主题：声压和振动的哪一个响应相关等问题请教

 

                 振动的哪一个响应和声压相关？

 

当发生振动的时候，对于这个振动的响应我们可以用振动的加速度、速度和振幅这三个参数来表达对振动的响应。

如果振动的结果是发出了声波的话，这三个参数里哪一个是和声场的声压相关？

我们常常可以看到的说法是“声场的声压和振动的速度相关”。和其他的因素有什么关系？

 

如果我们需要知道一个振动产生了声压，这个声压的大小可以通过那个参数来衡量或表征呢？

又：我们现在测试振动一般是加速度计和计算机测试系统一起使用，如CLIO的测试系统和一个叫加速规（ACH-01）的加速度传感器。

这个时候，从传感器得来的加速度信号。我们可以看到加速度的变化和数量，但是，看不到速度、振幅的变化和数量。

（当然，一些简单的振动测试仪，倒是有直接转换的功能按钮。只是没有办法和这个测试系统联机。）

请问各位：

声场的声压是不是只是和振动的速度相关？和振幅的关系呢？

 

有什么办法可以把这个加速度传感器得到的信号，在这样的测试系统里转换为速度和振幅？

村人不甚了了，还请各位多多指点了。

谢谢！

对平面波：

p=rho*c*v

rho——密度；c——声速；v——振动速度；

振动速度与振幅的关系：

v=2*pi*f*A；

A：振幅；pi：圆周率；

不对请指正；

谢谢关注了!

为什么是平面波呢？

 

再把问题具体化：

如果一个外来的激励力，使一块板发生振动而产生了声波。

那么，请问：

对于一个具体的频率点来说（如就在1000Hz),如果我们采用一个麦克风来检测这块板的声压的话，

是板的振动的加速度、速度还是振幅和所测得的声压相关？

 

请指教了！

 

后面的那个问题有点糊涂吧？所有的都和所测的声压相关。哈，村人这个问题怎么糊涂了。

回imxp兄的话：

 

村人确实是糊涂得紧了！

 

我想说的话可能应该这样表达：如果板发生振动，是振幅还是速度对声压的贡献最大？

或者说以振幅或速度中的哪一个来衡量声压最有代表性？

 

此外，好像加速度和声压没有什么关系的吧？

请多指教了！

谢谢！

声辐射是一个能量的传递过程，无论是位移、速度还是加速度只是表征了其振动状态而已。

如果激励声源、声传播环境、接收器参数已知，那么其振动状态就已经确定。位移速度加速度参数是对这种振动状态的三个描述量，他们之间是关联且可以相互推导求出的，并非是独立的。 所以，声压大小决定于相关器件的阻抗特性。

 

对于三楼问题，振幅看上去更加直观一点。但是对于指定板和激励力，振幅确定，即速度加速度确定，从数值上看就是都相关了。

 

个人理解，欢迎拍砖~

 

谢谢楼上所说的。

 

对于只是振动本身而言，一篇文章里有这样的一段：

 

1．振动物体基本振动参数

位移，速度，P速度。

上述测出一个应可以求得另两个。

一般看法：

低频振动强度与位移成正比；

中频振动强度与速度成正比；

高频振动强度与加速度成正比。

 

这只是对振动的强度的一个说法。

对振动引起的声波呢？会是怎样？

还得请研究声学的来说了。

 

谢谢！

低频振动强度与位移成正比；

中频振动强度与速度成正比；

高频振动强度与加速度成正比。

 

如果是受迫振动的话其强度应该取决于激励力的能量输入吧？

另外，这个低频 中频 高频 是以什么区分的？ 振动件的线度还是自身的固有频率？

 

单就活塞辐射而言，振动件的加速度和辐射声压在集总参数系统分析中可以近似看做是等比例的。

 

振动物体基本振动参数

位移，速度，加速度。

上述测出一个应可以求得另两个。

一般看法：

低频振动强度与位移成正比；

中频振动强度与速度成正比；

高频振动强度与加速度成正比。

 

