声音的基本性质(客观属性)
声学基础知识(1)
声学基础知识
声音是如何产生的
振动的物体能使邻近的空气分子振动，这些分子又 引起它们邻近的空气分子振动，从而产生声音，声音以 声波的形式传递，这种传递过程叫声辐射。由于分子振 动产生的声波的方向与波传递的方向相同，所以是一种 纵波。
声音必须在介质中传播，无论是固体、液体还是气 体，都可以作为介质。
声音的三要素
响度
响度又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决 于声波振幅的大小。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围 为0dB—140dB。
音高
音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上 音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之 则低，单位用赫兹(Hz)表示。
功率增加一倍，声压增加3dB。
距离增加一倍，声压减少6dB(自由声场的情况下) 在电声领域中，分贝这个量的变化关系恰恰和人耳的听 觉强弱感受非常吻合，这也给声学计算打下了一个良好的 基础。
常见声源的声压级-分贝
窃窃私语：20dB~35dB 人声语言：30dB~80dB 女高音：35dB~105dB 男高音：40dB~95dB 小提琴：40dB~100dB 打击乐：55dB~105dB 交响乐：20dB~120dB
声波的反射
当声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍时，声波将 被反射。类似于光在镜子上的反射。
反射的定律：
1）入射线、反射线法线在同一侧。 2）入射线和反射线分别在法线两侧。 3）入射角等于反射角。Li=L
声波的反射
室内声音反射的几种情况
声波的散射
当障碍物的尺寸与声波相当时，将不会形成定向 反射，而以障碍物为一子波源，形成扩散。
人耳的结构
人耳的结构：外耳、中耳、内耳、骨传导
《声音的特性》导学案
《声音的特性》导学案一、教学目标：1、探究声音的特性，包括音调、响度和音色。
2、能够解释生活中的现象，并运用所学的知识解决实际问题。
3、培养学生对声音特性的兴趣和好奇心，提高观察、实验和探究的能力。
二、教学内容及过程：1、音调：1)定义：音调是指声音的高低。
2)影响音调的因素：声音的频率。
3)实验：通过改变弦的长度或紧度来改变音调。
4)应用：弦乐器（如吉他、小提琴）通过改变弦的长度或紧度来改变音调。
2、响度：1)定义：响度是指声音的强弱。
2)影响响度的因素：声音的振幅。
3)实验：通过改变声音的振幅来改变响度。
4)应用：扬声器、音响设备通过改变音量来改变响度。
3、音色：1)定义：音色是指声音的品质，即声音的独特性。
2)影响音色的因素：声音的泛音和持续时间。
3)实验：通过比较不同乐器的音色来理解音色的意义。
4)应用：人类通过音色来区分不同的乐器或人声。
三、教学重点与难点：重点：探究声音的特性，理解音调、响度和音色的概念及影响因素。
难点：通过实验观察和理解音调、响度和音色的变化。
四、教学评价与反馈：1、评价：通过观察学生的实验操作和小组讨论表现进行评价。
2、反馈：根据评价结果，为学生提供反馈和建议，帮助他们更好地理解和掌握声音的特性。
五、教学反思与改进：1、反思：对本次导学案的教学过程进行反思，总结经验和教训，为今后的教学提供参考。
2、改进：根据反思结果，对导学案进行改进和完善，提高教学质量和效果。
声音的特性_学案学习目标：1、知识目标：了解声音的基本特性，包括音调、响度和音色。
2、能力目标：能够区分音调、响度和音色，并能够用相应的词语描述不同的声音特性。
3、情感目标：通过学习声音的特性，对身边的声音产生更多的好奇心，更加周围的声音。
一、导入新课1、教师播放一段音乐，让学生感受不同音调、响度和音色的声音带来的不同感受。
2、请学生描述自己听到的声音，并尝试用词语描述这些声音的特性。
3、引导学生思考：声音有哪些基本特性？音调、响度和音色是什么意思？二、新课学习1、音调：指声音的高低。
建筑声学1---基本知识要点20140118
例：在一自由声场中，距离面声源2m远的直达 声的声压级为65dB，则距声源4m处的声压级为： A. 65dB C. 61dB B. 63dB D.59dB
二、混响和混响时间计算公式
混响过程：对室内音质影响很大 声源停止后，室内声场逐渐被房间内表面所 吸收而消 失的过程。此过程与听音的质量关 系极大 。 停止发声→直达声→一次反射声→二次反、 射声→………… 多次反射声整个过程连续且 逐渐衰减——是一个逐渐衰减的混响过程.
