电磁声学基础知识入门
声学元件知识点总结大全
声学元件知识点总结大全一、声学元件的结构和工作原理1. 麦克风麦克风是一种将声音转换成电信号的声音传感器。
它的结构一般包括振膜、线圈、磁场和声音孔等部分。
工作原理是当声音波传入麦克风的声音孔时,振膜会随之振动,振膜上的线圈也随之振动,从而在磁场中产生感应电流,最终转换成电信号输出。
2. 扬声器扬声器是一种将电信号转换成声音的装置。
其结构一般包括振膜、音圈、磁铁、音腔和声音孔等部分。
工作原理是当电信号输入扬声器时,音圈在磁场中受到电磁力作用,从而带动振膜振动,产生声波输出。
3. 声学传感器声学传感器是一种用于测量声音信号的装置。
它的结构和工作原理与麦克风类似,但其灵敏度和频率响应范围会有所不同,适用于不同的声音测量场景。
4. 耳机耳机是一种用于个人听音的装置。
其结构一般包括振膜、音圈、磁铁、耳罩和耳托等部分。
工作原理和扬声器类似,但耳机的振膜面积和音腔设计会对音质产生影响。
5. 声学滤波器声学滤波器是一种用于调节声音频率的装置。
其结构一般包括高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器等部分。
工作原理是通过调节电路或机械装置来实现音频信号的滤波,从而达到对声音频率的调节和控制。
二、声学元件的种类1. 按用途分类(1)输入型声学元件:如麦克风、声学传感器等。
(2)输出型声学元件:如扬声器、耳机等。
(3)处理型声学元件:如声学滤波器、声学放大器等。
2. 按工作原理分类(1)电动声学元件:如麦克风、扬声器等,通过电磁感应来进行声音信号的转换和输出。
(2)压电声学元件:如压电麦克风、压电扬声器等,通过压电效应来进行声音信号的转换和输出。
(3)电容式声学元件:如电容式麦克风、电容式耳机等,通过电容变化来进行声音信号的转换和输出。
(4)声波传感器:如声波测距传感器、声波水位传感器等,通过声波的反射和接收来进行信号的传输和测量。
3. 按结构分类(1)动圈式麦克风:结构简单、价格低廉,常用于通信设备和录音设备。
(2)电容式麦克风:频率响应范围广,灵敏度较高,常用于专业音频设备和音频测量仪器。
声学基础培训教材
声学基础培训教材第一章质点振动学一、 振动学是研究“声学”的基础1、 质点、振动系统的概念(1) 集中参数系统(2) 质点的自由振动Mm 、KmFk=Km Σ、Km= Cm 、顺性系数,力顺,Σ为位移虑疑律:Fk=-Km Σ牛顿第二定律:ΣΣ=0其中wo 2= M m (Wo 振动圆频率,称角频率)de 2 + ao 2Σ=0(质点的自由振动工程)(3) 自由振动的一般规律:W . Wo=2πf由于Wo 2FO= 2π 或(4)2信能: 2总能:E=Ep+Ek= KmΣ2+ MmU22、双弹簧串接与单接系统的振动(1)双弹簧串联相接Km K2m Mm(2)并联相接K =2Km固有频率提高倍(2)弹簧质量对系统固有频率的影响等效质量:Mm+固有频率:FO=3、质点的强迫振动强劲振动后一般规律:Em=Rm+jxm称为系统后力阻搞,Rm为力阻,WMm为质量抗力阻抗后模:Em=力学品质因素:Qm愈大其振位移振幅也愈大二、电声器件的工作原理:前面已了解系统作强迫振动时,稳定振动与强迫力的关系,我们可以三个具有一定特征的区域。
根据三、音圈扬声器的工作原理:根据电磁学原理,在扬声器音圈上通以电流时,在磁场作用下音圈将产生一电动力F=BLI,在频率较低时,音圈的电感很小,电阻抗菌素主要是电阻,所以在音圈上施加频率恒定的电压。
由此产生一对频率恒定的力,在阻力作用下中音圈和纸盆等元件组成的振动系统就产生振动,因此使用空气辐射了声波,频率不太高时,声辐射阻近的成正比,如果纸盆的速度振幅Va 对频率恒定声辐射功率成正比,在恒力Fa的作用下要保持加速度振幅的恒定,与频率无关。
常见声学基础知识
常见声学基础知识
人耳能听到的频率范围:20HZ-20KHZ;最灵敏:3K-4K。
由声音引起的空气压强变化:声压,单位:P。
常用声压的相对(标准声压)大小来表示声音强弱:声压级,单位:dB。
声压级形象认识:
0—20 dB:微弱,自己呼吸声
20—40 dB:轻,手表摆动音
40—60 dB:一般,对话音
60—80 dB:响,演讲
80—100 dB:很响,机床
100—120 dB:震耳欲聋,汽车喇叭
120—140 dB:不能忍受,飞机发动机频段认识:
小于60HZ:超低音
60—200HZ:低音
200—1000:中音
1K—5K:中高音
5K以上:高音
语言的频段范围:130HZ-350HZ 歌声的频率范围:80HZ-11KHZ
描述声音的三个物理量:幅度,频率,相位声音三要素:响度(振幅),音调(频率),音色(谐波) 延时:5-35毫秒——感觉增加了响度
延时:35-50毫秒——能分辨,但感觉不到方向的差异延时:超过50毫秒——清晰的回声
室内:反射声和直达声程差17米——产生回声后排:前台主音箱和后台辅助音箱距离之差12米——感到声音来自后面
人耳能分辨:水平——5度到15度;垂直——60度。
在靠近声源处:直达声为主,混响声可忽略在远离声源处:混响声为主,直达声可忽略混响时间(停止发声起,声音降低60分贝时间): 房间越大,混响时间越长
吸音量越大,混响时间越短。
小房间:最佳混响时间1秒左右
大房间:最佳混响时间2-3秒。
电磁学知识点
电磁学知识点引言:电磁学是物理学领域中的一个重要分支,研究电荷和电流所产生的电场与磁场及它们之间的相互作用。
本文将重点介绍电磁学的基础知识点,包括库仑定律、安培定律、麦克斯韦方程组以及电磁波等内容,以帮助读者更好地理解电磁学的基本原理和应用。
一、库仑定律库仑定律是电磁学的基础之一,描述了两个电荷之间的相互作用力。
根据库仑定律,两个电荷之间的力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这一定律可以用以下公式表示:F = k * |q1 * q2| / r^2其中F是两个电荷之间的作用力,q1和q2分别是这两个电荷的电荷量,r是它们之间的距离,k是一个常数,被称为库仑常数。
二、安培定律安培定律是描述电流所产生的磁场的原理。
根据安培定律,通过一段导线的电流所产生的磁场的大小与电流的大小成正比,与导线到磁场点的距离成反比,磁场的方向则由右手螺旋定则确定。
安培定律可以用以下公式表示:B = (μ0 / 4π) * (I / r)其中B是磁场的大小,μ0是真空中的磁导率,约等于4π x 10^-7 T·m/A,I是电流的大小,r是观察点到电流所在导线的距离。
三、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁学的基本方程组,总结了电磁学的基本定律和规律。
麦克斯韦方程组包括四个方程,分别描述了电荷和电流的电场和磁场之间的关系,以及它们的传播规律。
这些方程是:1. 麦克斯韦第一方程(电场高斯定律):∇·E = ρ / ε02. 麦克斯韦第二方程(磁场高斯定律):∇·B = 03. 麦克斯韦第三方程(法拉第电磁感应定律):∇×E = -∂B/∂t4. 麦克斯韦第四方程(安培环路定律):∇×B = μ0 * J + μ0ε0 *∂E/∂t其中E是电场,B是磁场,ρ是电荷密度,ε0是真空中的介电常数,J是电流密度。
四、电磁波电磁波是由电场和磁场相互作用而形成的一种传播现象。
初中物理声学基础知识
初中物理声学基础知识声学是研究声音如何产生、传输和接收的科学。
作为物理学的一个重要分支,声学是由一系列基础知识构成的。
