声音/结构声传感器
产品应用报告
产品声音设计是明天的挑战——模拟室内外通过测试台系统的新测量工具和交钥匙解决方案
降噪是昨天的事——产品声音设计是明天的挑战 作者:Udo Wagner/Microtech Gefell/MTG 电动汽车正在改变声学技术的世界。新一代汽车的发展与测试台技术和声学测量技术领域的巨大进步相伴而生:电动汽车给声学专家带来了新的挑战。在电动汽车的世纪里,噪音排放比内燃机时代更低。 但是,太少的噪音是危险的,特别是对行人来说。因此,立法者在大多数国家要求有一个最低的噪音水平(...
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该传感器组中的传感器用于记录声音。声音在传输的介质中会产生压力波。这取决于声音传输的介质,它以所谓的声速传播。声音传感器主要分为声波传感器(麦克风)和体声传感器。
什么是声音?
声音是一种机械振动能量,以声波的形式在空气、水或固体等介质中传播。当发声物体(如声音或乐器)产生振动,并以压力波的形式在周围介质中传播时,声音就产生了。
这些声波由气压的周期性波动组成,以空气压缩和稀释的形式传播。当这些声波到达耳朵或其他声音接收装置时,会转换成电信号,并被大脑感知为声音。
声音的特性,如频率(每秒振动的次数,以赫兹为单位)、振幅(振动的强度)和波长(连续压缩或稀释之间的距离),决定了我们如何感知声音。不同的声源会产生不同的频率和振幅,从而产生我们能听到的各种声音。
这些声波由气压的周期性波动组成,以空气压缩和稀释的形式传播。当这些声波到达耳朵或其他声音接收装置时,会转换成电信号,并被大脑感知为声音。
声音的特性,如频率(每秒振动的次数,以赫兹为单位)、振幅(振动的强度)和波长(连续压缩或稀释之间的距离),决定了我们如何感知声音。不同的声源会产生不同的频率和振幅,从而产生我们能听到的各种声音。
声音是如何在人体内传播的?
声音通过声波在体内传播。当声音撞击人体时,声波会被人体的各种组织反射、吸收或传播。声波可以沿着固体组织(如骨骼)传播,也可以沿着液体(如血液或组织液)传播。一般来说,声音在体内固体组织中的传播速度比在液体中快。
声波会受到体内不同组织的不同影响。例如,声波会被骨骼反射,导致声波转向其他方向。血液或组织液等液体会吸收声波,导致声音衰减。
超声波等医学成像技术可以利用声音在体内的传播。超声波利用高频声波对体内组织结构的反射来生成图像。这些图像可以帮助医生评估身体状况并做出诊断。
声波会受到体内不同组织的不同影响。例如,声波会被骨骼反射,导致声波转向其他方向。血液或组织液等液体会吸收声波,导致声音衰减。
超声波等医学成像技术可以利用声音在体内的传播。超声波利用高频声波对体内组织结构的反射来生成图像。这些图像可以帮助医生评估身体状况并做出诊断。
结构传播的声音有哪些类型?
结构传播的声音有不同类型,可根据其来源和传播方式加以区分:
1. 直接结构传播声音:这是指声音直接传到人体,例如通过触摸或振动传到人体。
2. 间接结构传播声音:在这种情况下,声音通过空气或水等介质传播到人体。然后,声音通过介质,例如通过声波或振动传播到人体。
3. 骨声:声音直接撞击骨骼,然后通过身体传导。例如,在使用骨导助听器或通过环境振动进行交流时,就会产生骨声。
4. 接触结构传播声音:这是指声音通过表面传播到人体,例如通过地板或与物体直接接触。
5. 结构传播声音:这是由物体结构产生的声音,然后传播到人体。例如,敲击墙壁产生的声音,然后被人体感知。
这些不同类型的结构传播声音会因情况和环境的不同而有不同的感知和解释。
1. 直接结构传播声音:这是指声音直接传到人体,例如通过触摸或振动传到人体。
2. 间接结构传播声音:在这种情况下,声音通过空气或水等介质传播到人体。然后,声音通过介质,例如通过声波或振动传播到人体。
3. 骨声:声音直接撞击骨骼,然后通过身体传导。例如,在使用骨导助听器或通过环境振动进行交流时,就会产生骨声。
4. 接触结构传播声音:这是指声音通过表面传播到人体,例如通过地板或与物体直接接触。
5. 结构传播声音:这是由物体结构产生的声音,然后传播到人体。例如,敲击墙壁产生的声音,然后被人体感知。
这些不同类型的结构传播声音会因情况和环境的不同而有不同的感知和解释。
如何测量结构传播的声音?
