声学参数理论
声学基础知识(整理)
噪声产生原因空气动力噪声由气体振动而产生。
气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。
如空气压缩机、电风扇的噪声。
机械噪声由固体振动产生。
金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。
液体流动噪声液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。
电磁噪声各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。
燃烧噪声燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。
声波和声速声波质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。
可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。
点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。
声频( f )声速( c )和波长( λ )λ= c / f声速与媒质材料和环境有关：空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。
有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。
质点速度质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。
声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。
声场有声波存在的区域称为声场。
声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。
自由场在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。
在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。
消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。
扩散场声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。
声学如何计算声强和声压级
声学如何计算声强和声压级声学是研究声音产生、传播和感知的科学领域。
在声学中，计算声强和声压级是非常重要的内容，它们可以用来描述声音的强度和音量大小。
本文将介绍声学中如何计算声强和声压级。
一、声强的计算方法声强是指单位面积上通过的声音能量，通常用W/m²来表示。
声强的计算方法可以通过以下公式得到：声强(I) = 音源功率(P) / 面积(A)其中，音源功率是指声音源每秒钟发出的声能总量，常用单位是瓦特(W)；面积是指声音作用的区域的面积，常用单位是平方米(m²)。
通过将音源功率除以面积，就能得到单位面积上通过的声音能量，即声强。
二、声压级的计算方法声压级是指声音的强度级别，通常用分贝(dB)来表示。
声压级的计算方法可以通过以下公式得到：声压级(L) = 10 * log₁₀(P / P₀)其中，P是声压，P₀是参考压强，其取值通常是2 × 10⁻⁵帕斯卡(Pa)。
通过计算声压与参考压强的比值的对数，并乘以10，可以得到声压级。
需要注意的是，声压是指声音在空气中的压强变化，通常用帕斯卡(Pa)来表示。
在实际测量中，声压可以通过音频设备或传感器来获取，然后应用上述公式计算声压级。
三、声强和声压级的关系声强和声压级是两个相关但不完全相同的概念。
声强是指每秒钟通过的声音能量，而声压级是指声音的强度级别。
声强和声压级之间的关系可以通过以下公式表示：L = 10 * log₁₀(I / I₀)其中，L表示声压级，I表示声强，I₀表示参考声强。
参考声强I₀的通常取值是10⁻¹²W/m²。
这个公式表明了声强和声压级之间的对数关系。
当声强与参考声强的比值增加一倍时，声压级增加约10分贝。
这意味着声压级的变化是非线性的，随着声强的增加，声压级的增加速度逐渐减缓。
四、实际应用举例声强和声压级的计算方法在实际应用中具有广泛的应用。
例如，在环境噪声控制中，可以通过测量声压来评估噪声的强度，并根据相关的法律法规制定相应的控制标准。
1、声学与声品质.pptx
采用分贝(dB）来表达声学量值的主要原因，是由于 人体听觉系统对声音强弱刺激的反应不是按线性(即逐 渐加大）的规律变化的，而是成对数比例关系变化的， 所以采用对数的分贝值可以适应听觉本身的特点。其 次，日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，变动 范围是很宽的，当用对数换算后，就可以大为缩小声 压的变化范围(从数值上看），因此用分贝来表示声学 的量值是科学的。
（3）声功率
声源在单位时间内辐射的总声能，称之为声源的声功 率，用P表示，单位是W，它等于包围声源的一个封 闭面上的声强总和。
例：在自由声场中，声波无反射地自由传播，点声源 向四周辐射球面波，其声功率为
是距离点声源为r处的声强。
例：如果声源在开阔空间的地面上，声波只向半球面 辐射，此时声功率
用它模仿人耳对不同频率声音的灵敏性进行不同程度 的衰减，使得仪器的输出能近似地表达人耳对声音响 度的感觉。