初中阶段物理学中声学的基础知识包括声音的产生、声音的传播、声音的特性以及声音对人类的影响等方面。
下面将依次介绍这些内容。
一、声音的产生声音是由物体震动产生的,这些震动会使周围的分子振动,从而在周围介质中产生短暂的压力波。
这些压力波沿着介质向外传播,最终在人耳中引起听觉反应。
初中生应该了解引起声音的物体运动的本质,如弦乐器是通过弦的震动、木管乐器是通过空气柱的震动等等。
二、声音的传播声音通过各种形式的介质传播,包括气体、液体和固体。
在空气中传播的声音是最常见的,空气中的声音传播速度为340米/秒。
声音传播速度的大小是由介质的密度和弹性系数决定的。
初中生也应该了解声音传播的反射、折射和衍射等现象。
三、声音的特性声音的频率和振幅是其最基本的性质。
频率指的是每秒钟震动的次数,单位为赫兹(Hz)。
振幅则是声波中最大的压力差,也可称为声音的响度。
初中生应该学习到声音的频率和振幅如何影响声音的音高和音量。
四、声音对人类的影响声音对人类有很大的影响,尤其是在人类学习和工作的环境中。
高音量的声音会损伤听觉系统,导致听力损伤。
此外,声音对人类的情绪和心理状态也有很大的影响。
例如,优美的音乐可以减轻压力,而嘈杂的环境会增加焦虑和压力。
以上是初中物理声学基础知识的简要概述。
初中生应该掌握这些知识,以便更好地理解声音的本质以及它在我们日常生活中的作用。
初中物理声学基础知识
声学基础知识一、声学基础1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ;2、把声能转换成电能的设备是传声器;3、把电能转换成声能的设备是扬声器;4、声频系统出现声反馈啸叫,通常调节均衡器;5、房间混响时间过长,会出现声音混浊;6、房间混响时间过短,会出现声音发干;7、唱歌感觉声音太干,当调节混响器;8、讲话时出现声音混浊,可能原因是加了混响效果;9、声音三要素是指音强、音高、音色;10、音强对应的客观评价尺度是振幅;11、音高对应的客观评价尺度是频率;12、音色对应的客观评价尺度是频谱;13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关;14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大;15、人耳对中频段的声音最为灵敏;16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝;17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大;18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同;19、等响曲线中,每条曲线上标注的数字是表示响度级;20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg输出电压/输入电压;21、响度级的单位为phon;22、声级计测出的dB值,表示计权声压级;23、音色是由所发声音的波形所确定的;24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间,称为混响时间;25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声;26、声波的最大瞬时值称为振幅;27、一秒内振动的次数称为频率;28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响,这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度;29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏;30、人耳对100Hz以下,8K以上的声音感觉较迟钝;31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用,属有益反射声作用;32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用,属有害反射作用;33、声音在空气中传播速度约为340m/s;34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音,应当对观众附近的补声音箱加延时;35、反射系数小的材料称为吸声材料;36、透射系数小的材料称为隔声材料;37、透射系数大的材料,称为透声材料;38、全吸声材料是指吸声系数α=1;39、全反射材料是指吸声系数α=0;40、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频;41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频;42、薄板加空腔主要吸收低频;43、薄板直接钉于墙上吸声效果很差;44、挂帘织物主要吸收高、中频;45、粗糙的水泥墙面吸声效果很差;46、人耳通过声源信号的强度差和时间差,可以判断出声源的空间方位,称为双耳效应;47、两个声音,一先一后相差5ms--50ms到达人耳,人耳感到声音是来自先到达声源的方位,称为哈斯效应;48、左右两个声源,声强级差大于15dB,听声者感到声源是在声强级大的声源方位,称为德波埃效应;49、一个声音的听音阈因为其它声音的存在而必须提高,这种现象称为掩敝效应;50、厅堂内某些位置由于声干涉,使某些频率相互抵消,声压级降低很多,称为死点;51、声音遇到凹的反射面,造成某一区域的声压级远大于其它区域称为声聚焦;52、声音在室内两面平行墙之间来回反射产生多个同样的声音,称为颤动回声;53、由于反射使反射声与直达声相差50ms以上,会出现回声;54、房间被外界声音振动激发,从而按照它本身的固有频率振动,称为房间共振;55、房间出现几个共振频率相同的重叠现象,称为共振频率的简并;56、由于简并等原因使原声音信号频谱发生改变而被赋予外加的音色导致失真,称为声染色;57、声场中直达声声能密度等于混响声声能密度的点与声源的距离称为混响半径;58、听音点在混响半经以内时,直达声起主要作用;59、听音点在混响半经以外时混响声起主要作用;60、声源振动使空气产生附加的交变压力,称为声波;61、质点振动方向与波的传播方向相垂直,称为横波;62、质点振动方向与波的传播方向相平行,称为纵波;63、一般点声源在空间幅射的声波,属于球面波;64、声波在不同物质中传播,速度最快的是金属;65、声波在不同物质中传播速度最慢的是空气;66、声波在不同物质中传播,其速度快慢依次为金属>木材>水>空气;67、回声的产生是由于反射声与直达声相差50ms以上;68、颤动回声的产生是由于声音在两个平行光墙之间来回反射;69、声聚焦的产生是由于声音遇到凹的反射面;70、声扩散的产生是由于声音遇到凸的反射面;71、在礼堂某坐位听到台上讲话变成两个重复的声音,其可能原因是由于反射声与直达声相差50ms以上;72、人耳对不同频率的听觉特性是对中音最敏感,其次是高音,频率越低越不敏感;73、不同频率声波的指向性特点为高音指向性强,低音指向性弱;74、不同频率声波的绕射能力为低音容易绕射,高音不易绕射;75、音箱布局通常的做法是高音音箱挂高,并调好角度;低音音箱靠近地面;76、厅堂低频混响过长,较有效的措施是墙上装带空腔的薄板;77、隔音效果最好的材料是双层砖墙