这些，要看频率点，还要看本征频率（共振频率）。

低于共振频率，顺性Cms控制区（跟位移x关系大）

共振频率附近，阻尼Rms控制区（跟速度v关系大）

高于共振频率，质量Mms控制区（跟加速度a关系大）

 

从力学简单看，所谓正比就是：

F1=x/Cms

F2=v*Rms

F3=a*Mms

 

通过空气传波的声压（话筒测试），跟体积速度成正比，也就是说跟速度成正比。

村人提到的

一般看法：

低频振动强度与位移成正比；

中频振动强度与速度成正比；

高频振动强度与加速度成正比。

这个说法很多网上文章里都有, 都是些业余的文章. 是不严谨的说法.

什么是"振动的强度"? 准确的定义是: 振动传递某一方向上的能流密度的幅值. 可见振动强度是与振动的功率有关的单位,

它与振动的功率成正比, 单位是瓦/平方米.  而振动的功率W=F*v, 所以村人的表述是错误的,因为少乘了一个振动速度, 所以只能说,

在某某条件下,强迫振动力分别近似与位移,速度或加速度成正比.

通常振动的强度会被形象理解为"振动的厉害程度",这是对的,但不少人就会把它与"振动的幅度"联系起来, 驱动力越大-->振动幅度越大-->振动强度越大,

大概就是这样形成了这种说法,半调子们又到处乱转,网上就到处都是上面那种错误的表达,甚至有的作者把这种说法使用在自己的专业论文里.

谢谢水仙兄精辟的解说了！

 

赵其昌先生也说到过这些，只是没有你说的那么“对口”！

我想知道的就是箱体板在共振的时候声压和哪一个关系（相关）最大，因为如果不是共振，振动的幅度等都是很小的，振动引起的声辐射可以不考虑。

 

我是在想，有没有一个参数可以表达板受迫振动所产生的声压，p=>f(x)。

你这样说，问题可能就清楚了。

 

在“结构的振动和声辐射”这样的专业书了，也有你这样的表达。只是没有明确的说出相关的条件。

没有具体的条件，也只好说一般的说.....而一般说说，就不够专业也解决不了问题的。

 

说到这里，又想到“专业和业余”这个问题。

什么是专业人士？什么是业余水平？从这个问题也可见一斑了。

村人再次感谢水仙兄和各位了！

 

这和一般的扬声器的振膜产生的声压就一样了。

因为对于一个具体的板，面积是一定的。

 

寥寥几句，话不在多呀！

为什么我们就想不到？不是很多书了都这样的说吗？

 

谢谢！

这个说法很多网上文章里都有, 都是些业余的文章. 是不严谨的说法.

什么是"振动的强度"? 准确的定义是: 振动传递某一方向上的能流密度的幅值. 可见振动强度是与振动的功率有关的单位,

它与振动的功率成正比, 单位是瓦/平方米.  而振动的功率W=F*v, 所以村人的表述是错误的,因为少乘了一个振动速度, 所以只能说,

在某某条件下,强迫振动力分别近似与位移,速度或加速度成正比.

 

通常振动的强度会被形象理解为"振动的厉害程度",这是对的,但不少人就会把它与"振动的幅度"联系起来, 驱动力越大-->振动幅度越大-->振动强度越大,

大概就是这样形成了这种说法,半调子们又到处乱转,网上就到处都是上面那种错误的表达,甚至有的作者把这种说法使用在自己的专业论文里.

村人谦虚了也过奖了。

严格的板振动是比较复杂，高频时出现分割振动，不是理想活塞，并且是周边箝定的。准确计算，有点困难。

哪是谦虚，是心虚。因为这样的问题实在不是简单的事情的。

音箱作为一个结构的话，发生的振动和声辐射，是很多专业的机构和大学都在研究的课题。

而且还不是简简单单的几句话，是一本本厚厚的书呀。

可惜，里面一大堆理论分析和数学推导，现在也看不下去的了。只有忽略过程，看看结论的份了。

村人知道自己有多少斤两，敢不“谦虚”？！

 

