声波的特性

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声波的特性

发表于 2020-08-04 09:56:10

声波的特性

声波的传播速度因介质而异。此外,声波还具有通过介质的声阻抗来反射和透射的特性。

■音速随着弹性模量的增加而增加。

○液体和固体中的音速比气体更快

音速=弹性模量/密度

■空气中的音速受温度的影响。

○C = 331.5 + 0.6T [m/s]

C:空气中的音速、T:气温(℃)

■当介质的声阻抗差较大时,反射增加,当声阻抗差较小时,发生透射。

○声阻抗=ρ・C

ρ:介质密度、C:介质中的音速

介质中的音速、声阻抗

物体都有其固有的声阻抗。声阻抗是表示声音传播容易程度的数值。它可以通过公式“介质密度x介质中的音速”来计算。

Zo=ρc

超声波在声阻抗差大时反射,在声阻抗差小时透射。

本公司的超声波传感器在空气中传播。由于与水的声阻抗差为106,相差很大,因此会在边界处反射。

各种介质中的音速和声阻抗

Zo: Acoustic impedance

ρ: Density

c: sound speed

方向性、分辨率、频率

在此介绍超声波的方向性、分辨率和频率衰减。

■方向性

超声波传感器具有从顶部表面开始的圆锥形方向性,将方向性定义为从正面声压到-6dB。与光学传感器相比,方向性更宽,但是具有频率越高则方向性越尖锐的特征。

■分辨率

频率越高则分辨率越高。

■衰减

频率越高则衰减越大,到达距离越短。

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