显然，这样的仪器测得的声压级不是声音原来的声压 级，不是客观的物理量，已是认为的、表达主观评价 的量。这种声压级成为计权声压级。
IEC651-79 标准规定A、B、C 三种声信号计权函数。A 计权相当于用40方的等响度曲线（倒置）去修正频响。 A 计权声级被证实是人耳对声压主观反应的极好校正， 较好的模仿了人耳低频段（500Hz以下）不敏感，对 1000-5000Hz敏感的特点。B 计权和C 计权则分别相当 于70 方和100 方等响度曲线的倒置。这些计权曲线如
当P=P0时，为0dB; 当P》P0时，为+； 当P《P0时，为﹣
与上面声强和声功率的参考值相对应，有效值参考声 压为：P0=0.00002(Pa)=20μPa
由听阈声压到痛阈声压的声音强弱可以由0-120dB的声 压级来表示。 声压级习惯上常流行的符号为SPL，但目前国际上采 用推荐的符号为Lp。声压级是反映声音的大小、强弱 的最基本参量。
声学设计中的几个重要参数
声学设计中的几个重要参数1、吸声系数〆建筑声学设计中用吸声材和吸声结构来消除回声，颤动回声，声聚焦和减少混响时间等房间的声学缺陷。
吸声材料吸声结构通常用吸声系数〆来表示。
Eo-Er〆=０Eo式中：Eo-入射到吸声材料的声能：Er-被材料反射出来的声能。
〆=1意味着声能全被吸收；〆=0意味着声能全被反射。
2、临界距离DC前面已提到直达声的传播衰减与传输距离的平方比成反比，离声源的距离越远，声压级越低，混响声的传播衰减不遵守平方反比定律，在理想状态下，理论上它在整个房间的声压级是相等的。
临界距离DC是指在声源轴线方向上，直达声与混响声声能相等的距离，即D/R=（0dB）,临界距离在计算声音清晰度时很有用,一般来说,在D/R>-6dB 区域内(即2倍临界距离),声音的清晰度是最好的。
Q-扬声器的指向性因数R-房间常数(即房间的吸声量)〆-房间的平均吸声系数S-房间的总吸声面积3、混响时间R60房间的混响R60与房间的容积V表面面积S和房间的平均吸声系数有关,V-房间容积M3S-房间的总吸声面积房间平均吸声系数应使用EYING公式计算；M为空气吸声系数，它与频率和湿度有关，1KHZ~8KHZ的M值为0.003~0.057。
不同混响时间R60的听觉感受:R60<0.5秒(500HZ);声音清晰,但太于(单薄),适宜于录音室。
R60=0.7~0.8秒（500HZ）：声音清晰、干净、适宜于电影院和会议厅。
R60=1.2~1.4秒（500HZ）：声音丰满、有气魄、空间感强，适用于音乐厅和剧场。
R60>2秒~3秒（500HZ）：声音混浊、语言清晰度差，声音发嗡，有回声感。
吸声材料与吸声结构按吸声机理，常用的吸声材料与吸声结构可分为多孔吸声材料和共振吸声结构。
1、多孔吸声材料多孔吸声材料包括纤维材料和颗粒材料。
纤维材料有：玻璃棉、超细玻璃棉、矿棉等无机纤维及其毡、板制品，棉、毛、麻等有机纤维织物。
噪音-建筑声学不可忽视的参数
噪音—建筑声学不可忽视的参数在公共建筑和高层建筑中,传统粘土砖墙因其自重过大、土地保护等问题基本已被轻质隔墙取代。
但轻墙隔声比粘土砖墙差，所以解决轻质隔墙的隔声问题是应用的关键问题。
理论和实践都证明，试图使用单一轻质材料，如加气混凝土板、膨胀珍珠岩、陶粒混凝土等构成单层墙,隔声性能不可能好.这是因为单层墙的隔声受质量定律的控制,即墙越厚重、单位面积质量越大，隔声越好。
所以单一轻质材料做成单层墙,不可能克服既要轻又要隔声好的矛盾。
本文就建筑声学中一些基本概念，结合纸面石膏板的隔声及应用进行一些讨论。
一、建筑声学的基本概念1）声音物体的振动产生“声”，振动的传播形成“音”.人们通过听觉器官感受声音，声音是物理现象，不同的声音人们有不同的感受,相同声音的感受也会因人而异.美妙的音乐令人陶醉，清晰激昂的演讲令人鼓舞，但有时侯,邻居传来的音乐声使人难以入睡,他人之间的甜言蜜语也许令人烦恼.建筑声学不同于其他物理声学，主要研究目的在于如何使人们在建筑中获得良好的声音环境，涉及的问题不局限于声音本身，还包括心理感受、建筑学、结构学、材料学甚至群体行为学等多方面问题。
人耳的听觉下限是0dB，低于15dB的环境是极为安静的环境，安静的会使人不知所措。
乡村的夜晚大多是25-30dB，除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外，其他感觉一片宁静，这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土.城市的夜晚会因区域不同而有所不同。
较为安静区域的室内一般在30—35dB，如果你住在繁华的闹市区或是交通干线附近，将不得不忍受40—50dB(甚至更高）的噪声，如果碰巧邻居是一位不通情达理的人，夜深人静时蹦蹦跳跳、高声喧哗，也许更要饱受煎熬了。
人们正常讲话的声音大约是60—70dB,大声呼喊可达100dB。
在中式餐馆中，往往由于缺乏吸声处理，人声鼎沸，声音将达到70—80dB，有国外研究报道噪声中进餐会影响健康.人耳的听觉上限一般是120dB，超过120dB的声音会造成听觉器官的损伤，140dB的声音会使人失去听觉.高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音.人耳听觉非常敏感,正常人能够察觉1dB的声音变化，3dB的差异将感到明显不同。
声学参数理论