结构传播声音的测量方法多种多样。以下是一些常见的方法:
1. 加速度传感器:这些传感器安装在待测物体的表面,记录由结构传播的声音引起的振动。然后将加速度转换为电信号,并对其进行进一步分析。
声级计:这些设备用于测量结构传播声音产生的声压级。其工作原理与传统声级计类似,但直接放置在被测物体表面。
3. 激光测振仪:这些设备使用激光束测量人体表面的微小振动。它们可以进行非常精确和灵敏的测量,通常用于研究和开发。
4. 传声器:虽然传声器主要用于测量空气传播的声音,但也可用于测量结构传播的声音。将传声器直接放在人体表面,就可以测量结构传播声音所产生的声压。
需要注意的是,正确方法的选择取决于多种因素,如要测量的结构传播声音的频率范围、所需的精度和可用资源。
1. 加速度传感器:这些传感器安装在待测物体的表面,记录由结构传播的声音引起的振动。然后将加速度转换为电信号,并对其进行进一步分析。
声级计:这些设备用于测量结构传播声音产生的声压级。其工作原理与传统声级计类似,但直接放置在被测物体表面。
3. 激光测振仪:这些设备使用激光束测量人体表面的微小振动。它们可以进行非常精确和灵敏的测量,通常用于研究和开发。
4. 传声器:虽然传声器主要用于测量空气传播的声音,但也可用于测量结构传播的声音。将传声器直接放在人体表面,就可以测量结构传播声音所产生的声压。
需要注意的是,正确方法的选择取决于多种因素,如要测量的结构传播声音的频率范围、所需的精度和可用资源。
结构传播的声音会对人体产生哪些影响?
结构传播的声音会对人体产生各种影响,具体取决于声音的强度、频率和持续时间。以下是一些可能的影响:
1. 听力损伤:如果结构传播的声音强度高或频率高,就会损伤听力,导致听力损失。
2. 振动:结构传播的声音会引起人体振动,尤其是内脏器官的振动。这些振动会引起不适和不适感。
3. 平衡失调:某些类型的结构噪声,如强烈振动,会影响人体的平衡系统,导致头晕或平衡失调。
4. 压力和不适:结构传播的噪音会造成压力和不适,尤其是当噪音被认为是干扰或烦人时。这会导致睡眠障碍、注意力不集中和全身不适。
5. 影响工作表现:如果结构传播的噪音足够大,就会影响注意力、集中力和反应时间,从而影响人体的工作表现。
值得注意的是,结构噪声的影响因人而异,取决于各种因素,如个人敏感度、健康状况和暴露时间长短。
1. 听力损伤:如果结构传播的声音强度高或频率高,就会损伤听力,导致听力损失。
2. 振动:结构传播的声音会引起人体振动,尤其是内脏器官的振动。这些振动会引起不适和不适感。
3. 平衡失调:某些类型的结构噪声,如强烈振动,会影响人体的平衡系统,导致头晕或平衡失调。
4. 压力和不适:结构传播的噪音会造成压力和不适,尤其是当噪音被认为是干扰或烦人时。这会导致睡眠障碍、注意力不集中和全身不适。
5. 影响工作表现:如果结构传播的噪音足够大,就会影响注意力、集中力和反应时间,从而影响人体的工作表现。
值得注意的是,结构噪声的影响因人而异,取决于各种因素,如个人敏感度、健康状况和暴露时间长短。
如何利用结构传播的声音,例如用于医学或材料测试?