,中间留空气层;78、50HZ非正弦周期信号,其4次谐波为200HZ79、100HZ非正弦周期信号的3次谐波为300HZ;80、300HZ非正弦周期信号的5次谐波为1500HZ;81、80HZ非正弦周期信号的5次谐波为400HZ;82、要使体育场距离主音箱约17m的观众听不出两个声音,应当对观众附近的补声音箱加50ms延时;83、均衡器按63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16K划分频段,是1/1倍频程划分;84、均衡器按50、200、800、、12K、划分频段,是4倍频程划分;85、均衡器按40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400…20K划分频段,是1/3倍频程划分;86、最佳混响时间选择最长的场所是音乐厅;87、最佳混响时间选择最短的场所是多轨分期录音棚;88、适宜设计混响时间可调节的场所是多功能厅;89、赛宾公式适用于计算吸声系数较小的房间的混响时间;90、艾润公式适用于计算各类房间的混响时间;91、赛宾公式的内容为:混响时间等于房间容积/房间表面积X吸声系数;92、为减少房间的简并现象,避免声染声,房间最佳的长:宽:高比例为2:3:5;93、在大型剧场中,最易听到回声的坐位是前座;94、解决大型剧场前座观众听到回声的主要方法是观众席后墙加强吸声;95、分贝的正确写法是dB;96、音乐简谱中的1与ⅰ之间相距一个倍频程;97、音乐简谱中的1与2之间相距1度;98、声速C、声波频率、声波波长λ,其间关系是C=fxλ;99、声波频率与声波周期Τ的关系是f=1/T;100、驻波形成的条件是反向传播、振幅相同、频率相等、相位差为0或恒定;101、效果器中CHORUS表示合唱;102、由声波的扰动引起的媒质局部压强发生变化,叫做声压;103、声压级的单位为dB;104、声级的单位为dB;105、声压的单位为帕Pa;106、声强的单位为w/m2;107、闻阈的声压约为2×10-5Pa;108、痛阈的声压约为2×10Pa;109、痛阈的声压级约为120dB;110、闻阈的声压级约为0dB;111、凹曲面对声波形成集中反射,使声能集中于某一点或某一区域,称为声聚焦;112、凸曲面对声波反射,使声能形成扩散;113、人耳分辨两个声音的最小时间间隔是50ms;114、音乐中的旋律包括声乐和器乐旋律;115、在音乐简谱中1--ⅰ叫八度;116、室内混响声是由反射声引起的;117、基本音升高半音叫升音,用记号表示;118、基本音降低半音叫降音,用b记号表示;119、已升高或降低的音要变成基本音叫还原,用ㄆ记号表示;120、MIDI的意思是乐器数字接口;121、声源在距离大于一定数值的两个平行界面间产生反射而形成一系列回声,称为颤动回声;122、声压与基准声压2×10-5Pa之比,取10为底的对数乘以20,称为声压级;123、音乐中的音色大部分都是复合音;124、室内早期反射声指只经过一次反射,进入听耳的反射声;125、音乐中基本音有7个;126、常用的两种吸声材料:多孔材料,薄板后留空腔;127、不属于隔声结构:穿孔钢板;128、属于隔声结构:双层砖墙;129、由于室内频率响应的变化,使原信号频谱有了某种改变,称为声染色;130、不属于多孔吸声材抖:石膏板;131、属于多孔吸声材料:岩棉;132、薄板共振结构吸声的特点是具有低频吸声特性,同时还有助于声波的扩散;133、将木板固定在框架上,板后留有一定的空气层,就可以构成薄板共振吸声结构;134、录音师录制树上鸟声是,录制军号演奏声是1 Pa,两种声音相差40dB ;135、混响声可以延长声音的持续时间,提高声音的丰满度;136、两个波源的频率相同或相近,发出的波相遇叠加时,便有可能产生波的干涉;137、两个在同一直线上沿相反方向传播的波,若振幅、频率相同,在两个波源的连线上便会出现驻波;138、语言与音乐兼用厅堂总噪声级一级指标为NR30;139、歌厅总噪声级一级指标为40dB〔A〕;140、室内产生的声聚焦对室内声场产生不均匀影响,其原因是室内存在凹形反射面;141、室内听音存在死点,是由于室内声源产生干涉现象或形成驻波;142、声影区是指室内听不到直达声的区域;143、物体的隔声量R与物体厚度有关,且与其表面结构和密度有关;144、在凹形面上铺设足够的吸声材料,可以解决声聚焦的缺陷;145、调节扬声器位置或加设补声扬声器可以解决声影区的缺陷;146、后墙面上做强吸声或加凸形扩散体,可以解决长延时回声的缺陷;147、两面平行墙表面加扩散体或改变平行角度,可以解决颤动回声的缺陷;148、一支电容话筒最高声压级为126dB,等效噪声级为20dB,其动态范围为106dB;149、声频的中高频段决定声音的明亮度,清晰度;150、声频的高频段决定声音的色彩;151、声频中的低频段决定声音的浑厚度,丰满度;152、声频的中低频段决定声音的结实有力;153、波线是指波的传播方向;154、回声是由声反射引起的;155、室内声场设计时,房间墙壁采用吸声材料的吸声性能越强,早期反射声的幅度就越小,混响时间就越短;156、吸声系数α越小的物体,其反射声越大;吸声系数越大的物体,其反射声越小;157、早期反射声的效果是给人以亲切感;158、室内装修完毕,如果其自然混响时间T60偏长,可以采用窗门加装厚重织物帘幕给予改善;159、在大型厅堂设计中对近次反射声应充分利用;160、混响声与早期反射声两种声音相配合使人听起来感觉声音更丰满.161、声压级与声强级在数值上是相同的;162、声染色现象对扩声产生不利影响;163、室内声音频率传输特性与周围物体吸声系数有关;164、音调与声频率直接相关;165、不同房间的房间均衡补偿曲线是不相同的;166、点声源的声强与其距离成平方反比关系;167、采样频率必须比被采样信号最高频率高出二倍以上;168、频率越低的波,其绕射作用越强;169、声功率的单位为W;170、声压级的单位为dB;171、声强单位为瓦/平方米;172、声压的单位为帕Pa;173、声源与听声人相处于运动状态,听声人会感到声源所发出的频率有变化,这种现象称为多普勒效应;174、直达声经过延时并倒相180度,叠加在直达声上,使人耳产生空间印象,称为劳氏效应;175、人们区别具有相同频率和相同幅度的两个不同声音的主观感觉,称为音色;176、声音三要素中,主要与声音的频率有关的要素称为音调;177、两个声音的音调间的距离,称为音程;178、将声音按一定音程进行排列,称为音阶;179、瞬时电压随时间作正弦变化的信号,称为纯音信号;180、由一系列间断和持续时间有一定要求的、每列波包含一定个数的正弦波组成的脉冲信号,称为猝发声;181、包含有20Hz到20kHz的各种频率成分,且各频率的能量分布是均匀的噪声信号,称为白噪声;182、包含有20Hz到20kHz的各种频率成分,且功率谱密度与频率成反比的噪声信号,称为粉红噪声;183、两只指向性为心形或无指向性的传声器,相距为人头两耳之间的距离进行拾音,称为A/B制立体声制式;184、两只传声器组合一体,一只指向性为8字形传声器,主指向左侧面;另一只心形或无指向性传声器指向正面;将两个传声器信号接入矩阵进行“和”“差”变换后输出,称为M/S制立体声制式;185、两只指向性为心形或8字形的传声器极头,一上一下地安装在同一传声器壳体内,两者主轴的夹角在0---360度内变化,称为X/Y制立体声制式;186、在室内某一点听到声音到达人耳的先后次序为直达声、近次反射声、混响声;。
声学基本知识.