1.A 计权声压级声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示：将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p表示：A 计权声压级（简称 A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对 1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。
2.响度响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。
国际标准 ISO532 规定了 A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法：a)Stevens方法（ISO532A）：详细内容参见标准 ISO532-A-1975 和。
其数学表达式为：b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）：Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。
Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。
根据 Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式：式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。
对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度：注：掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。
人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。
为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。
在 Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率 f(Hz)的对应关系可近似表达为：3.尖锐度尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为 acum。
几个重要的录音声学参数
几个重要的录音声学参数1、相位：声波在其周期运动中所达到的精确位置。
通常以圆圈的度数来计算。
也就是说所有波峰或者波谷都是同相位的，波峰、波谷之间则是互相反向，相位差正好是180°。
同相位相加，反相位相减。
2、声音的定义：⑴可定义为空气或者其它弹性媒质中的波动（有时候称激励）⑵也可定位为对声敏感器官的感觉。
3、人的听音范围：16Hz-18KHz，人耳最敏感的是1KHz-5KHz。
4、分辨率：分贝：可以分辨2dB的变化；时间：时差为2毫秒频率：基本上是在3Hz5、声音定位：低于1000Hz的声音，具有异向效应（相位差）的效应，1000HZ 以上则声强起主要作用（强度差）。
6、直达声：从声源经视在途经直接到达听者的声音信号。
7、直达声的作用：⑴是我们感受声源本身特征的基本依据，是受周围环境的声学环境影响最小的信号，受到距离的变化而变化。
⑵直达声持续时间与声源的辐射时间相同。
⑶直达声是判断声源宽度和深度的重要依据。
8、延迟声：⑴延迟声的特征：①在一般情况下，延迟声的相对强度是随着时间的加长而减弱的。
②反射声的方向通常也直达声不同，是由反射面的位置和形状所决定的。
③反射声的频率特性因界面的声学性质而异，一般地说，它的频率特性与声源的频率特性不同。
⑵在听音中的作用：①室内反射声的重要作用是给人以空间大小的感觉。
②提高直达声的响度、控制在30毫秒以内，30毫秒以外，则变为镶边效应。
9、混响声⑴混响声场：由声源直接辐射到室内空间，未经任何反射的声场称为直达声场，而经过室内界面一次或多次反射之后称为混响声场。
⑵混响半径：在室内声场中，可以找到一个临界距离，在这一距离上的各点，直达声场与混响声场的作用相等，我们把这一距离称为临界距离或混响半径。
在室内声场达到稳定的情况下，声源停止发声，由于声音的多次反射或散射而使声音延续的现象，称为混响。
混响是耳朵不可辨的多次反射，延迟是耳朵可辨的反射声。
10、混响的作用：⑴提高了听感的响度。
声学理论中影响音质(音色)的诸多要素
声学理论中影响音质（音色）的诸多要素声学中影响音高的频率和影响音量的振幅比较好解释，而影响声音的音质则是一个比较复杂的现象，它涉及多因素，而对音质的把握恰恰是计算机音乐声音合成中关键的理论部分。
这一章我们专门介绍这方面的声学现象。
4.1 相位用来表示声波振动在某一时域状态下的一个量叫做相位。
相位通常用角度来标示，称为相位角，简称相。
一个圆是360度，所以在一个波形振动周期之内，相位的轮辐点沿着轮子也转动了360度。
轮子转动一圈，轮辐点高度的正弦运动也完成了一个周期。
在测量一个波形某一个特定点的相位之时，经常把波形值为0并且处于上升状态的位置作为参考点。
当波形处于参考点之时，它的相位是0度。
在顶点之时，波形的相位是90度，当波形为0并且呈下降趋势时，相位是180度，表示波形正处于一个360度周期的中间。
在波形达到最小负数值之时，它的相位是270度，然后就返回到其原始起点值0，或者是360度相位。
此时波形已经返回到其开始运动之点。
图4-1显示了我们所描述的一个周期波形相位与一个圆360度之间的关系。
相可以用来比较两个波形之间的相应位置。
把其中一个波形确定为参考波形。