2、定义响度级 A、 选定标准声音： 1000Hz（纯音）——Lp=50dB B、f1(2000Hz)（待测）——Ｌｐ＝48ｄＢ
f2(100Hz) (待测）——Ｌｐ＝59ｄＢ
他们的响度级都是： 50方 定义：某频率声音的响度级等于根据听力正 常的听音的听音判断为等响的1KHz 纯音的声压级。 单位： 方 1KHz的声压级为响度级
第二节 室内声学原理
一、自由声场（无反射）
（一）点声源观测点与声源的距离增加一倍，声压级
降低6dB。
Lp =Lw— 20lg r --11
（二）无限长的线声源观测点与声源的距离增 加一倍，声压级 降低3dB。 交通噪声观测点与声源的距离增加一倍， 声压级降低4dB。 （三）面声源观测点与声源的距离增加，声压 级不衰减。
生声扩散现象？ A 凸曲面 C 平面 B 凹曲面 D 软界面
6、 （2006）两个声音传至人耳的时间差为多少 毫秒（ms）时，人们就会分辨出他们是断续的？
A 25ms
C 45ms
B 35ms
D 55ms
7、 (2005)低频声波在传播途径上遇到相对尺
寸较小的障板时，会产生下列哪种声现象？ A 反射 C 扩散 答案：D B 干涉 D 绕射
声音的基本性质（一）
声音的基本性质（一）教学目的：了解声音的产生、掌握描述声波的物理量，了解声音传播过程中的基本现象。
教学内容：声波的基本性质、描述声波的物理量、声波的反射、扩散与绕射、声波的透射与吸收教学重难点：描述声波的物理量，声音传播过程中的基本现象。
教学时数：2课时教学步骤：一、新课导入提问：请同学们思考声音的本质是什么？二、讲授新课（一）声音的基本性质1、波的产生声音的本质是一种波，想了解声音的基本性质就要从了解波开始，譬如希望了解声波的产生，首先就要了解波是怎么产生的。
由振动理论可知，具有质量和弹性的物体，在一定条件下都可以发生振动，便产生了波。
这种波叫机械波。
2、波动的传播方式波动传播的方式有两种，即横波和纵波横波：当媒质质点的振动方向和波动传播的方向垂直时，我们称之为横波。
手抖动绳子产生的波就属于横波。
纵波：当媒质质点的振动方向和波动传播的方向平行时，则称之为纵波。
提问：声波是横波还是纵波呢？请参看课本P19，通过了解声波的产生过程，我们知道声波是横波，如果用一句话对声波进行定义，我们可以使用下面这句话：3、声波的定义机械振动或气流扰动引起周围弹性介质发生波动的现象。
如果想更加细致地描述声音，可以从以下两个角度：4、声音的双重含义a、从生物学的角度来说，耳朵所能感觉到的空气质点的振动和这种振动在空气中的传播称为声。
b、从物理学的角度来说，声是指在任何弹性介质中传播的扰动，是一种机械波提问：请大家通过声音的定义，思考总结一下声波产生的必要条件5、声波产生的必要条件机械振动或气流扰动的声源传播振动的媒介声源：产生声波的物体叫做声源声场：声波所波及的空间称为声场媒体（介质）：传递振动的物质下面是一些关于声音的小问题，请同学们思考：PS:什么是扰动？简单地说，扰动是指在空气、固体和液体中密度、压力或者是速度的一个微小变化，这个变化在连续的弹性体中就会传播出去，值得注意的是，传播出去的是能量，弹性物质本身并不会传播，也就是说声音是能量的传递。
声学基础知识详解演示文稿
音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上音高大小 主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹
(Hz)表示。
音色