箱体板和扬声器振膜不一样，至少板的边界是不会有位移的。边界条件和振膜是不同的了。边界不一样，就没有所谓的活塞运动的了。而且振型的表现也不一样了。

但是，从振动的振型来看，又有可以参考的地方的。

 

要准确计算很难，才会想采用测试的方式的。而测试声压的干扰因素多（主要是没有主要的测试环境，而且就算是在消声室，也有一些问题没有办法去避免），就想到有没有什么主要的参数可以间接的衡量声压的大小。

而测试振动的加速度、速度和振幅，就可以回避声波的复杂性问题了。

这样的测试重复性好，又比较不受周边环境的影响。

 

这就是问题的由来，和各位交待一下。。

 

谢谢水仙兄和各位的指教和帮助了。

 

再明确一下我原来的想法：

振动了，可能会发出声波。振动的哪一个参数可以作为产生声波的量的主要 判据 呢？

如果有了一个可以参考的判据，就可以间接的知道声波的量了。

 

这样可以吗？请指教。

在此顺便说一下，这也不是村人的胡思乱想，有两篇文章：

1、测振求声初探。

2、由振预声技术初探。

 

这是属于“学术论文”之类的。都是想通过测试振动的一些参数来预测声波的。也就是想把振动的参数

作为声波的大小的“判据”。

可惜一篇下载不了，一篇又太大了....

 村人老大哥提的问题很深,解决的话需要很深的理论知识,恐怕只有博士才能完成了.

板的振动确实很复杂,我想你想问的是给板一个激励振动信号,板能发出多大的声音对吧.
这取决于板的振动模态,板的振动模态又受到板厚,板的面积,板的材质特性,边界固定条件等因素的影响,
振动模态知道以后,可以通过板的振动速度乘以与空气藕合的声阻抗从而算出最后辐射到空气中的声波.
这个计算几乎是人手不可能完成的,光是解微分方程组的困难就足以令博士生却步. 现代多用有限元去分析,
借助计算机强大的计算能力去或得一种近似解.

实际上你只是想减轻板的振动,依靠常识就能轻易解决,比如板材如果薄的话肯定受振后发出很难听的噪音,
板如果厚实一些的话自振肯定就小甚至不怎么发出噪音,那么音箱的板做厚一点就行了,改变板的材质,
依靠经验试验几次就能获得理想的效果.有些问题的研究是死局,就是无解,比如有的老板为了省钱,做音箱时
想用刨花板的材料做出中密度板材音箱的效果,让工程师帮他设计,你说怎么解决? 这种设想本身就很荒谬的.

实际上客观世界里绝大多数物理现象都不能获得精确的数学描述,人们依靠经验和感觉也能做得很好,这是一种
省力又讨好的做法.

一天，发明家爱迪生把一只灯泡交给他的助手——普林斯顿大学的数学系毕业生阿普顿，要他算出玻璃灯泡的容积。
阿普顿拿着灯炮琢磨了好长时间，于是用皮尺在灯泡上左右、上下量了一阵，又在纸上画了好多的草图，写满了各种
尺寸，列了许多道算式，算来算去还未有个结果爱迪生见他算得满头大汗，就对他说："我的上帝：你还是用这个方法算吧！"
他在灯泡里倒满了水递给阿普顿说："把这些水倒进量杯里，看一看它的体积，就是灯泡的容积了．"助手听了顿时恍然大悟，
于是照法很快就算了出来。

囯明兄可说到点子了。

要知道板振动发出的声波，如果是要严格计算的话怕是难于上青天的。现在一些很专业的书，如“结构的振动和声辐射”，就是在这样严格的分析着。

这也是一种需要：一是理论上需要严格的体系的，二是每年那么多什么博士论文要做，也是一个好题目的。

 

当然，这是基础理论方面的事情，是应该也会有人在做的。

我等只要可以测试出相关的参数就已经是谢天谢地的了。

 

想通过测量振动来作为声压的判据，这种方法也可能就是那个把水倒进灯泡来测试的方法类似的吧？

希望我们也可以得出省力又讨好的方法。

 

谢谢囯明兄了！