然后把另一波形上的位置同其加以比较。
如图4-2，波形a先于波形b，也就是说，它比波形b早一步达至振幅顶点。
为了量化波形之间的关系，可以用相位来测量它们之间的距离。
在图中，两个波形之间的差别是30度，因此就可以说波形a领先波形b 30度。
也就是说，波形b与波形a的相位差30度。
不过，只有波形具有相同的频率，或者在更为普遍的情况下，当频率的比例为整数之时，这两个波形之间的相位比较才具有意义。
从相位的角度看正弦波形，我们可以区分两种主要形式，即正弦波和余弦波。
它们的形状是相同的，仅仅是相位不同。
正弦波的参考相的位置是波形超始值为0并且处于上升趋势的地方，余弦波的参考相的位置是波形起始值处于其级数的最高值。
图4-3中，在同一个轴线上同时描绘了一个正弦波和一个余弦波。
材料声学参数测试
材料声学参数测试1.引言1.1 概述在声学领域中，材料的声学参数测试是一项重要的研究工作。
材料的声学参数测试旨在通过测量和分析材料的声学特性，从而了解材料的声学性能和行为。
这些声学参数可以为材料的设计和应用提供基础数据和理论支持。
材料的声学参数测试主要涉及材料的声学吸收性能、声学阻抗特性、声速、声波质量因数等参数的测量与计算。
声学吸收性能代表了材料对声波的吸收能力，而声学阻抗特性则描述了材料对声波的传播和反射行为。
声速和声波质量因数则是衡量材料内部声波传播速度和能量损失程度的重要参数。
为了进行材料的声学参数测试，通常需要使用一些专业的实验设备和仪器。
如声学吸收测试仪、声学阻抗测量系统、声速测量仪等。
通过这些设备的使用，可以对材料进行声学参数的真实测量和准确计算。
材料声学参数测试在许多应用领域中都具有重要意义。
在建筑和室内设计领域，通过对建筑材料的声学参数测试，可以帮助设计人员选择合适的材料以实现房间的良好吸声和降噪效果。
在音响设备和音频工程中，材料的声学参数测试可以用于优化音箱和音响系统的设计，提高音质和声场效果。
此外，材料的声学参数测试还在汽车工程、航空航天等领域中有广泛的应用。
综上所述，材料声学参数测试是一项重要的研究工作，它可以为材料的设计和应用提供必要的声学数据和理论支持。
通过对材料声学参数的准确测量和分析，我们可以更好地了解材料的声学性能和行为，并在实际应用中发挥其最大的价值。
文章结构部分是对整篇文章的概要和组织进行说明，帮助读者更好地理解文章的内容和结构。
在这篇长文《材料声学参数测试》中，文章结构分为以下几部分：1. 引言：- 1.1 概述：对材料声学参数测试的背景和重要性进行简要介绍，引起读者的兴趣。
- 1.2 文章结构：对整篇文章的组织框架进行说明，提供读者对文章结构的预期。
2. 正文：- 2.1 第一个要点：详细介绍材料声学参数测试的第一个重要要点，包括该要点的定义、测试方法、测试数据分析等相关内容。
声学参数理论
1.A 计权声压级声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示：将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p 表示：A 计权声压级（简称A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。
2.响度响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。
国际标准ISO532 规定了A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法：a)Stevens方法（ISO532A）：详细内容参见标准ISO532-A-1975 和ANSIS3.4-1980。
其数学表达式为：b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）：Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。
Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。
根据Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式：式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。
对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度：注：掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。
人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。
为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。
在Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率f(Hz)的对应关系可近似表达为：3.尖锐度尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为acum。
试论语音声学参数
3.1 辅音发音的三个时段和目标位置