音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基 频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生 的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。
场所 飞机起飞着路时，正下方 列车通过铁路桥时，正下方
地铁行车时，车厢内 公共汽车内 白天十字路口 普通讲话 安静的街头 安静的办公室
安静的住宅小区，白天 安静的住宅小区，夜晚
声波的绕射
声波在传播过程中遇到障碍或孔洞时将发生绕射。绕射的情 况与声波的波长和障碍物（或孔）的尺寸有关。
第十五页，共97页。
第二十四页，共97页。
参考混响时间
厅堂类型 电影院 会议厅 音乐厅
电视演播室 语言录音室 录音控制室 多轨录音棚
参考混响时间 1.0 ~ 1.2 Sec 1.0 ~ 1.4 Sec 1.5 ~ 1.8 Sec 0.8 ~ 1.0 Sec 0.3 ~ 0.4 Sec 0.3 ~ 0.4 Sec
0.6 Sec
▪语言清晰度和信噪比的关系
在背景噪声较强的情况下，利用一定的手段提高信号的信 噪比，可以使语言清晰度得以提高。
第二十八页，共97页。
房间的特殊声学现象
声聚焦：由于室内存在的凹面，使部分区域的声音汇集在 某一个焦点上，从而造成室内声场分布不均匀的现象。
死点：由于声音的聚焦或干涉形成某点（或某区域）声音严重不 足的情况。 声影区：由于建筑物或折射的原因，造成声音不能辐射到的区域 。 声染色：由于房间频率相应的问题，原始声音在传播过程中 被赋予了额外的声音特征。
1声学基础知识
声音是一种波动现象。当声源（ 机械振动源） 声音是一种波动现象。当声源（ 机械振动源） 振动时， 振动体对周围相邻媒质产生扰动， 振动时， 振动体对周围相邻媒质产生扰动， 而被扰动的媒质又会对它的外围相邻媒质产 生扰动， 这种扰动的不断传递就是声音产生 生扰动， 这种扰动的不断传递就是声音产生 与传播的基本机理。 与传播的基本机理。 存在着声波的空间称为声 存在着声波的空间称为声 场。声场中能够传递上述 扰动的媒质称为声场媒质。 扰动的媒质称为声场媒质。
第一章 声学基础知识
现实世界是声音的世界。我们会听到各 现实世界是声音的世界。 种各样的声音：歌声、说话声、乐器声、 种各样的声音：歌声、说话声、乐器声、 噪声等等，且不但能感觉到声音的强度、 噪声等等，且不但能感觉到声音的强度、 音调和音色， 音调和音色，而且还能感觉出声源的方 向和距离，即空间印象感——立体感。 ——立体感 向和距离，即空间印象感——立体感。 本章将介绍声学基础知识。 本章将介绍声学基础知识。
2音乐1
影视音乐有一般音乐艺术的共性，善于表 现丰富的感情，但它也有影视艺术方面的 属性，必须与影片的思想内容、结构形式、 艺术风格协调一致。 影视作品中的音乐分为两种，一种是有声 源音乐，一种是无声源音乐。
2音乐2
有声源音乐也称客观音乐，即音乐的原始声源出 现在画面所表现的事件内容之中，使得观众在听 到音乐声的同时也能看到声源的存在。 无声源音乐也称主观音乐，是指从画面上见不到 或感受不到有原始声源的音乐。通常是来自画面 之外，为烘托画面内容而配置的主题音乐，主要 作用在于表达画面内容的情绪、渲染特定的环境 气氛、刻画人物内心世界等。
作业1 作业1
影视声音的三大元素是什么？请四人一组， 观看2 观看2段影片（喜欢的、经典的、特别的）， 找出其中的声音元素并分析其作用。 写在16K纸上，顶部注明学号、姓名。 写在16K纸上，顶部注明学号、姓名。 下周带上所分析的影片，随堂交流，提交 作业，逾期不收。 5分
音响技术第2章声学基础
我们以舞台上左右前后错开的各种乐器组成整个乐队. 他们演奏时, 到达听众耳际的声音可分为三类:
第二类为反射声.
第一类为直达声.
第三类为混响声.