p L p 20 lg p0
p0 2 10 pa
5
声压级单位:分贝。
2.声强和声强级:
a.声强: 在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面 积的声能量,称为声音的强度,简称为声强, 单位是瓦每平方米 。
P I c
声功率级单位:分贝。
4.声能密度
定义: 声场中单位体积媒质所含有的声能量。 对于在自由空间内传播的平面声波而言:
p D 2 0c
2 e
5.频程和频谱:
a.频谱图: 以频率为横轴,以声压为纵轴,绘出的图叫声音 的频谱图。
5.频程和频谱:
b. 频程:
为方便起见,通常将宽广的音频变化范围划分 为若干个较小的频段,称为频段或频程。
0,
p x, t P0 cos(t kx)
1.平面声波:
b.质点振动速度: 对于简谐振动而言:
u x U 0 cos(t kx) U 0 P0 / 0c
质点振动的速度振幅
1.平面声波:
c.声阻抗率:
Zs p / u
对于平面声波而言:
Z s P0 / U 0 0c
i 1
•求出总声压的有效值 •求出总声压级
b.级的相减
L pT 10 lg 10
仪器测 的噪声
0.1L p
B
声源真 实噪声
0.1L p
S
10
B
LpS 10 lg 10
0.1L p
T
10
0.1L p
背景 噪声
b.级的相减
令:L pB L pT L pB
电磁学的基础知识
电磁学的基础知识电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电磁场之间的相互作用。
从静电学到电动力学,从麦克斯韦方程组到电磁辐射,掌握电磁学的基础知识对于理解电磁现象和应用电磁技术具有关键意义。
一、电荷和电场在电磁学中,最基本的概念是电荷和电场。
电荷是物质的基本属性,可以分为正电荷和负电荷。
正负电荷之间相互吸引,同类电荷之间相互排斥。
电场则是电荷周围所产生的力场,负责传递相互作用力。
二、库仑定律库仑定律描述了电荷之间的相互作用力。
根据库仑定律,电荷对之间的相互作用力与电荷之间的距离成正比,与电荷的大小成正比。
三、电场强度电场强度是电场中单位正电荷所受的力,用E表示。
对于点电荷,电场强度的大小与距离的平方成反比。
由于电荷的性质,电场是以向外的径向方向存在。
四、电势差和电位电势差是指电场中两点之间的电势能差,用V表示。
单位正电荷从一个点移动到另一个点时所做的功,就是电势差。
电势差与电场强度的积成正比。
五、电场线电场线是描述电场空间分布的图形。
电场线以电场强度方向为切线,线的密度表示电场强度的大小。
电场线从正电荷出发,进入负电荷或者无穷远。
六、电荷分布电荷分布可以分为均匀分布和非均匀分布。
对于均匀分布的电荷,可以通过积分来求解电场。
对于非均匀分布的电荷,则需要运用高斯定律或者数值计算来求解。
七、电场能量电场能量是指电荷在电场中所具有的能量。
电场能量与电荷的大小和电势差的平方成正比。
八、电场的叠加原理在多个电荷存在的情况下,各电荷所产生的电场可以叠加。
即总电场等于各电荷所产生的电场之和。
九、电流和电阻电流是指电荷在单位时间内通过导体的数量,用I表示。
电流的方向被约定为正电荷从正极流向负极。
电阻则是导体对电流的阻碍程度。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。
十、电阻与电导率电阻与电导率成反比,电导率是导体的属性。
电导率越大,电阻越小。
常见的导体包括金属和电解质。
十一、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程。
电磁声学基础知识入门
电声学基础知识《音频声学简介》(5页)《电声学名词及物理意义》(4页)《电声学基础》(31页)于“稠密”状态;活塞向左运动时,则空气层质点膨胀,空气层的密度将减小,压强亦将减小,使空气层处于“稀疏”状态。
活塞不断地来回运动,将使空气层交替地产生疏密的变化。
由于空气分子之间的相互作用,这种交替的疏密状态,将由近及远地沿管子向右传播。
这种疏密状态的传播,就形成了声波。
§2 描述声波的物理量一、声压大气静止时的压强即为大气压强。
当有声波存在时,局部空气产生稠密或稀疏。
在稠密的地方,压强将增加,在稀疏的地方压强将减小;这样,就在原有的大气压上又附加了一个压强的起伏。
这个压强的起伏是由于声波的作用而引起的,所以称它为声压;用p 表示。
声压的大小与物体(如前述的活塞)的振动状态有关;物体振动的振幅愈大、则压强的起伏也愈大,声压也就愈大。
然而,声压与大气压强相比,是及其微弱的。
存在声压的空间,称为声场。
声场中某一瞬时的声压值,称为瞬时声压)(t p 。
在一定的时间间隔中最大的瞬时声压值,称为峰值声压。
如果,声压随时间的变化是按简谐规律的,则峰值声压就是声压的振幅。
瞬时声压)(t p 对时间取方均根值,即⎰=T e dt t p T p 02)(1 〔1〕称为声压的有效值或有效声压。
T 为取平均的时间间隔。
它可以是一个周期或比周期大得多的时间间隔。
一般我们用电子仪器所测得的声压值,就是声压的有效值;而人们习惯上所指的声压值,也是声压的有效值。
声压的大小,表示了声波的强弱。
目前国际上采用帕(a P )作为声压的单位。
以往也用微巴作为单位,它们的换算关系为;1帕=1牛顿/米² (MKS 制)1微巴=1达因/厘米² CGS (制)1微巴=0.1帕1大气压=a P 5100325.1⨯ (常温下)为了对声压的大小数值,有一个感性的了解,在表一中列出了几种声源所发出的声音的声压的大小。
大小之间可以相差上亿倍。
声学基础知识介绍
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二 聲音的特性參數
倍频程定义为两个声音的频率或音调 之比的对数(以2为底), 其公式为: n=㏒2 f2/f2 f1为基准频率; f2为欲求其倍频程数的信号频率; n为倍频程数。
聲功率:聲源在單位時間內輻射出來的總能量 声功率级 Lw = 10*log(W/W0 ) W0為基準音功率, 10-12 W 聲功率級不能直接測量,是由測的的聲壓級換 算的出
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二 聲音的特性參數
聲功率級與聲壓級的關係
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二 聲音的特性參數
5.频谱 频谱是把时间函数 的分量按幅值或相 位表示为频率函数 的分布图形。
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四 聲場(音場)
自由音場-音源輻射區域內,每距離音源1倍 距離,其聲壓級衰減6dB. 迴響音場-封閉與半封閉空間,聲波重複並連 續自壁面反射,音壓位準受到反射干擾而產生 顯著變動.