辅音的发音过程由三个时段组成： 成阻、 持阻和除阻。成阻指发音器官的动作向辅音 的发音姿态趋进的过程。持阻指维持辅音发 音姿态收紧（constriction）的过程。除阻指 脱离辅音发音姿态的过程。辅音的目标位置 在辅音的发音姿态收紧的时刻。 这三个阶段的时长比例一般是持阻大于 成阻和除阻，送气音除阻与持阻长度接近 [13]。在下面的图中显示了不同发音方法的 辅 音 的 发 音 过 程 ， 其 中 LCV 上 出 现 的 T1—T6 分别代表辅音发音过程的几个关键 时刻：T1 成阻的舌腭接触开始；T2 辅音成 阻结束，持阻开始；T3 舌腭接触最大，T4、
试论语音声学参数
郑玉玲
摘要：1本文从动态腭位（EPG）生理研究的 角度论述语音声学参数，对元音、辅音的目 标位置、过渡音；辅音的 GAP、VOT、共振峰 等提出测量建议， 并论述了浊辅音、 复辅音。 关键词: 声学参数、EPG
2. 元音
语流中元音是一个与相邻辅音音段交叠 （Articulatory overlap）的动态过程，分为前 过渡、目标位置和后过渡。应用 EPG 的协同 发音研究表明，元音的前过渡是前接辅音除 阻过程的一部分，后过渡是后接辅音成阻的 全过程。元音的目标位置只是在前后过渡之 间的一个短暂时刻。 当元音受到前后辅音的影响时，该元音 初始和结束时段的高频频谱会发生改变。元 音初始段的共振峰由低到高依次出现，元音 结束则是由高到低依次结束的，甚至高频共 振峰被清化。因此，元音时长的定义也需要 界定。
从我们目前的研究结论，追踪辅音的共 振峰模式完全可以用元音的后过渡体现，元 音的后过渡代表各类后接辅音的共振峰模 式。
3. 辅音
辅音从声学上看，比元音能量弱的多， 有音时程也短，揭示辅音的生理发音过程与 声学的对应关系，EPG 是非常好的一种研究 方法。 本文涉及的语图大致由三部分组成 （见 图 1）：声波图、语图和 LCV（舌腭接触面 积曲线 Linguipalatal Contact Varies，LCV） 图。叠加在语图上的是 LCV。三个部分的时 间域一致。
声学知识普及
1.5声强 单位时叫声 强，用符号I表示，单位是W／m2。 显然，谈论声强而不提所论方向，是毫无意义的。迄今还没有能够直接测量 声强的传感器。只能用两个声压传感器通过信号分析及处理来间接测量声强。 1.6声功率
3.5 声压级加、减法图解
1.声压级加法图解
已知Lp1和Lp2，求两者叠加后得到的Lp。 设Lp1>Lp2。公式 10
L p / 10
10
L p1 / 10
10
L p 2 / 10
L 两边同除以 10
p1
/ 10
，得
10
( L p L p1 ) / 10
1 10
( L p1 L p 2 ) / 10
3.2 声功率级
声功率级定义与声强的定义有类似的形式：
pre 2.0 10 ( Pa)
W Wre
LW 10lg
式中，W为所论声功率，Wre为参考声功率，Wre=10-12W
某些典型声源的声功率和声功率级
声源 轻声耳语 小钟滴答 谈话声 叫喊声 钢琴 唱机（大声） 织布机 卡车喇叭 气锤 管乐器（峰值） 大型鼓风机 大型喷气机 宇宙火箭 声功率（W） 10-9 2*10-8 10-5 10-3 2*10-3 10-2 10-1 10-1 1 10 102 104 4*107 声功率级（dB） 30 43 70 90 93 100 110 110 120 130 140 160 196
倍频程(或记作1／1倍频程)分析； 1／3倍频程分析；
2.1倍频程分析
声学分析报告
声学分析报告1. 引言声学分析是研究声音的产生、传播和接收规律的一门学科。
本报告旨在对声学分析进行综合性的介绍和解释。
首先，我们将介绍声音的基本概念和特性，然后探讨声学分析的重要性和应用领域。
最后，我们将介绍一些常用的声学分析方法和工具。
2. 声音的基本概念和特性声音是由物体振动产生的机械波。
声音的基本特性包括频率、振幅和声音的速度。
频率是指声音的振动周期的快慢，单位为赫兹(Hz)。
振幅是指声音波的振动幅度，单位为分贝(dB)。
声音的速度取决于介质，在空气中的速度大约为343米/秒。
声音的质量和音调由声音的频率决定，低频声音听起来较低沉，高频声音听起来较尖锐。
声音的响度由声音的振幅决定，振幅越大，声音越大。
3. 声学分析的重要性和应用领域声学分析在许多领域中起着重要的作用。
以下是一些声学分析的重要性和应用领域：3.1 声学环境评估声学环境评估是对环境中的声音水平和质量进行评估的过程。
它可以帮助我们了解环境中的噪声水平，以及噪声对人类和动物的影响。
例如，在城市规划中，声学环境评估可以帮助确定合适的建筑设计，以降低噪声对居民的影响。
3.2 声音处理和增强声学分析可以帮助我们理解和改善音频信号。
在音频处理中，声学分析可以用于音频修复、降噪和音频增强。
例如，在音乐制作中，声学分析可以用于识别和消除噪音，改善音乐的质量。
3.3 声学信号处理声学信号处理是指对声音信号进行数字信号处理的过程。
通过声学信号处理，我们可以提取有用的信息，并对声音进行分析和修改。
声学信号处理在语音识别、语音合成和音频压缩等领域有广泛的应用。
4. 常用的声学分析方法和工具4.1 声谱分析声谱分析是一种常用的声学分析方法，用于分析声音的频谱特性。
它可以将声音波形转化为频谱图，通过频谱图可以观察声音的频率成分和能量分布情况。
4.2 声学模拟软件声学模拟软件是用于模拟声学场景和声音传播的工具。
通过声学模拟软件，我们可以模拟不同环境中的声音传播效果，并预测声音的衰减和反射情况。
声学c50参数名词解释
声学C50参数名词解释引言声学C50参数是声学领域中常用的一个指标，用于评估声音的各种特性。
本文将对声学C50参数进行详细的解释和探讨。
声学C50参数的定义声学C50参数是指在一个封闭空间中，声音从一个点源发出后，经过一定时间后在另一点处的声压级与源声压级之比。