与单声道重放声相比, 立体声具有一些显著的特点. 具有明显的方位感和分布感
用单声道放音时, 即使声源是一个乐队的演奏, 聆听者仍会明确地感到声音是从扬声器一个点发出的. 具有较高的清晰度
1.声压
声压的大小表示声波的强弱. 在一定时间内, 瞬时声压对时间取均方根值称为有效声压. 用电子仪表测量得到的通常是有效声压, 人们习惯上讲的声压实际上也是有效声压. 声压的国际单位是“Pa”（帕）, 1 Pa＝1 N/m2, １大气压＝105 Pa. 声压与大气压相比是极其微弱的. 正常人能听到的最弱声音约为2×10-5 Pa, 称为参考声压, 用符号Pr表示.
掩蔽效应是指同一环境中的其它声音会使聆听者降低对某一声音的听力. 一个较强的声音往往会掩盖住一个较弱的声音, 特别是当这两个声音处于相同的频率范围时.
01
掩蔽效应在音响技术中得到应用. 如一些降噪系统就是利用掩蔽效应的原理设计的, 信噪比的概念及其指标要求也是根据掩蔽效应提出来的. 在数字音源中, 可利用掩蔽效应进行压缩编码.
01
正弦定理告诉我们: 改变左右两只扬声器的发声强度, 声像将定位在两只扬声器之间.
(2 - 3)
01
02
式中l表示两耳距离； θ表示声源与人头中心线的夹角, 称为平面入射角； c为声速. 设l=20 cm,
c＝340 m/s, 则
02
Δt≈0.62 sinθ (ms) (2 - 4)
两耳虽然相距不远, 但是, 由于头颅的阻隔作用, 使得从某方向传来的声音需要绕过头部才能到达离声源较远的一只耳朵中去. 在传播过程中, 其声压级会有一定程度的衰减, 使两侧耳壳处产生声级差.
3.1声学基础
p p0 0
p p0 1 将上式两边对时间求导得到： t 0 t
③
根据公式①的连续性方程、公式②的动力学方程和公式③的理想气体方
• 频率与周期的关系： f=1/T • 波长、频率与声速的关系: c = λ f 在一定媒质中，c不变，所以，f↑=λ↓，f↓=λ↑
2.怎么来描述声音？ 声波的频率与周期
2.怎么来描述声音？ 纯音和噪声
2.怎么来描述声音？
2.声学基本概念
1.声速 物体的振动会引起周围空气的振动，空气是一种具有质量、弹性和可压缩 性的物质。由于空气的压缩与扩张这种不间断的运动就形成了声波，声波 在空气中传播，它的速度只与介质的特性和热力学温度有关系。在理想气
c RTa 其中 是流体的比热比；R 体中，声速c可用下面表达式定义：
是气体常数； Ta 是热力学温度。
2.声压
当地气压与大气压的差值就是声压。声压是一个与时间和位置相关的物理
量，用p(x,t)来表示。
2.怎么来描述声音？
3.声阻抗
介质的特性决定着声音的传播，介质的特性用声阻抗来表示，是一个十分 重要的物理参数，它可由声压与体积速度的复数比值得到：
I
I
穿过微小面积单元的声功率： dW I dS I dS cos
穿过任意曲面声功率： W I dS I cos dS
声功率
穿过波振面的声功率可直接用面积乘以声强。
I
r
S
I
声强均匀的平面波功率：
指向均匀点声源功率：
W IS
建筑声学提纲
反射：当声波在传播过程中遇到尺寸比波 长大得多的障板时（d>>λ），声波将被 反射，在障板后面形成声影区。
反射定律： 1.三线同面； 2.两线两侧； 3.两角相等。
几种反射面：
1. 平面对声波的反射； 2. 凸面对声波的反射； 3. 凹面对声波的反射；
第五节 声音和媒质边界的作用性态
二、声扩散 声波在传播过程中如果遇到一些凸形
球面波：
自
由
平面波：声强无衰减（理论上）。 声
场
第二节：声音的计量
3. 声压：某瞬时时介质中的压强相对于无声波 时压强的改变量，单位为牛顿/米2（N/m2） 或帕（Pa）。
p P P0
声压和声强的关系
在自由声场中，某处声强和声压的关系：
p—有效声压，N/m2 ρ0—空气密度，kg/m3 c—空气中的声速，m/s ρ0c—介质的特性阻抗，在20oC 时，其值为415N∙s/m2（瑞利）
第三节：声音的频谱与声源的指向性
声源在自由场中辐射声音时，声音强度分布 情况的一个重要特性为指向性。
点声源无指向性 声源尺寸比波长大得越多指向性越强 中高频声音指向性强
第四节：声音的传播