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噪音測試設備
半無響室(半消聲室) (Semi-Anechoic Chamber) 背景噪音: < 15 dBA 截止頻率: 100 Hz 隔音量: > 50 dB 振動自然頻率: < 10 Hz B&K 振動噪音量測系統 多功能振動噪音分析系統 實時頻譜分析儀 ½” 麥克風組 x 10 音位校正器 低重量加速規
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二 聲音的特性參數
频率与倍频程 1 频率与声音的对应关系是:频率低。 相应的音调就低,声音就越低沉;频 率高,相应的音调就高,声音就越尖 锐。 人耳可以听到的声音频率范围通常是 20Hz—20kHz,其频率称为声频或音 频。频率低于20Hz的叫次声,高于 20kHz的叫超声
声学基础知识学习(培训使用)
混响时间
TR60<0.5s(500Hz) 声音清晰,但太:”干“,适宜于录音室。 TR60=0.6s~0.8s(500Hz) 声音清晰,干净,适合于电影院和会议室。 TR60=0.8s~1.2s(500Hz) 声音清晰,声音丰满,适合于带有小型演 出和带有演出多功能会议室。 TR60=1.2s~1.4s(500Hz) 声音丰满,有气魄,空间感强,适合于音 乐厅,大型演艺场所。 TR60>2s(500Hz) 声音丰满、语言清晰度差,声音发嗡,有回声感。
响度
响度定义:频率为1kHz、声压级为40dB的一个纯音所产生的响度为1宋。
人耳对响度的感觉与响度级并非成正比,如响度及增加10方,响度感觉
才增高了1倍。40方等于1宋。单位Sone(宋)。 N=20.1(LN-40) N—响度,单位宋(sone) LN—响度级,单位为方(phon)
响度曲线
声音的三要素:音调、音色、音量 频率响应特性对音质的影响: 1、低频 150 以下的频率范围,是音频的基础部分,决定声音的丰满度 2、中低音150-500Hz,是声音的结构部门,决定声音的力度和低音的硬度 3、中高音500~4000Hz,是声音信息和声音清晰度的主要来源部分,它还决定 声音的明亮度 4、高音 4000~12000Hz,是影响声音音质的主要部分,是声音的细节所在
梳妆滤波器产生的问题
梳状滤波器产生的问题 1、使系统的频响特性变得不平坦,系统音质发生变调 2、增强的频率容易引起声反馈,降低了系统传声增益 如何改正梳状滤波器频响特性?
1、在一个建声条件活跃的房间中,梳状滤波器效应是无法避免的,为此,改进房间的建声
设计是减少梳状滤波器影响的最根本的措施 2、在分区式供声的多声源系统中,利用可调延时器,把格声源到达观众区的时间差尽量减 到最小和尽量减小延时信号的振幅 3、采用集中供声方法可减少声源之间的声干涉 4、扬声器组或扬声器阵列中的高音扬声器尽量紧靠在一起,减小高频声波的形成差。
声光力电磁知识点总结
声光力电磁知识点总结本文将从声、光、力、电、磁五个方面介绍相关的知识点。
第一部分:声声是一种机械波,是一种在媒质中传播的振动波。
声波的特性包括频率、振幅、波长等。
声波频率越高,声音就越尖锐;振幅越大,声音就越大。
声波的传播速度与媒质的性质有关,一般在气体中传播速度约为340m/s,在液体中传播速度约为1500m/s,而在固体中传播速度则更高。
声音的产生主要有以下几种方式:1. 物体的振动:当物体振动时,会产生声音,例如乐器演奏、人类说话等。
2. 颤振:当空气通过管道或孔洞时,会因阻力和振动而产生声音,例如口哨、笛子等。
3. 波动:声波的波动也会产生声音,例如雷电产生的声音。
声音的传播:声音的传播有以下方式:1. 空气传播:声音通过空气传播最普遍,因为空气是一种常见的媒质。
2. 固体传播:声音也可以通过固体传播,比如敲击钢琴琴弦时,琴身也能发出声音。
3. 液体传播:声音还可通过液体传播,例如水中的声音。
声音的特性:1. 听觉范围:人类可以听到20Hz到20kHz之间的声音。
2. 音色:不同乐器发出的声音会有不同的音色,这与乐器的振动方式有关。
3. 回声:声音在遇到障碍物时会发生反射,产生回声。
这可以在峡谷、山洞等地方清楚地听到。
接下来我们将介绍光、力、电、磁几个方面的知识点。
第二部分:光光是一种电磁波,具有波粒二象性,可以表现为波动也可以表现为粒子。
光速是真空中物质传播的最高速度,约等于3×10^8m/s。
光的特性:1. 光的波动性:光具有波动性,包括干涉、衍射、偏振等现象。
2. 光的粒子性:光的粒子性主要表现为光子,光子具有动量和能量,并能够对物质产生作用。
3. 光速:光速是宇宙中的极限速度,任何物质都无法超越光速。
光的传播:光在真空中传播时具有最快的速度,可以通过透明介质传播。
光传播的方式主要有反射、折射和色散等。
光的光谱:光的光谱包括可见光谱、紫外光、红外光等。
而可见光谱又分为七种颜色,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
声学基础知识(1)
声音在室内传播
当一个声源在室内发声, 任一点听到的声音按照先后顺 序分为直达声、早期反射声和混响声。
声音在室内传播
直达声
直达声是室内任一点直接接收到声源发出的声音, 是接收声音的 主体, 不受空间界面的影响。
早期反射声
早期反射声是指延迟直达声50毫秒以内到达听音点的反射次数 较少的声音, 包括一次、二次或少数三次反射声。
40方等响
20 87dB 31.5 75dB 63 58dB 125 45dB 250 43dB 500 42dB 1K 40dB 2K 36dB 4K 32dB 8K 48dB
声波的透射与吸收
▪ 声波具有能量, 简称声能。
▪ 当声波碰到室内某一界面后(如天花、墙), 一部分声能被反射, 一
部分被吸收(主要是转化成热能), 一部分穿透到另一空间。
Eo E E E
透射系数:
Ei Eo
Er
反射系数: Eo
1 r 1 Er Ea Ei
Eo Eo
不同吸材声料,系不数同的: 构造对声音具有不同的性能。在隔声中希望用透
声音的基本性质
“声”由声源发出, “音”在传播介质中向外传播。 声音在固体中的传播速度最快, 其次是液体, 声音 在气体中传播的速度最慢。
声波的基本量
f: 频率,每秒钟振动的次数,单位Hz(赫兹)频率高的声音 称为高音,频率低的声音称为低音。
声音是声波作用于人耳引起的主观感受, 人耳对声波 频率的主观感觉范围为20Hz~20kHz, 通常称此范围为 音频;低于20Hz为次声波, 高于20kHz为超声波。 : 波长,在传播途径上,两相邻同相位质点距离。单位m(米 )。声波完成一次振动所走的距离。
