聲測量的方法及原理

❶ 測量聲音在空氣中的聲速的方法

奧賽中 准確的方法是一、實驗目的

1. 了解換能器的原理及工作方式。

2. 分別用駐波法和相位比較法測聲速。

二、實驗儀器

超聲聲速測定裝置1台、信號發生器1台、示波器1台。

三、實驗步驟

1. 准備

(1) 按教材圖7.2.1接線，將換能器間距離調整到約50mm。

(2) 尋找換能器諧振頻率 ：調節信號源輸出頻率並觀察示波器上信號振幅，振幅最大時信號源的輸出頻率即為 。

2. 駐波法測聲速

逐步增大換能器間距離，記錄每次所觀察信號振幅為最大時的數據，連續測10點。

3. 相位比較法

按圖7.2.2接線，調整換能器間距離約為50mm，信號源輸出頻率為 。

逐步增大換能器間距，觀察相應的李薩如圖形，選圖形為相線作為初始狀態，當出現與寢直線斜率相同的斜線時記錄接收換能器的集團，測10個點。

4. 數據處理

（1）通過實驗數據計算聲速。

（2）測量室內溫度，並計算聲速理論值

（3）比較實驗值與理論值，並給出相應結論。

四、實驗報告要求

用逐差法分別計算出駐波法和相位比較法的聲速值、不確定度。

計算聲速理論值。

比較結果，得出相應結論。

五、注意事項

注意不要使信號源輸出端短路。

http://pec.swjtu.e.cn/LinkHtml/Image/示波器測聲速.JPG
用示波器測 用波長等求得 ==給你具體步驟

❷ 聲發射測量地應力的原理及方法

這方面的論文挺多的，您找一下文章看看。我記得其中一種是利用kaiser效應，利用單軸壓縮或者三軸壓縮，監測實驗過程中的聲發射信號，找到kaiser點，該點對應的力就是最大地應力。

❸ 聲強測量的原理

包括測量方法和測量儀器。基本的聲學測量聲壓測量、聲強測量、聲質點速度測量、頻率測量、加速度測量、傳聲器和水聽器絕對校準、通信系統檢測、語言可懂度測試、聽力測量、聲波分析、電聲儀器性能評價、房間音質測量等。近代聲學測量的儀器設備有各種聲級計、電容傳聲器和電子放大記錄設備、模擬和數字頻譜分析儀、聲強計、加速度計、駐波管等，以及消聲室、混響室、隔聲室、高聲強實驗室、消聲水池和混響水池。

歷史
17世紀初就有人嘗試測量空氣中的聲速。直到18世紀聲學測量只是在測量聲速方面做了一些工作，19世紀中雖在空氣中聲速的測定、調音頻率的確定、質點速度的測定和音色的觀察等方面取得了進展，但還屬起步階段，真正的聲學測量工作是在20世紀初由於電學線路和無線電技術的發展而開始發展的。先發明了用瑞利盤測定平面行波中的質點速度，從而建立了聲壓的測量，用光干涉法測量聲強等一些測量方法。後又發明了熱致發聲器等標准聲源，特別是電容傳聲器和互易校準的發明，室內自由聲場──消聲室的建立，以及各種聲學測試儀器如聲級計、聲分析儀等的問世，使聲學測量進入了新階段，到60年代，已發展得比較完善，基本上解決了各聲學量的測量，建立了空氣中和水中的聲壓基準及有關的標准測量方法。近年來聲強和聲功率的測量有了新發展，聲學測量正在實現自動化，帶微處理機的聲學測量儀器也已出現，這表明聲學測量已邁進現代聲學的行列。

