自然界噪聲

自然界噪聲

火山爆發、地震、雪崩和滑坡等自然現象會產生空氣聲、地聲(在地內傳播)和水聲(在水中傳播);此外,自然界中還有潮汐聲、雷聲、瀑布聲、風聲、隕石進入大氣層的轟聲,以及動物發出的聲音等,這些非人為活動產生的聲音,統稱為自然界噪聲。

自然界噪聲

風聲是大氣中的湍流或渦鏇運動產生的聲音,是最常聽見的自然界噪聲。風聲的頻率特性與雷諾數(Re)有關(見環境空氣動力學)。當Re>105時,是湍流噪聲,具有寬頻帶特性。當300<Re<105時,是卡門渦鏇聲(或風吹聲),屬窄頻帶噪聲,具有明顯的音調。風中的湍流或渦鏇是風遇到障礙物,在障礙物的後面產生的(見氣流噪聲)。雷諾數Re=VD/µ,風吹聲的主要頻率為f≈0.2V/D。式中V 為迎面風速,D為障礙物的線度,µ為空氣的運動粘滯係數。風速為每小時46公里時,風吹1厘米直徑的樹枝的音調為中C調,風吹針葉樹的樹葉的音調則要高得多。
風在海洋上產生海中噪聲。圖1  是深海噪聲,其中熱噪聲的頻率較高。在海水溫度為283K時,聲壓級Lp與頻率f的關係是:

自然界噪聲

基準聲壓是1μPa。由圖可見,深海風聲頻率主要在200~400赫範圍內,但在颶風(12級以上,風速≥32.7m/s)下面還產生0.1~3赫的低頻聲。海上還有海面降雨和海流等產生的噪聲。
自然界還有陸生動物和海生動物發出的聲音。如夏季蟬鳴,頻率較高,引人煩惱。研究動物發聲,了解他們發聲器官的結構和聲信息的含義是很重要的。
同一類動物的發聲也各不相同。如食蟲或部分食蟲的蝙蝠的聲音頻率為10~100千赫;在嘴的前方10厘米處的聲壓級達到100~114分貝。食肉和食水果的蝙蝠的聲音頻率很高,但很弱,在嘴前方5厘米處聲壓級只有88分貝。
海洋中約有15000種魚,它們比陸生動物更吵鬧。海洋中的哺乳動物,如鯨魚和海豚等能發出最強的聲音。駝背鯨發出調頻脈衝聲,在約1.5秒的持續時間內,聲音的頻率由2000赫逐漸轉變到200赫,其中還包含二次諧波成分。
昆蟲的飛行聲是翅膀拍打空氣產生的,十分令人討厭。圖2是常見昆蟲飛行聲的音調。 參考書目
 R.G.Busnell, Acoustic Behaviour of Animals,Elsevier,New York,1963.
 R.W.B.Stephens & H.G.Leventhall,Acoustics and Vibration Progress, Vol.1,Chapman & Hall,London,1973.
 Frederick A.White, Our Acoustic Environment,John Wiley & Sons,New York,1975.

配圖

相關連線

熱門詞條

聯絡我們