物理重要知识梳理声学与电磁学的应用
物理重要知识梳理声学与电磁学的应用物理重要知识梳理:声学与电磁学的应用声学和电磁学作为物理学的重要分支,涵盖了很多实际生活中的应用。
本文将就声学和电磁学的基础知识及其应用进行梳理。
一、声学的应用声学是研究声波传播和声音的产生、传播、接收及其应用的学科,其在生活中具有广泛的应用,下面将介绍几个典型的应用场景。
1. 声音的传播声音的传播是声学研究的重要内容,声波在不同介质中的传播特性会影响到声音的传导效果。
这一原理在声学工程中应用广泛,比如音响系统的设计和调试、会议室和音乐厅的声学设计等。
2. 声音的放大与录制声音的放大和录制是声学在音频领域中的应用之一。
通过声学传感器和扬声器,我们能够将声音信号放大到合适的幅度,并通过录音设备将声音转化为电信号,实现声音的传输和保存。
这些技术在广播、电视、录音、语音识别等领域得到广泛应用。
3. 声纳技术声纳技术是利用声波在水中的传播特性实现对水下目标的探测与定位。
它在海洋勘探、水下导航、水下探测等领域中起到了重要作用。
通过测量声波的传播时间和方向,我们可以确定目标的位置和距离。
二、电磁学的应用电磁学是研究电磁场和电磁波的产生、传播、和相互作用的学科,被广泛应用于现代科技和生活中。
下面将介绍几个电磁学的典型应用。
1. 通信技术电磁学在通信领域中扮演着重要角色。
通过调制和解调电磁波,我们可以将信息传输到很远的地方。
这种技术在无线电通信、卫星通信、移动通信等方面有着广泛的应用。
2. 电磁感应与发电电磁感应是指通过磁场的变化来诱发电流的现象。
根据这一原理,我们可以利用电磁感应现象实现发电。
这种方法被广泛应用于发电厂、风力发电和水力发电等领域中。
3. 光学技术光学是电磁学的重要分支,研究光的产生、传播和相互作用。
光学技术在显示器、激光器、光纤通信、光存储等领域中得到了广泛应用。
通过改变光的属性,我们可以实现信息的传输和处理。
结语声学和电磁学作为物理学的重要分支,在现代科技和生活中都有广泛的应用。
电磁信号知识点总结
电磁信号知识点总结一、电磁波的特性1.波长和频率电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的,它们的波长和频率之间存在反比关系。
波长是波在媒质中传播一个周期的长度,通常用λ表示,单位是米。
频率是波每秒钟振动的次数,通常用f表示,单位是赫兹(Hz)。
波长和频率之间的关系由下式给出:c = λf,其中c是光速,约为3×10^8米/秒。
2.极化状态电磁波可以沿着不同方向传播,它们的振动方向被称为极化状态。
有线性极化、圆极化和椭圆极化等不同类型。
3.传播特性电磁波在空间中传播存在传播直线和反射折射等现象。
它们的传播速度由媒质的介电常数和磁导率决定,媒质的不同会影响其传播速度。
4.频谱特性电磁波的频率范围很广,可分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频段。
二、电磁信号的传播1.自由空间传播电磁信号在自由空间中,即没有任何障碍物的情况下,会以直线传播。
其传播过程受到传播距离、发射功率和天线增益等因素的影响。
2.地面传播在地面传播条件下,电磁信号会受到地形、建筑物和植被等障碍物的影响,会产生衰减和多径效应。
3.大气传播天线传播条件下,大气中的湿度、温度和气压等因素也会对电磁信号的传播产生影响。
4.散射传播电磁信号在传播过程中也会发生散射现象,散射会导致信号的衰减和时延,影响通信质量。
三、调制技术1.调幅调制(AM)调幅调制是一种将模拟信号与载波进行调制的技术,它的主要原理是通过改变载波的振幅来传输信号。
调幅调制技术简单,但抗干扰能力较差。
2.调频调制(FM)调频调制是一种将模拟信号与载波进行调制的技术,它的主要原理是通过改变载波的频率来传输信号。
调频调制技术具有较好的抗干扰能力。
3.调相调制(PM)调相调制是一种将模拟信号与载波进行调制的技术,它的主要原理是通过改变载波的相位来传输信号。
4.数字调制(ASK、FSK、PSK)数字调制是一种将数字信号与载波进行调制的技术,它的主要原理是通过改变载波的振幅、频率或相位来传输信号。
声学基础知识(整理教案资料
声学基础知识(整理教案资料一、教学内容本节课我们将探讨声学基础知识,内容涉及《物理》教材第四章第一节“声音的产生与传播”。
详细内容包括声音的产生原理、声波传播的条件、声音的三个特性(音调、响度、音色)以及声音的反射、折射和衍射现象。
二、教学目标1. 理解声音的产生和传播原理,掌握声波的基本特性。
2. 学会区分声音的音调、响度和音色,并能运用相关知识解释生活中的声现象。
3. 掌握声音的反射、折射和衍射现象,提高分析问题的能力。
三、教学难点与重点难点:声音的反射、折射和衍射现象的理解和应用。
重点:声音的产生原理、声波传播的条件以及声音的三个特性。
四、教具与学具准备教具:音响、话筒、吉他、橡皮筋、尺子、多媒体设备。
学具:笔记本、铅笔、直尺、三角板。
五、教学过程1. 实践情景引入:播放吉他演奏视频,引导学生思考声音是如何产生的。
2. 知识讲解:(1)声音的产生原理:振动产生声音,如吉他弦振动产生声音。
(2)声波传播的条件:需要介质,如空气、水等。
(3)声音的三个特性:音调(频率高低)、响度(声音大小)、音色(声音品质)。
3. 例题讲解:(1)如何判断声音的音调高低?(2)声音在空气中的传播速度是多少?4. 随堂练习:分析教室内的声音特性,如粉笔写字的声音、风扇转动的声音等。
5. 知识拓展:声音的反射、折射和衍射现象。
六、板书设计1. 声音的产生与传播原理:振动产生声音条件:需要介质2. 声音的三个特性音调响度音色3. 声音的反射、折射和衍射现象七、作业设计1. 作业题目:(1)简述声音的产生原理及声波传播的条件。
(2)生活中有哪些例子可以说明声音的三个特性?(3)分析声音在教室内的传播现象,如回声、声音的衍射等。
2. 答案:(1)声音由振动产生,声波传播需要介质。
(2)如:不同乐器的音色不同;离音源近的声音响度大,离音源远的声音响度小;频率高低决定音调高低。
(3)回声:在教室内的声音遇到墙壁反射回来;声音的衍射:声音遇到障碍物边缘时,发生弯曲现象。
西点课业-初中物理-声学基础知识
声学基础知识一、声学基础1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ。
2、把声能转换成电能的设备是传声器。
3、把电能转换成声能的设备是扬声器。
4、声频系统出现声反馈啸叫,通常调节均衡器。
5、房间混响时间过长,会出现声音混浊。
6、房间混响时间过短,会出现声音发干。
7、唱歌感觉声音太干,当调节混响器。