C50参数的计算公式如下：C50 = 10 * log10(∑(10^(Li/10)) / ∑(10^(L0i/10)))其中，Li表示在时刻i处的声压级，L0i表示在时刻i处的源声压级。
C50参数的意义C50参数反映了声音在空间中的衰减程度。
衰减程度越大，C50参数越小，表示声音在空间中的传播能力越差。
反之，衰减程度越小，C50参数越大，表示声音在空间中的传播能力越好。
C50参数的计算方法C50参数的计算需要获取声音在不同位置处的声压级数据。
通常，可以采用声学测量设备，如声级计或声音分析仪等，对不同位置处的声音进行测量。
然后，根据测量数据，应用上述的计算公式，即可得到C50参数的值。
C50参数的应用领域C50参数广泛应用于建筑声学、音频工程等领域。
在建筑声学中，C50参数可以用来评估房间的声学性能，如吸音效果、隔音效果等。
在音频工程中，C50参数可以用来评估音响设备的性能，如音箱的声场扩散能力等。
C50参数的影响因素C50参数受多种因素的影响，下面列举了一些主要的影响因素：1.房间的几何形状：房间的几何形状会对声音的传播产生影响，不同形状的房间会导致声音在空间中的衰减程度不同，进而影响C50参数的值。
2.房间的材料特性：房间的墙壁、地板、天花板等材料的吸声性能会影响声音在空间中的衰减程度，进而影响C50参数的值。
3.房间的家具摆放：房间内的家具摆放会对声音的传播产生反射和吸收作用，进而影响C50参数的值。
4.房间的空气湿度：房间内的空气湿度会影响声音在空间中的传播速度，进而影响C50参数的值。
5.声源的特性：声源的频率、声压级等特性也会影响声音在空间中的传播和衰减程度，进而影响C50参数的值。
声学声音的速度与频率
声学声音的速度与频率声音是一种由机械振动引起的能量传播的波动现象。
在声学中，声音的速度和频率是两个重要的参数。
本文将讨论声学中声音速度和频率的相关知识。
一、声音的速度声音的速度是指声波在介质中传播的速度，通常以米/秒（m/s）表示。
在空气中，声音的速度约为343米/秒，但在不同的介质中速度有所不同。
声音在固体中传播的速度通常比在液体中快，而在气体中较慢。
例如，在水中声音的速度约为1482米/秒，而在铁中约为5130米/秒。
声音的传播速度与介质的物理性质有关，主要取决于介质的密度和弹性模量。
密度越大，弹性模量越高，声音在介质中的传播速度就越快。
此外，温度也对声音的速度有一定的影响，一般来说，温度越高，分子的热运动越剧烈，声音的传播速度就越快。
二、声音的频率声音的频率是指声波的振动次数，表示了声音的音调高低。
在声学中，频率以赫兹（Hz）为单位，1赫兹等于每秒一个周期的振动。
人类可以听到的声音频率范围大约在20赫兹到20,000赫兹之间。
不同的声音源产生的声音频率不同，例如，人的嗓音大约在85赫兹到255赫兹之间，中央钢琴C键的频率为261.63赫兹。
声音的频率越高，音调就越高；频率越低，音调就越低。
人们通常将声音的频率分为低音、中音和高音。
三、声音速度和频率的关系声音的速度和频率之间存在一定的关系，即声音传播的速度和声波的频率成正比。
这是因为声音是由振动引起的，振动的频率越高，声波的传播速度也就越快。
在同一介质中，声音传播的速度等于声音的频率乘以它的波长。
波长是一个声波完整振动的距离，用λ表示，单位为米（m）。
声速（v）等于频率（f）乘以波长（λ），即v = f × λ。
根据这个公式，我们可以计算出声音的速度或频率，只要我们已知另外一个参数。
总结：声音的速度和频率是声学中的重要概念。
声音的速度是指声波在介质中传播的速度，与介质的密度、弹性模量和温度有关。
声音的频率是指声波的振动次数，表示声音的音调高低。
声学特征 短时能量值
声学特征短时能量值
声学特征是指声音在时间和频率上的特点。
短时能量值是声学信号处理中常用的一个参数，用来描述在一个短时间内声音的强度或能量。
短时能量值通常通过对信号进行平方运算后再进行平均或积分运算来得到。
从声学特征的角度来看，短时能量值是描述声音强度的重要参数之一。
它可以用来区分不同声音的响度或强度，对于语音识别、音乐分析等应用具有重要意义。
短时能量值也可以用来检测声音的起止时间，对语音信号的分割和定位起到关键作用。
从信号处理的角度来看，短时能量值是通过对信号进行分帧和加窗处理后得到的。
在每一帧内计算信号的能量值，可以得到随时间变化的能量轮廓，从而分析声音的动态特性。
从应用角度来看，短时能量值被广泛应用于语音处理、音频编解码、音乐分析等领域。
在语音处理中，短时能量值常用于语音端点检测、语音活动检测等任务中。
在音乐分析中，短时能量值可以用来分析音乐的节奏、强弱变化等特征。
总之，短时能量值作为声学特征的重要参数，在声音分析与处理中具有重要的作用，对于理解声音的特性、提取音频特征、实现语音识别和音乐分析等任务都具有重要意义。
声学设计中的几个重要参数
声学设计中的几个重要参数1、吸声系数〆建筑声学设计中用吸声材和吸声结构来消除回声，颤动回声，声聚焦和减少混响时间等房间的声学缺陷。
吸声材料吸声结构通常用吸声系数〆来表示。
Eo-Er〆=０Eo式中：Eo-入射到吸声材料的声能：Er-被材料反射出来的声能。
〆=1意味着声能全被吸收；〆=0意味着声能全被反射。
2、临界距离DC前面已提到直达声的传播衰减与传输距离的平方比成反比，离声源的距离越远，声压级越低，混响声的传播衰减不遵守平方反比定律，在理想状态下，理论上它在整个房间的声压级是相等的。
