面积.

当声音在管道中传播,当管道的截面积发生变化时,声阻抗也发生变化,因此一部分入射波就会被反射回,而其余部分入射波会在新的截面管道中继续传播,抗性消声器的工作原理就是基于这种声阻抗变化的特性。

参考:

更多NVH相关术语解释参见:NVH术语

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