8、讲话时出现声音混浊,可能原因是加了混响效果。
9、声音三要素是指音强、音高、音色。
10、音强对应的客观评价尺度是振幅。
11、音高对应的客观评价尺度是频率。
12、音色对应的客观评价尺度是频谱。
13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。
14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大。
15、人耳对中频段的声音最为灵敏。
16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝。
17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大。
18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同。
19、等响曲线中,每条曲线上标注的数字是表示响度级。
20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg(输出电压/输入电压)。
21、响度级的单位为phon。
22、声级计测出的dB值,表示计权声压级。
23、音色是由所发声音的波形所确定的。
24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间,称为混响时间。
25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声。
26、声波的最大瞬时值称为振幅。
27、一秒内振动的次数称为频率。
28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响,这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度。
29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏。
30、人耳对100Hz以下,8K以上的声音感觉较迟钝。
31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用,属有益反射声作用。
32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用,属有害反射作用。
33、声音在空气中传播速度约为340m/s。
34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音,应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时。
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电声学基础知识《音频声学简介》(5页)《电声学名词及物理意义》(4页)《电声学基础》(31页)于“稠密”状态;活塞向左运动时,则空气层质点膨胀,空气层的密度将减小,压强亦将减小,使空气层处于“稀疏”状态。
活塞不断地来回运动,将使空气层交替地产生疏密的变化。
由于空气分子之间的相互作用,这种交替的疏密状态,将由近及远地沿管子向右传播。
这种疏密状态的传播,就形成了声波。
§2 描述声波的物理量一、声压大气静止时的压强即为大气压强。
当有声波存在时,局部空气产生稠密或稀疏。
在稠密的地方,压强将增加,在稀疏的地方压强将减小;这样,就在原有的大气压上又附加了一个压强的起伏。
这个压强的起伏是由于声波的作用而引起的,所以称它为声压;用p 表示。
声压的大小与物体(如前述的活塞)的振动状态有关;物体振动的振幅愈大、则压强的起伏也愈大,声压也就愈大。
然而,声压与大气压强相比,是及其微弱的。
存在声压的空间,称为声场。
声场中某一瞬时的声压值,称为瞬时声压)(t p 。
在一定的时间间隔中最大的瞬时声压值,称为峰值声压。
如果,声压随时间的变化是按简谐规律的,则峰值声压就是声压的振幅。
瞬时声压)(t p 对时间取方均根值,即⎰=T e dt t p T p 02)(1 〔1〕称为声压的有效值或有效声压。
T 为取平均的时间间隔。
它可以是一个周期或比周期大得多的时间间隔。
一般我们用电子仪器所测得的声压值,就是声压的有效值;而人们习惯上所指的声压值,也是声压的有效值。
声压的大小,表示了声波的强弱。
目前国际上采用帕(a P )作为声压的单位。
以往也用微巴作为单位,它们的换算关系为;1帕=1牛顿/米² (MKS 制)1微巴=1达因/厘米² CGS (制)1微巴=0.1帕1大气压=a P 5100325.1⨯ (常温下)为了对声压的大小数值,有一个感性的了解,在表一中列出了几种声源所发出的声音的声压的大小。
大小之间可以相差上亿倍。
二、频率声源(如上述的活塞)每秒振动的次数称为声波的频率,并用字母f表示,其单位为赫兹(H z)1/秒。
虽然在自然界中能产生单频率的声源很少,大多数声源的振动是一个很复杂的过程,产生的大多为复合音。
但是,我们可以用频谱分析的方法,把一个复合音分解为一系列幅值不同的单频声的组合。
因此研究单频声具有基础性的意义,而频率则是描述单频声的一个重要物理量。
频率的倒数则称为周期。
单位为秒。
人耳能听得见的声波的频率范围为20~20000H z,称为可闻声或音频声。
低于20H z的声波,称为次声。
虽然人耳听不到,但可用仪器接收到,它在研究热带风暴、地震及核爆炸等方面有广泛的应用。
高于20000H z的声波称为超声,它在无损探伤、切割、诊断、水下探测等方面,均有广泛的应用。
当频率再提高至波长可与物质结构的线度相比较时,就可以用声波来研究物质结构,这样频率的声波则称为特超声。
在音响和通信中所涉及的声波,就是人耳能感知的音频声。
而研究音频声的拾取、重放、传播及传播过程中的各种物理现象的科学,就称为音频声学。
三、声速声波在介质中传播的速度称为声速,单位为米/秒。
声速的大小,与声波藉以传播的介质有关。
不同的介质声速不同。
固体介质、液体介质和气体介质三者之中,固体介质中的声速最大,液体次之,气体最小。
即使在空气介质中,声速还与空气的压强和温度有关。
在理论上,有ργ0P c = 〔2〕 式中; c 为声波在空气中的传播速度;γ 为空气的比热比,且402,1=γ;0P 为大气静压强,且a P P 5010013.1⨯= (0℃);ρ 为空气密度,且3293.1m Kg =ρ(0℃);因此,可算得 6.331)0(0=C c m/s上式表示的是温度为0℃,空气中的声速。
如果温度改变了,则声速的值也就不同。