聲學中的基本量
在聲學中，或描述一聲源及其產生的聲場的特性，或在某些聲學現象、效應中起主導作用的一些量,為聲學中的基本量。表1所列為這些基本量及其相互關系。在前四個量中，聲壓是最容易測量的，而且可以量得很准確，另三個量又能由聲壓導出，因此，過去一直誤認為只有聲壓才是聲學中的基本量。實際上，當聲場不是自由場時，其他三個量與聲壓間不存在一個簡單的關系，另外有不少聲學效應(例如超聲效應)並不直接只與聲壓有關，而與聲能量或聲強等有關。對某一聲學問題選用哪個基本量來描述應視具體情況而定，因此所有這些聲學量在聲學測量中都是很重要的。

聲壓級
在實際生活中，聲音強度的變化范圍很大，從人耳剛能聽到的聲音(約 20μPa)至震耳的雜訊 (約幾百帕)可差107倍。而且人對聲音強弱的感覺並不與聲壓成比例,而是與其對數值成比例。為了便於表示起見,使用聲壓級Lp這個量，它是某聲壓值p與基準聲壓p0之比的常用對數乘以20，其單位為分貝(dB)，即 Lp=20lg(p/p0)， 基準聲壓在空氣中為 20μPa，水中為1μPa。對於一個聲壓值，不同的基準值給出的聲壓級是不同的，故在講聲壓級的同時一定要說明所用的基準聲壓值。人們實際感覺到的或要處理的聲音大部分不是純音，而是具有頻譜特性的雜訊，對於這類聲則常用某一有限頻帶中聲能的有效聲壓級來表示，稱為頻帶聲壓級。最常用的頻帶寬度有倍頻程和倍頻程帶寬。由多聲源組成的、能量分布隨時間變化的如環境、交通等這類雜訊，則用累積百分聲級和等效聲級來表示，累積百分聲級 是在規定時間T內有N%時間的聲級所超過的那個聲級,等效聲級是某規定時間T內聲級的能量平均值。常用的聲級還有平均聲級、評價聲級、暴露聲級等等。總之對某種類型的聲和雜訊，應使用能表徵其特性的某種聲級來表示。聲強、聲功率以及其他聲學量用級表示時，與聲壓級相同。表2所列為常用聲級的名稱、符號和單位。

❹ 測量聲速的方法

方法1：一個聲音產生後，並不會立刻傳到你的耳朵，通常要經過一段時間。除非你自己有這種經驗，否則這是很難理解的。例如：如果你參加一個運動會，坐在離鳴槍的人有一段距離的地方，你會先看到槍冒煙，後聽到槍聲。這是因為光行進的速度非常快(約1秒鍾300000公里)，而聲音的速度就慢得多(約1秒種340米)。所以你會立刻看到槍冒煙，但聲音要過一會兒之後才會聽到。�
於是早期測量聲音的速度是利用槍來做實驗。幫忙的人要拿著槍在一個量好的距離外，另一個人就拿著馬表站在原點。在看到信號之後，幫忙的人就對空鳴槍。在原點的人一看到槍的火花和煙時，就把馬表按下來；而當他聽到槍聲時，就再按一次馬表讓馬錶停下來。看到火花和聽到槍聲之間的時間，就是聲音行經這一段量好距離所需的時間。就能算出聲音的速度。根據這一原理你不妨在今後的校運動會的時候試驗一下（利用百米賽跑就可以了）.
為了測量聲音的速度你需要一個馬表和一個皮尺。量一個500公尺的距離，要盡可能量得准確一點。你和你的同學分別站在兩端；你的同學兩手各拿一塊大石頭（或者鑼、鼓、或者乾脆拍手--拍手的聲音太低如果對方聽不到就不好辦了），你則拿一個馬表。當你大叫「開始」時，你的同學要把石頭舉到頭頂，盡量大聲敲擊。�當你一看到石頭撞在一起，就按下馬表。等到你聽到石頭撞擊的音，就再按一下馬表讓馬錶停下來。時間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實驗，算出時間的平均值是最好的。�你只要用計算機把你和你同學的距離除以時間，就可以算出聲音的速度了。