一、声音在户外的传播 1. 点声源随距离的衰减 点声源的自由声场：
dB
距离增加1倍，声压级降低6dB
点声源的半自由声场
5. 人耳对声长的解析：人耳对时间的分辨可 短到2ms，且和声音的强度和频率无关。 时间差别阈限∆T随声长的减短而变小。
第七节 人的主观听觉特性
6.听觉掩蔽： 对一个声音的感受性会因另一个声
音的存在而发生改变。一个纯音引起的掩蔽决定于 它的强度和频率：低频声能有效地掩蔽高频声，但 高频声对低频声的掩蔽作用不大；最大的掩蔽出现 在掩蔽声频率附近；掩蔽量随掩蔽声的增强而加大。
建筑物理(声学复习)
建筑物理(声学复习)第10章 建筑声学基本知识1. 声音的基本性质①声波的绕射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的现象。
②声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射。
③声波的散射（衍射）当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射。
④声波的折射像光通过棱镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。
这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。
白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲⑤声波的透射与吸收当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）时，声能的一部分被反射，一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。
根据能量守恒定理：0E E E E γατ=++E ——单位时间入射到建筑构件上总声能；E γ——构件反射的声能； E α——构件吸收的声能； E τ——透过构件的声能。
透射系数0/E E ττ=； 反射系数0/E E γγ=；实际构件的吸收只是E α，但从入射波和反射波所在空间考虑问题，常常定义吸声系数为：0011E E E E E γαταγ+=-=-= ⑥波的干涉和驻波1.波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。
2.驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时，可形成驻波。
2.声音的计量①声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能。
符号W 。
单位：瓦（W ）或微瓦（μW ）。
②声强定义1：是指在单位时间内，改点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。
定义2：在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率。
第一章,声音的基本特性
其中
gradp =
∂ ( ρv x ) ∂ ( ρv y ) ∂ ( ρv z ) ∂p ∂p ∂p i+ j+ k ， div ( ρ 0 v ) = + + ∂x ∂y ∂x ∂z ∂x ∂y
由此可以导出三维波动方程为
∇2 p =
2
1 ∂2 p 2 c0 ∂t 2
∂2 ∂2 ∂2 + + ∂x 2 ∂y 2 ∂z 2
合成声场的平均声能密度为
ε = ε1 + ε 2
对于多列这样的声波，有
2 2 pe2 = p12e + p 2 e + ⋅ ⋅ ⋅ + p ne
_
_
_
（1.2.25） （1.2.26）
在实际场合中，多人讲话发出的声音，多台机器发出的噪声，不同车辆发出的交通噪声 的叠加都可以看作无规相位声波的叠加。
1.3 声场基本特性 1.3.1 声场的分类
1.1 声波的产生与波动方程 1.1.1 声波的产生
