声音,作为一种物理现象,源自于物体的机械振动,并通过介质(包括但不限于空气、固体及液体)进行传播,形成可被生物体(如人类与动物)听觉系统捕捉并感知的声波波动。声源,即指最初产生振动的物体,是这一物理过程的起点。
声波的频率分布极为广泛,然而,人类听觉系统对声波的感知能力却受限于一个相对狭窄的频率范围,即大约20赫兹(Hz)至20,000赫兹(Hz)之间。这意味着,自然界中许多频率超出此范围的声波,虽实际存在并传播,却无法被人类直接听见。
相比之下,自然界中的众多动物种类展现出了更为宽泛的听力范围,这赋予了它们感知环境中更多细微声音变化的能力。例如,在地震发生时,地壳的振动会产生次声波,这些声波因频率低于人类听觉下限(即20Hz以下)而无法被人类察觉,但某些动物,如老鼠,却能够敏感地捕捉到这些次声波信号,从而提前感知到潜在的危险。
下面将详细介绍超声波与次声波。
一、超声波
(1)定义:振动频率在20000Hz以上的声波称为超声波。
(2)主要特点:
Ø 高频特性:其频率远高于人耳可闻范围,赋予其独特的物理属性。
Ø 直线传播能力强:在均匀介质中,超声波能保持较好的直线传播特性。
Ø 反射与折射现象显著:遇不同介质界面时,超声波会发生明显的反射与折射。
Ø 衰减性:随着传播距离的增加,超声波强度会逐渐减弱。
Ø 穿透力强:能够穿透多种介质,尤其在固体中传播效果尤为显著。
Ø 方向性好:超声波具有良好的方向性,可集中作用于特定区域。
Ø 能量集中高效:传播过程中能量高度集中,提升应用效率。
Ø 多普勒效应:与运动物体相互作用时,产生频率变化,用于测速等领域。
二、次声波
(1)定义:次声波是指振动频率低于人类听觉下限(即20Hz)的声波,是一种低频声波现象。
(2)主要特点
Ø 长波长特性:由于频率低,波长相对较长,能够绕射障碍物。
Ø 强穿透能力:能穿透固体物质,传播过程中能量损失较小。
Ø 远距离传播:可在地球表面或大气中传播极远距离,具有全球传播潜力。
Ø 低衰减率:传播过程中能量衰减缓慢,保持较强传播能力。
Ø 多元产生源:包括地震、火山、雷暴等自然现象,以及核爆炸、大型工业设施等人为活动。
Ø 潜在影响:虽不可闻,但可能对人体健康及环境结构造成不利影响,特别是在特定条件下可能引发共振危害。
三、超声传声器与次声传声器
鉴于超声波与次声波在自然界及人类活动中的广泛存在与重要影响,本公司致力于提供高精度、高性能的超声传声器与次声传声器,以满足科研、工业监测及环境评估等领域的专业需求。
(1)AWA14431超声传声器单元
AWA14431超声传声器单元具有100kHz的频率上限,还具有超165dB的测量上限,同时具备了超声与高声压测量的功能。该传声器单元使用BNC接口,采用ICP供电,还可以选配TEDS功能,性能符合IEC61094中WS3F的标准要求,具有很强的适配性,具体参数如下:
AWA14431型测量传声器单元频率响应典型曲线
(2)AWA14423C自由场型测量传声器单元
AWA14423C是一款专门为次声测试而设计的自由场型测量传声器单元,其频率下限可以达到0.125Hz,该传声器单元使用BNC接口,采用ICP供电,可选配TEDS功能,性能符合IEC61094中WS2F的标准要求,具有很强的适配性,具体参数如下:
AWA14423C型测量传声器单元频率响应典型曲线
本公司专业的超声与次声传声器,可精准测量并分析超声波与次声波,深入探究其在多元环境下的特性与影响。无论是科研探索、工业安全监控,还是环境保护评估,提供了强大技术支持。在未来,技术进步将不断促进对声波的深化与应用。