方法二.
測量聲音的速度還有一種利用迴音來測量的的方法：（
所謂回聲，就是聲音在傳播的過程中碰到高大的障礙物被反射了回來，不是在電視里（當然是誇張）有時看到一個人面對大山大喊一聲，可以聽到三個、四個甚至五個回聲嗎？
哪么我們就可以根據這樣的原理，站在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離）大聲地喊一下，在你喊的同時按下秒錶，當你聽到自己的回聲再按一下秒錶，這樣一來，你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回，你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半，這聲音的速度也就出來了（這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒，聲音有傳播速度是340米每秒，所以你與牆的距離，至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物）。

利用回聲測聲音速度比較高級和精確的做法是：
利用超聲波遇到物體發生反射，超聲波發生器通過電纜線連與超聲接受器連為一體，接受器能將接收到的超聲波信號進行處理並在電腦屏慕上顯示其波形，超聲波發生器每隔固定時間發射一短促的超聲波信號，而接收到的由於障礙物反射回的超聲波信號經儀器處理後也可在電腦屏上顯示出來（兩個波的形狀一大一小便於區分），每個反射波與相應的發射波之間的滯後的時間可經電腦的處理輸出，即能直接從電腦上讀出一個超聲波發射後遇到障礙物返回來的時間間隔，只要你事先測出超聲波發生器到障礙物之間的距離S，並將S除以往返時間的一半就是聲音在空氣里的傳播速度了。（超聲波在空氣中的傳播速度跟一般人能聽得到的聲波速度是相等的）。

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系，即實驗時用結構相同的一對（發射器和接收器）超聲壓電陶瓷換能器，來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位，用振幅法和相位法測定波長，由示波器直接讀出頻率f。

(一)諧振頻率
超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件，每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率，當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時，發射器發出的超聲波功率最大，是最佳工作狀態。

(二)振幅法
由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後，波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振，產生共振駐波現象，波幅達到極大。由縱波的性質可以證明，振動位移處於波節時，則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節，接收到的聲壓最大，經接收器轉換成的電信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出，當接收器端面移動到某個共振位置時，示波器上會出現最強的電信號，如果繼續移動接收器，將再次出現最強的電信號，兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。

(三)相位法
波是振動狀態的傳播，也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點，其振動狀態相同，或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍，利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波，當接收器端面垂直於波的傳播方向時，其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時，總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長，可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號，同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。

❺ 大學物理實驗 聲速測量的〖實驗原理〗是什麼

時差法 時差法測量聲速的基本原理是基於速度=距離L / 時間t
也可以利用回聲來測

❻ 聲速的測量的常用方法有哪些

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系，即實驗時用結構相同的一對（發射器和接收器）超聲壓電陶瓷換能器，來作聲壓與電壓之間的轉換。

利用示波器觀察超聲波的振幅和相位，用振幅法和相位法測定波長，由示波器直接讀出頻率f。

諧振頻率：超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件，每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率，當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時，發射器發出的超聲波功率最大，是最佳工作狀態。

聲學中的基本量

在聲學中，或描述一聲源及其產生的聲場的特性，或在某些聲學現象、效應中起主導作用的一些量,為聲學中的基本量。表1所列為這些基本量及其相互關系。在前四個量中，聲強是最容易測量的，而且可以量得很准確，另三個量又能由聲強導出，因此，過去一直誤認為只有聲強才是聲學中的基本量。

以上內容參考：網路-聲學測量

❼ 連續波法測量聲速 原理和方法

聲速,指聲波在介質中傳播的速度。是描述聲波現象或聲學研究的重要參量之一。(又見音速) 從聲源發出的聲波以一定的聲速向周圍傳播,意味著聲波的能量也以一定的速度向周圍傳播。目前所知,聲波能夠在所有物質(除真空外)中傳播