日常生活中的绝大部分声音来源于物体的振动。如讲话的声音来源于喉内声带的振动， 扬声器发声来源于纸盆的振动， 机械噪声来源于机器部件的振动。 凡是发出声音的物体都可 称为声源。声源不一定是固体，液体和气体同样会由于振动而发声，如浪涛声和汽笛声就是 由流体诱发引起的。 声音是听觉系统对声波的主观反映， 而声波的产生来源于声源诱发的振动在媒质中的传 播。因此，产生声波的必要条件是声源和媒质（空气、水等等） 。真空中没有媒质存在，因 而在真空中不能传播声音。 需要注意的是， 声波在媒质中的传播， 只是媒质振动状态的传播， 媒质本身并没有向前运动。 它只是在其平衡位置附近来回地振动， 所传播出去的是物质的运 动形态，这种运动形式叫波动。声音是机械振动状态的传播，这种传播过程是一种机械性质 的波动，故而称为声波。 在气体、液体等理想流体媒质中，声振动传播的方向与媒质质点振动方向是一致的， 此类声波是纵波。 描述声波的最常见的基本物理量是声压， 它是媒质受扰动后产生的逾量压 。 1Pa = 1N / m 。 强，其单位是压强的单位： Pa （帕） 描述声压的基本参量包括幅度、相位、频率和波长等。例如，一列纯音声波，在数学上 表示为 p = pa sin(ωt + φ ) ，则 pa 是该声波的幅度，ω = 2πf = 2π / T ，ω 为角频率， f 为
播音主持概论重点
第一章1.播音的定义广义：指电台、电视台等电子传媒所进行的一切有关声音语言和副语言传播信息的活动（包括各种声音、音响、音乐、语言、文字、图像等所进行的传播信息的活动）。
狭义：播音员和节目主持人运用有声语言和副语言，通过广播、电视传媒进行传播信息的创造性活动。
2.播音的重要性从播音的地位来看，播音处于广播电视传播的前沿。
从播音的作用来看，体现播音的重要性。
播音是揭示节目思想内涵的主要工具。
播音又是推广普通话的重要阵地，播音员主持人肩负着推广普通话的重要责任。
3.播音学的定义播音学是研究广播电视播音的创作活动和规律的一门新兴的学科。
4.中国播音学的定义中国播音学是一门研究中国有声语言和副语言传播发生发展规律的学科。
换句话说，中国播音学的研究对象，就是研究传播主体如何运用有声语言和副语言来传播各类信息的创作活动。
它在研究的过程中，必然涵盖新闻播音，也涵盖各类节目主持。
5.传播用语的现实思考方言的草根性决定其传播的地域性普通话的规范性带来传播的广泛性6.基本矛盾：播——受7.对“播音”的误解播音就是念字——否定播音的创造性播音和主持是两回事——混淆二者之间的关系a.主持是播音的延伸产物b.主持和播音本质核心相同第二章1.播音主持发声的两大属性：自然属性（物理属性、生理属性）社会属性（心理性、艺术性）2.播音主持的性质创造性（基本属性）多质性：言语传播性、技术性（业务属性）新闻实践性、艺术创造性性质的主调：新闻性（根本属性）3.播音主持的创造性（什么是创造）通过人的主观能动性的发挥，人的本质力量的显现，改变旧的符号系统，建立新的符号系统。
运用到艺术领域，创造赋予了情感。
通过情感的力量来改变旧的符号系统，建立新的符号系统。
4.什么是创造播音员自身实现了对腹稿（心中的文字符号）和稿件文字符号系统的转换，建立了符合听觉、视觉规律的新的符号系统，从这一点来说，属于创造。
5.播音创作的特征创造和再造的双重性创作素材的二度性创作手段的声像性交流对象的虚拟性吐字发音的规范性感情表达的真实性创作时间的紧张性创作范围的社会性接收方式的个体性创作活动的日常性强烈鲜明的时代性6.播音语言的特点播音语言特点以广播电视的性质、任务为根本，以国情为土壤，以民族文化为背景，以历史经验和传播规律为源泉，以提高语言的传播质量为目标。
声音单元课程设计
声音单元课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解声音的基本特性，包括音调、响度和音色；2. 掌握声音的传播原理，理解声音在固体、液体和气体中的传播速度差异；3. 理解回声、共鸣等现象的产生原因及影响；4. 掌握乐音与噪音的区别，并能运用相关知识评价生活中声音的质量。