对于空气,可按下式算得不同温度下的声速:t C t c 6.06.331)(0+= m/s 〔3〕由上式即可算得常温(20℃)下空气中的声速为344)20(0=C c m/s 〔4〕 这是一个值得牢记的数值,因为不少计算,需用到这个数据。
四、波长声波在传播过程中相邻的同相位的两点之间(如相邻的两稠密或两稀疏之间)的距离称为波长,用字母λ表示,单位为米。
波长λ与频率f及声速c之间,有如下关系:c=λ·f 〔5〕 在空气中,不同频率的声波,具有相同的传播速度;因此,〔5〕式的关系对于空气中传播的任何频率的声波,都是正确的。
例如在常温常压下,1000H z的声波波长为0.344米;100H z的声波波长为3.44米等等。
五、声强前已指出,声波实质上是振动在介质中的传播。
声振动包括两个方面;一方面使介质质点在平衡位置附近来回振动;另一方面又使介质产生疏密的过程。
前者使介质具有振动动能,后者使介质具有形变势能;而此两者的和,就是介质所具有的声能量。
因此,声波的传播也可以说是声能量的传递。
在单位时间内,通过垂直于声传播方向的单位面积的平均能量,称为声强,用字母I 表示,单位为瓦/米²。
应当指出,声强是一个有大小和方向的物理量,即是一个矢量,它表示着声音传播的方向和强度。
对于平面波和球面波,在声波的传播方向上,声强与声压的关系为;cp I ρ2= 〔6〕 其中; ρ 为大气密度;且321.1m Kg =ρ,(常温常压下)c 为声波空气中的传播速度;且c=344m/s(常温常压下)六、声功率声源在单位时间内所辐射的总的声能量,称为声源辐射功率,简称声功率。
通常用字母W 表示,单位为瓦(W )。
如果一个点声源,在自由空间辐射声波(此情况下辐射无指向性),则在与声源等距离的球面上,任何一点的声强,都是相同的;且与声源声功率之间,有如下关系:24r I W π∙= 〔7〕 式中: W 为声源的声功率 (W );I 为声强 (W/m²);r 为离声源的距离 (m);输出声功率的大小,是扬声器的重要指标之一,因为由它可以决定扬声器的电声效率。
§3 级和分贝前已指出,自然界可能出现的各种声源中,其声压大小的范围是很大的,大小之间可以相差上亿倍。
变化范围这么大的声压,用线性标度表示是很不方便的。
特别是人耳对声音大小的感觉并不正比于声压或声强的大小,而近似地正比于声压或声强的对数值。
基于这两方面的原因,在声学中普遍采用对数标度来度量声压、声强、声功率等。
因为对数的宗量是一个无量纲的量,所以通常把一个物理量的两个数值之比的对数,称为这个物理量的“级”,那个被比的量则称为参考量。
有时又觉得取对数后的数值过小,而不方便,往往再乘以10倍来定级,并以“分贝”表示。
下面我们就来定义声功率、声强和声压的级。
一.声功率级(SWL )声功率级用符号W L 表示,其定义是:将某声功率W 与参考声功率0W 的比值,取以10为底的对数,再乘以10,所得结果以分贝表示。
即10W W Lg L W = (dB) 〔8〕 其中 12010-=W (W )二.声强级 (SIL )声强级用符号I L 表示,其定义是:把某声强I 与参考声强I 。
的比值,取以10为底的对数,再乘以10,结果以分贝表示。
即10I I Lg L I = 〔dB 〕 〔9〕 其中 12010-=I (W/m²)三.声压级(SPL )声压级用符号p L 表示,其定义是:把某声压p (有效值)与参考声压0p 的比值,取以10为底的对数,再乘以20,结果以分贝表示。
即020p pLg L p = (dB ) 〔10〕其中 50102-⨯=p a P 即以人耳刚能觉察的声压值作为参考值,显然,人耳刚能觉察的声压级为0dB.表一所列各种声源所对应的声压级,如表中第三列所示。
由此可见,采用对数标度后,表一中所列各声源的声压级在0~180dB 之间。
由〔10〕式可知,声压每增加一倍,其声压级增加6dB ;声压每增加10倍,声压级增加20dB.电声学名词及物理意义(部分)一、一般名词术语1.1电声学 electracoustics研究声电相互转换的原理和技术,以及声信号的存储、加工、传递、测量和应用的科学。
它研究的内容覆盖所有的声频范围,从次声到特超声,通常仅局限于可闻声范围。
1.2可闻声 audible sounda.引起听觉的声振动。
b.由声振动引起的听觉。
1.3 音调 pitch听觉的属性。
根据它可以把声音排成由低到高的序列。
1.4 响度 loudness听觉的属性。
根据它可以把声音排成由轻到响的序列。
1.5 音品、音色 timbre是声觉的属性,它使听者区别同时存在的同样响度和音调的两个声音之所以不同。
1.6 纯音 pure sound,pure tone,simple tonea.有单一音调的声觉。
b.简谐声振动。
1.7 噪声 noicea.紊乱不定的或统计上随机的振荡。
b.不希望的或不需要的声音,或其他干扰。
1.8 声压 sound pressure指由声扰动产生的压强增量(逾压)。
1.9参考声压 reference sound pressure用级来表示声压时所选用的基准,通常选用20μPa。
1.10 级 level某一量与该量的参考量之比的对数。
对数的底、参考量和级的类别必须加以说明。
注:①级的类别用复合名词来表示,如声压级或声功率级;②不论所选的是峰值、均方根值还是其他的量,参考量应保持不变;③对数的底通常用与该底有关的级的单位来说明。
1.11 贝〔尔〕 bel是一种级的单位,其对数的底是10,适用于功率类的量;当对数的底是10的平方根时,也是场量的级的单位。
注:例如功率类的量是声功率和声能量,场量是声压和电压。
1.12 分贝 decibel贝〔尔〕的十分之一。
注:分贝是比贝〔尔〕更常用的级的单位。
;1.13 声压级 sound pressure level声压与参考声压之比的对数,以分贝表示的声压级是20乘以该比率的以10为底的对数。
1.14 声级 sound level,weighted sound pressure level在一定的时间内,通过标准化的频率计权和时间计权得到的声压与基准声压之比的对数。
用分贝表示的声级为20乘以该比率的以10为底的对数。
1.15 响应 response在一定条件下,器件或系统由激励所引起的运动或其他输出。
所用的输入和输出的类别必须表明。
1.16 失真 distortion不希望的波形变化。
注:①输入和输出之间的非线性关系;②不同频率的传输的不一致;③相移与频率不成比例。
1.17共振 resonance系统受迫振动时的一种现象,激励频率的微小变化都将导致该系统的响应减小。
注:应说明所测响应的量,例如,速度共振。
1.18 共振频率 resonance frequency共振时的频率。