❽ 聲導抗測試的原理是什麼

常用的聲導抗測試儀包含：1.一個插入耳道的測試探頭（probe tip）探頭尖端有一個柔軟且有彈性的耳塞。探頭內有四條管子：（1）探測音發生器和輸送探測音至外耳道的揚聲器；（2）探測耳道中聲能的傳聲器和監測—記錄系統；（3）改變外耳道氣壓的氣泵和探測壓力改變的壓力計；（4）同側聲反射測試時給輸送刺激聲至外耳道的揚聲器；及處理器和顯示器。
將 85dB SPL 的 226Hz 的探測音發送到 2ml 密閉腔中，檢測腔內聲級的指針指於零，以這作為計量密閉腔容積大小的基準，當指針偏向大於 0 時，表明少於 2ml 空氣，指針偏向小於 0 時，表明大於 2ml 空氣。根據這一原理，將密閉腔中的聲壓級的增減幅度用於判斷探測音在「外耳道中的空氣和中耳系統中」的聲阻抗/導納。在用 226Hz 探測音時（可對質量聲抗/聲納忽略不計），可直接用若干 ml 的空氣的聲阻抗/導納表示。
探測信號經揚聲器進入耳道，同時同側聲反射揚聲器也向中耳發出刺激信號，氣泵可改變壓力並顯示壓力值，當耳道壓力發生變化時，微型麥克風可以檢測耳道中探測音的聲壓級，輸出電壓信號，處理器根據麥克風輸出的聲壓計算聲導納。

❾ 聲學測量的聲強測量

在聲頻范圍內，測量聲強以往一直是通過測量自由場平面波條件的聲壓及用其與聲強的關系計算得到，對於其他聲場條件下的聲強則無法測量。在過去雖曾先後發明過一些企圖直接測量聲強的方法，但均因缺乏實用價值而未被採用。70年代以來，由於數字技術和微處理機應用的發展，一些能直接測量聲強的實用的儀器設備，如聲強計、實時聲強分析儀等已陸續問世（見聲強儀）。用這些儀器測量聲場中某點聲強的原理是，通過測量該點附近相鄰兩點的聲壓，以其聲壓和之半即平均聲壓近似地表示該點的聲壓，聲壓差即聲壓梯度近似地表示該點的質點速度，再求其乘積和對時期求平均。此方法的主要誤差來源是上述二近似表示造成的，此與兩點的間距Δr 和圓波數k 有關。 例如用兩個直徑12mm的傳聲器組成的聲強測量探頭，當其間隔Δr=6mm時，其測量誤差在頻率高於10kHz或低於400Hz時，將大於 1dB。這說明這種聲強測量儀器不適用於超聲聲強的測量。
對於液體中超聲聲強的測量，常用的方法有量熱法和光學法等。
量熱法的測量原理是用易吸收聲能的固體材料如石蠟等製成的小球作為聲強測量探針的敏感元件，當將它置於聲場中時，小球吸收的聲能轉化為熱，使其溫度升高，用熱敏電阻或溫差電偶等器件測出其溫度變化而得到聲強。由於敏感元件、測溫器件等的靈敏度低及穩定性差，適宜於測量較大的聲強值，另外此法測得的是一定時間內的平均聲強。
光學法是利用超聲光致衍射現象以測量透明液體媒質中的平均聲強。有聲波存在時，媒質的密度ρ 在空間形成周期性變化，構成一相位光柵，當光線與聲波垂直相交時，就產生光衍射現象,此時超聲聲強I與光衍射條紋變化有如下關系
式中Λ 為光波波長，с為液體中的聲速，Л為光波通過聲場的深度，a為貝塞耳函數Jm(a)=0的根(a=2πΔrl/Λ)。用此法只能測量 1～10kW/m2（即0.1～1W/cm2）左右或更大的聲強。 目前還有用光全息術測量由聲輻射壓力使自由液面隆起的程度以確定超聲聲強，此法測量聲強的范圍約為3～3000W/m2（即0.3～300W/cm2）。