[科普中国]-点声源

简介

假如声源很小（其几何尺寸比声波波长小得多或传播距离小很多），并且声源的指向性不强时，可以把此声源近似作为点声源。例如：工厂的排气装置、开动的单台机械装置及田野中的收割机等远场分析时可作为点声源。点声源辐射的声波以声源为中心按近似球面波的方式向外辐射2。实际上，这是把有限尺寸的声源在给定物理条件（尺度远小于波长）下，抽象地看作一个没有尺度的点，这种科学的抽象，为研究问题带来很大的方便。

实际声源近似为点声源的条件从理论上可以认为任何形状的声源，只要声波波长远远大于声源几何尺寸，该声源就可视为点声源。在声环境影响评价中，利用上述定义和理论来认定点声源是有一定困难的。简单的近似是，对于单一声源，如声源中心到预测点之间的距离超过声源最大几何尺寸2倍时，该声源可近似为点声源。由众多声源组成的广义噪声源，例如道路、铁路交通或工业区（它可能包括有一些设备或设施以及在场地内往来的车辆等），可通过分区用位于中心位置的等效点声源近似3。将某一分区等效为点声源的条件是：

（1）分区内声源有大致相同的强度和离地面的高度、到预测点有相同的传播条件；

（2）等效点声源到预测点的距离d应大于声源最大尺寸2倍（d>2 Hmax），如距离较小（d≤2 Hmax），总声源必须进一步划分为更小的区；

（3）等效点声源的声功率级等于分区内各声源声功率级的能量和。

在符合上述条件的情况下，可用等效声源计算的声衰减表示这一分区的声衰减。

声压级计算公式两个点声源的合成声压级的表达式为4：

式中：Lp1、Lp2分别为两个点声源，在声场中某点Q产生的声压级。

当Lp1=Lp2时，

因此可以得出一个重要结论：声压级加倍，总声压级只增加3 dB。

若某一点声源在Q处的声压级加倍，此时总声压级变为：

由此可得出另一个重要结论：单个点声源声压加倍，总声压级增加6 dB。

距离发散衰减公式在自由声场（自由空间）条件下，点声源的声波遵循着球面发散规律，按声功率级作为点声源评价量，其衰减量公式为：

式中：△L—距离增加产生的衰减值，dB；

r—点声源至受声点的距离，m。

如果已知点声源A的声功率级LWA（也可为声功率级），且声源处于自由空间，则r处的A声级为：

声源处于半自由空间，则r处的A声级为：

由上述公式可得，在距离点声源r1处至r2处的衰减值为：

几何发散衰减公式无指向性点声源几何发散衰减的基本公式为：