临界距离DC是指在声源轴线方向上，直达声与混响声声能相等的距离，即D/R=（0dB）,临界距离在计算声音清晰度时很有用,一般来说,在D/R>-6dB 区域内(即2倍临界距离),声音的清晰度是最好的。
Q-扬声器的指向性因数R-房间常数(即房间的吸声量)〆-房间的平均吸声系数S-房间的总吸声面积3、混响时间R60房间的混响R60与房间的容积V表面面积S和房间的平均吸声系数有关,V-房间容积M3S-房间的总吸声面积房间平均吸声系数应使用EYING公式计算；M为空气吸声系数，它与频率和湿度有关，1KHZ~8KHZ的M值为0.003~0.057。
不同混响时间R60的听觉感受:R60<0.5秒(500HZ);声音清晰,但太于(单薄),适宜于录音室。
R60=0.7~0.8秒（500HZ）：声音清晰、干净、适宜于电影院和会议厅。
R60=1.2~1.4秒（500HZ）：声音丰满、有气魄、空间感强，适用于音乐厅和剧场。
R60>2秒~3秒（500HZ）：声音混浊、语言清晰度差，声音发嗡，有回声感。
吸声材料与吸声结构按吸声机理，常用的吸声材料与吸声结构可分为多孔吸声材料和共振吸声结构。
1、多孔吸声材料多孔吸声材料包括纤维材料和颗粒材料。
声学c50参数名词解释
声学c50参数名词解释声学是一门研究声音产生、传播和接收的科学。
在声学领域，C50参数是衡量设备性能的重要指标。
本文将对C50参数进行详细解释，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、声学基础知识1.声波传播原理：声波是由物体振动产生的，在介质中传播的机械波。
声波在不同介质中的传播速度不同，其频率和振幅也会受到传播距离和介质性质的影响。
2.声学参数概述：声学参数是描述声波特性的物理量，包括频率、振幅、速度、能量等。
在声学研究中，这些参数对于分析和优化声学系统至关重要。
二、C50参数解释1.频率响应：频率响应是指声学设备在一定频率范围内的性能表现。
C50参数可以反映设备在不同频率下的响应特性，为音响设备和通信系统的优化提供依据。
2.灵敏度：灵敏度是指声学设备在给定条件下，对声波输入的响应程度。
C50参数可以衡量设备的接收灵敏度，从而评估其在实际应用中的性能。
3.指向性：指向性是指声波在空间中的传播特性。
C50参数可以描述声源在不同角度下的声压级分布，有助于分析声波在特定场景下的传播效果。
4.衰减系数：衰减系数是指声波在传播过程中，受到衰减的程度。
C50参数可以反映声波在特定频率下的衰减特性，对噪声控制工程具有指导意义。
5.声源定位：声源定位是指通过分析声波到达时间差和相位差，确定声源的位置。
C50参数可以用于声源定位算法的研究和应用，提高通信系统和导航系统的准确性。
三、C50参数应用领域1.音响设备调试：C50参数可以用于评估音响设备的性能，如音箱、耳机等，优化音响系统的设计和调试。
2.声学环境评估：C50参数可用于评估噪声环境，为城市规划、噪声治理提供依据。
3.通信系统优化：C50参数可用于分析通信系统中声波的传播特性，优化系统参数，提高通信质量。
4.噪声控制工程：C50参数可用于分析和预测声波传播过程中的噪声特性，为噪声控制工程提供设计依据。
总之，C50参数在声学领域具有广泛的应用价值。
声学中的漫反射率
声学中的漫反射率声学中的漫反射率是指声波在遇到一个不规则的表面后，从该表面反射回来的能量与入射能量的比值。
它是研究声音如何在室内环境中传播和反射的重要参数。
在实际应用中，漫反射率的大小对于室内声学的设计和调整非常关键。
漫反射率的大小取决于表面的材料和形状。
一般来说，粗糙的表面会导致较高的漫反射率，而光滑的表面则会导致较低的漫反射率。
这是因为粗糙的表面会使入射的声波以各种不同的角度反射，从而使反射能量分散到不同的方向上。
而光滑的表面则会使入射的声波以相同的角度反射，使反射能量集中在特定的方向上。
漫反射率对于室内声学的设计有着重要的影响。
在音乐厅、剧院等场所中，我们希望声音能够均匀地传播到各个位置，使听众能够获得清晰、自然的听觉体验。
为了实现这个目标，我们需要选择合适的材料和表面形状，以使漫反射率能够在各个方向上保持一定的均匀性。
漫反射率还可以用来减少噪音的传播。
在工业设备、机房等噪音污染严重的场所，我们可以通过增加表面的粗糙度，提高漫反射率，从而减少噪音的反射和传播。
这可以有效地降低噪音对周围环境和人体健康的影响。
除了表面的材料和形状，漫反射率还受到声波的频率和入射角度的影响。
不同频率的声波会以不同的方式在表面上反射，从而导致漫反射率的变化。
入射角度的改变也会导致漫反射率的变化，这是因为入射角度的变化会改变声波在表面上的反射方向。
声学中的漫反射率是研究声音在室内环境中传播和反射的重要参数。
它对于室内声学的设计和噪音控制都有着重要的影响。
通过选择合适的材料和表面形状，我们可以调整漫反射率，以实现良好的声学效果和舒适的环境。
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1.A 计权声压级
声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示：
将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p表示：
A 计权声压级（简称 A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对 1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。
2.响度
