第六节简谐运动的能量阻尼振动

作者：未知来源：中央电教馆时间：2006/4/5 10:03:00阅读：nyq

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从“丝不如竹”谈起

　　古人云：“丝不如竹，竹不如肉”；这“丝”，当然是指弦乐器，“竹”指管乐器，“肉”指美妙的歌喉。这句话的意思是人人都懂的：弦乐器不如管乐器美妙，而管乐器又不及歌喉美妙。我们且不谈“竹”与“肉”谁的表现力强，却想从音乐声学的角度讨论一下“丝”与“竹”的表现力。

　　丝弦乐器的表现力，是否真的不及管乐器强？看来得具体情况具体分析；它涉及到弦乐器的发展过程。

　　人们都知道，弦乐器最先出现的是弹拨乐器（如古筝），然后才出现弓弦乐器。尽管都是弦乐器，可它们之间的振动形式是大不相同的：弹拨乐器的振动形式为阻尼振动，而弓弦乐器却与管乐器一样属于自持振动。

　　阻尼振动与自持振动的区别在于何处？阻尼振动是当振动物体受到外界的力作用后即产生振动。这种振动的特点是外界的力作用到振动物体上时，物体即振动，并很快衰减，要保持音量，必须继续给予力。因此，各个音之间是断续的。这类振动模式的乐器有各种弹弦乐器、击弦乐器和打击乐器。

　　自持振动的乐器，其振动方式是，当振动体受到外界的力而产生振动后，由于振动的能量可以及时得到补充，不仅可以保证音的延续，甚至还可以增强，这两点是弹弦乐器和击弦乐器所无法做到的。从这个意义上来说，自持振动类乐器的表现力理应比阻尼振动类乐器强。由于弓弦乐器是自持振动，因此弓弦乐器的丝就未必不如竹——尤其是如今弓弦乐器的演奏水平得到充分发展以后。

　　至于“肉”（歌喉）这件“乐器”的控制更是可以随心所欲，其表现力当然是最强的。

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建筑的隔声、消声技术

(一)吸声

　　吸声是利用吸声材料或结构来吸收声能。吸声对空气声有效。主要用在室内空间，如厂房、会议室、办公室、剧场等，吸收室内壁面的反射噪声，噪声范围主要是高、中频区域的噪声。如果使用吸声材料，就会吸收反射声，使室内噪声下降。

（二）隔声

　　隔声是用屏蔽物将声音挡住，隔离开来，主要用于环境同声源的隔离。如墙壁、门窗，可以把室外噪声挡住，不让它传到室内来。

　　通常在发生噪声的机器上加一个隔声罩，一般隔声罩由隔声材料、阻尼材料和吸声材料构成。隔声材料多用钢板、混凝土板、玻璃板、石棉水泥板等。隔声材料上涂上阻尼材料，以防钢罩共振，罩内要加吸声材料(如玻璃棉、石棉、矿渣棉、发泡树脂等)，做成吸声层，以提高隔声效果。

(三)消声

　　消声是利用各种消声器使声源发出的声音变弱或消失，主要用于控制通风、排气和风机等噪声。消声器大致可分为阻性消声器、抗性消声器、抗阻复合式消声器、小孔扩散消声器、陶瓷消声器等。一般用消声器可降低噪声20—40dB(A)。

(四)阻尼与隔振

　　阻尼是用某些胶状材料刷到机器的面板上，消耗机器面板振动能量，使机器减振消声。隔振是在机器下面垫以弹性材料(如钢丝弹簧、橡皮、软木等)，使机器的振动不易通过地面传声。

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噪声和振动防护措施

一、消除或控制噪声、振动源

　　最主要的是从根本上采取消声减振措施，使之降低到对人体无害的水平。具体地说就是通过改革生产工艺过程和改进生产设备，用无冲撞的生产过程代替有冲撞的生产过程，如以愤丸代替风动工具除锈等，改进机组转动部件，使转动部件相互接触时滑润平衡，并减少振动工具的撞击作用和动力，降低振动；使用消声器防止气流性噪声等。