结构声可用于医学或材料测试等多个领域。以下是结构声在这些领域的一些应用方式:
1. 医学诊断:在医学中,结构传播的声音可用于诊断各种疾病。例如,听诊器可用于聆听病人的心音和肺音。医生还可以通过结构声检查来诊断某些疾病,如骨折、关节问题或肌肉损伤。
2. 超声波检查:超声波是一种常见的医学成像方法。它利用高频声波产生内部器官或组织的图像。超声波有多种用途,如检查妊娠、检查器官或检测肿瘤。
3. 材料测试:结构声也可用于材料测试,以评估材料的质量或完整性。例如,结构声可用于检测金属或其他材料的缺陷或裂缝。通过聆听结构声,材料测试人员可以确定材料是否存在可能导致失效的结构问题。
4. 振动分析:结构声用于分析汽车和机械工程行业的振动。通过记录车辆或机器的振动,工程师可以发现潜在的问题或磨损迹象。这些信息可用于采取维护措施或预防潜在故障。
5 无创血压测量:结构声也可用于无创血压测量。这是通过向皮肤发射声波并分析反射波来估算血压。这种方法可以连续监测血压,而无需使用血压计等侵入性方法。
以上只是结构声在医学和材料测试中应用的几个例子。根据具体领域和要求的不同,技术和应用也会有所不同。
1. 医学诊断:在医学中,结构传播的声音可用于诊断各种疾病。例如,听诊器可用于聆听病人的心音和肺音。医生还可以通过结构声检查来诊断某些疾病,如骨折、关节问题或肌肉损伤。
2. 超声波检查:超声波是一种常见的医学成像方法。它利用高频声波产生内部器官或组织的图像。超声波有多种用途,如检查妊娠、检查器官或检测肿瘤。
3. 材料测试:结构声也可用于材料测试,以评估材料的质量或完整性。例如,结构声可用于检测金属或其他材料的缺陷或裂缝。通过聆听结构声,材料测试人员可以确定材料是否存在可能导致失效的结构问题。
4. 振动分析:结构声用于分析汽车和机械工程行业的振动。通过记录车辆或机器的振动,工程师可以发现潜在的问题或磨损迹象。这些信息可用于采取维护措施或预防潜在故障。
5 无创血压测量:结构声也可用于无创血压测量。这是通过向皮肤发射声波并分析反射波来估算血压。这种方法可以连续监测血压,而无需使用血压计等侵入性方法。
以上只是结构声在医学和材料测试中应用的几个例子。根据具体领域和要求的不同,技术和应用也会有所不同。
哪些材料对结构传播声音的传导效果特别好?
对结构声传导效果特别好的材料通常是密度大、硬度高的材料。例如钢或铝等金属材料。这些材料的声速高,能够很好地传递振动,因此能够有效地传播声波。
如何隔绝或降低结构传播的噪音?
有几种方法可以隔绝或减少结构传播的噪音:
1. 使用吸音材料:使用吸音板或隔音薄膜等材料来减少结构传播的噪音。这些材料可以吸收声音,防止声音扩散。
2. 使用吸音衬垫:在洗衣机、烘干机或扬声器等重型设备下面铺设吸音衬垫,以减少与地板的直接接触,从而降低结构传播的噪音。
3. 使用减震器:在机械或设备下安装减震器,以减少振动并将结构传播的噪音降至最低。这些减震器可以用橡胶或特殊吸音材料制成。
4. 改善室内声学效果:良好的室内声学效果有助于减少结构传播的噪音。在墙壁、天花板和地板上使用吸音材料,以吸收声音并尽量减少混响。
5. 与振动元件分开:不要让管道或电缆等振动元件与固定结构直接接触。使用吸音管夹或电缆支架,以减少由结构传播的噪音。
6. 通风管道的隔音:对通风井或通风管道进行隔热处理,以减少通过这些通道传播的结构噪音。
7. 隔声门窗:使用隔声门窗,以减少来自外部的结构噪音。
需要注意的是,减少结构噪音的最有效方法可能因具体情况而异。建议咨询专业人士,以找到解决具体问题的最佳方案。
1. 使用吸音材料:使用吸音板或隔音薄膜等材料来减少结构传播的噪音。这些材料可以吸收声音,防止声音扩散。
2. 使用吸音衬垫:在洗衣机、烘干机或扬声器等重型设备下面铺设吸音衬垫,以减少与地板的直接接触,从而降低结构传播的噪音。
3. 使用减震器:在机械或设备下安装减震器,以减少振动并将结构传播的噪音降至最低。这些减震器可以用橡胶或特殊吸音材料制成。
4. 改善室内声学效果:良好的室内声学效果有助于减少结构传播的噪音。在墙壁、天花板和地板上使用吸音材料,以吸收声音并尽量减少混响。
5. 与振动元件分开:不要让管道或电缆等振动元件与固定结构直接接触。使用吸音管夹或电缆支架,以减少由结构传播的噪音。
6. 通风管道的隔音:对通风井或通风管道进行隔热处理,以减少通过这些通道传播的结构噪音。
7. 隔声门窗:使用隔声门窗,以减少来自外部的结构噪音。
需要注意的是,减少结构噪音的最有效方法可能因具体情况而异。建议咨询专业人士,以找到解决具体问题的最佳方案。