响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。
国际标准 ISO532 规定了 A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法：
a)Stevens方法（ISO532A）：
详细内容参见标准 ISO532-A-1975 和。
其数学表达式为：
b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）：
Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。
Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。
根据 Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式：
式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。
对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度：
注：
掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。
人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。
为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。
在 Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率 f(Hz)的对应关系可近似表达为：
3.尖锐度
尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为 acum。
规定中心频率为1000 Hz、带宽为160 Hz的60分贝窄带噪声的尖锐度为1 acum。
尖锐度的计算目前尚没有统一的标准，但国际上较为通用的计算模型有两种，分别是Zwicker模型和Aures模型。
两种计算模型都能较为准确地计算尖锐度，但由Aures模型对响度有很大依赖，所以在已包含响度的情况下，通常采用Zwicker计算模型。
a)Zwicker尖锐度模型（本文所采用方法）
式中，k为加权系数，取；N为总响度；N'(z)为临界频带z上的特征响度；g(z)为Zwicker依据不同临界频带设置的响度计权函数，
b)Aures尖锐度模型
式中各符号的含义和a)中相同。
4.粗糙度
粗糙度（Roughness）是用来描述人对高频声音信号瞬时变化的感觉，主要针对调制频率范围在 15Hz～300Hz 的声音，符号为R，单位为asper，并规定调制比为1、声压级为 60dB 的 1000Hz 幅值调制纯音在调制频率为 70Hz 时的粗糙度为1 asper。
声音信号的粗糙度主要受到调制频率和调制比的影响，调制比越大，粗糙度也越大；而中心频率和声压级对声音信号的影响相对来说较小。
目前粗糙度常见的计算方法有以下两种：
a)Aures方法
式中k i为特征频带包络时间函数系数，为粗糙度谱密度，
为计权包络的有效值，是为考虑载波频率的影响而引入的计权因子。
b)Fastl方法（本文所采用方法）
Zwicker和Fastl对Aures提出的模型做了改进和修正，其计算公式为：
f mod为噪声的调制频率，∆L E(z)为各特征频带内的激励级差（也即声音的掩蔽深
度），
N'max(z)和N'min(z)分别表示z特征频带域内特征响度的最大值和最小值。
5.抖动度
与粗糙度相似，抖动度（Fluctuation Strength）也是描述声音信号瞬时变化的物理量，针对的主要是调制频率在～20Hz 的低频声音信号，也是主要受到调制比和调制频率的影响，符号F，单位为 vacil，规定声压级为60dB调制比为1的1000Hz幅值调制纯音在调制频率为4Hz时的抖动度为1 vacil。
采用Fastl方法的抖晃度计算方法为：
式中，f mod为调制频率，∆L E(z)为特征频带包络的最大与最小声级差。
6.突出率
突出率(Prominence ratio)是一种用于检测和评价噪声中显著音调的心理声学指标。
ECMA-74国际标准对该指标进行了详细描述，起初用于对信息、通讯设备的噪声评价。
符号用∆L P表示，无单位比值。
1)引入临界频带的计算方法
以频率f0为中心的临界频带的宽度f的计算式如下：
式中， f1为临界频带下限，f2为临界频带上限，即
当f0≤500 Hz时：
当f0＞500 Hz时：
2)计算中间临界频带的声压级L
中间临界频带即以目标音调噪声所对应频率f t为中心的临界频带，其宽度f、上限f、下限f根据临界频带计算方法均由中心频率决定。
3)计算下临界频带的声压级L
下临界频带指频率小于且紧邻中间临界频带的临界频带，其上限f= f，下限f则由下式确定：
式中，常数C ，C ，C 取值依据下表：
Frequency range/
Hz C /
Hz
C
C /
Hz
≤f t ≤
≤f t≤1600×10
f t ＞1600×106
4)计算上临界频带的声压级L
上临界频带的频率大于且紧邻中间临界频带，其下限f= f，上限f由下式确定：
式中，常数C ，C ，C 取值由下表确定：
Frequency range/
Hz C /
Hz
C
C /
Hz
≤f t≤1600×10
f t ＞1600×105
5)计算突出率∆L
当f t＞ Hz时，
当f t≤ Hz时，。