频率、波长与声速
声源完成一次振动所经历的时间称为“周期”，记作T，单位是秒(s)。
1秒钟内振动的次数称为频率，记作f，单位是赫兹(Hz)，或周/秒，
它是周期的倒数，如式(图1)所示:
图1
声波在传播途径上，两相邻同相位质点之间的距离称为“波长”，
记作入，单位是米(m)。声波在弹性介质中的传播速度称为“声速”，
记作c，单位是米每秒(m/s)。声速不是质点振动的速度，而是振动状态传播的速度。
声速的大小与振动的特性无关，而与介质的弹性、密度以及温度有关，
当温度为0°C时，声波在不同介质中的速度为:松木3320m/s，软木500m/s，
钢5000m/s,水1450m/s。在空气中，声速与温度的关系如式(图2)所示:
图2
在一定的介质中声速是确定的，因此频率越高，波长就越短。
通常，室温下空气中的声速为340m/s(0-15°C)，100~4000Hz的声音，
波长范围大约在3.4~8.5cm之间。人耳能听到的声波的频率范围约在20~20000Hz之间。
低于20Hz的声波称为次声，高于20000Hz的称为超声。人耳听不到次声与超声。
图3
声波的绕射、反射、散射和折射
波阵面与声线
声波从声源出发，在同一个介质中按一定方向传播，在某一时刻，波动所达到的各
点包络面称为“波阵面”。波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面的称为“球面波”。
由一点声源辐射的声波就是球面波，但在离声源足够远的局部范围内可以近似地把它看作平面波。
矩阵排列的点声源，若发出的声波具有相同的相位，也可以近似看作是平面波人们常用“声线”
表示声波传播的途径。在各向同性的介质中，声线是直线且与波阵面相垂直。
声波的绕射
当声波在传播过程中遇到一块有小孔的障板时:如孔的尺度(直径d与波长相比很小(即k<2)，见图4(a)，
孔处的质点可近似地看作一个集中的新声源，产生新的球面波，它与原来的波形无关;当孔的
尺度比波长大得多时(即>>2)，见图4(b)，则新的波形较复杂。
图4 小孔对声波的影响
从图1-2-3(a)、(b)的两个例子可以看出，当声波在传播途径中遇到障板时，
不再是直线传播，而是绕到障板的背后改变原来的传播方向，
在它的背后继续传播，这种现象称为绕射。
图5 声波的绕射
例如，红楼梦》中描绘王熙凤从门外传来的笑声，“未见其面，先闻其声”，
其声学原理即声波的绕射。声源的频率越低，绕射的现象越明显。
图文来源于噪声与振动控制技术手册
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