技能目标：1. 能够使用乐器或自制装置，进行音调、响度和音色的调整与识别；2. 通过实验探究，提高观察、记录和分析数据的能力；3. 培养运用科学方法解决实际问题的能力，例如设计简单的隔音措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对声音现象的好奇心和探索欲，激发学习自然科学的兴趣；2. 增强环保意识，认识到噪音污染对生活和健康的影响，培养主动减少噪音污染的责任感；3. 通过小组合作，培养学生团结协作、共同探究的精神，提高沟通与交流的能力。
课程性质：本课程为自然科学领域的声音单元，旨在帮助学生建立对声音的全面认识，通过实践与理论相结合，提高学生的科学素养。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，注重从具体到抽象，从感性到理性的认知过程，课程设计力求生动有趣，引发学生兴趣。
教学要求：结合学生实际情况，采用多元化的教学方法，如实验探究、小组讨论等，注重培养学生的动手能力、观察力和思考能力，使学生在轻松愉快的氛围中掌握知识。
通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 声音的基本特性- 音调：音高的概念，频率与音调的关系；- 响度：声音的强弱，振幅与响度的关系；- 音色：声音的质地，不同发声体的音色差异。
2. 声音的传播- 声波传播的原理；- 声音在不同介质中的传播速度；- 声音传播中的能量损失。
3. 声音现象- 回声：回声的形成原理，生活中的回声现象；- 共鸣：共鸣箱的作用，共鸣现象的应用；- 乐音与噪音：乐音的特点，噪音的来源与影响。
4. 声音的应用与环保- 声音在生活中的应用，如音乐、通信等；- 噪音污染及其危害；- 噪音控制的方法和措施。
声学基本知识
声学基本知识一、声音的基本性质声音来源于振动的物体。
辐射声音的振动物体称为“声源”。
声源要在弹性介质中发声并向外传播。
声波是纵波。
(1)人耳所能听到的声波的频率范围为20~20000Hz，称为可听声。
低于20Hz的声音称为次声;高于20000Hz的声音称为超声。
次声与超声不能使人产生声音的感觉。
(2)室温下空气中的声速为340m/s.声速c，波长λ和频率f有如下关系：频率为100～10000Hz的声音的波长为3.4～0.034m.这个波长范围与建筑物室内构件的尺度相当，在室内声学中，对这一频段的声波尤为重视。
-f2.每一频带以其中心频率fc标度，.建筑声学设计和测量中常用的有倍频带和1/3倍频带;在倍频带分析中，上限频率是下限频率的两倍，即fl=2f2;在1/3倍频带分析中，在可听声范围内，倍频带及1/3倍频带的划分及其中心频率如表3—l所示。
表中第一行为1/3倍频带中心频率，第二行为倍频带中心频率。
(4)波阵面与声线声波从声源出发，在同一介质中按一定方向传播，声波在同一时刻所到达的各点的包络面称为波阵面。
声线表示声波的传播方向和途径。
在各向同性的介质中，声线是直线且与波阵面垂直。
依据波阵面形状的不同，将声波划分为：1)平面波——波阵面为平面，由面声源发出;2)柱面波——波阵面为同轴柱面，由线声源发出;3)球面波——波阵面为球面，由点声源发出。
一个声源是否可以被看成是点声源，取决于声源的尺度与所讨论声波波长的相对尺度。
当声源的尺度比它所辐射的声波波长小得多时，可看成是点声源。
所以往往一个尺度较大的声源在低频时可按点声源考虑，而在中高频则不可以。
(5)声绕射声波在传播过程中，遇到小孔或障板时，不再沿直线传播，而是在小孔处产生新的波形或绕到障板背后而改变原来的传播方向，在障板背后继续传播。
这种现象称为绕射，或衍射。
(6)声反射声波在传播过程中，当介质的特性阻抗发生变化时，会发生反射。
从几何声学角度，可更直观地解释为，声波在传播过程中遇到尺寸比声波波长大得多的障板时，声波将被反射。
声学基础
感。也就是平时我们常说的房间的“声染色”。
四、人耳对声音的感知
哈斯效应
没有延时，感觉声音从两声源中间发出
延时5～30ms，感觉声音从超前一个声源发出，感觉不 到另一个声源的存在
延时30～50ms，能感觉两个声源的存在，但方向仍由 超前一个声源决定
延时50ms以上，感觉两个声源同时存在，方向由各个 声源决定，滞后声为回声
1倍频程的中心频率和截止频率
中心频率fm
下限频率f1
上限频率f2
63
125
44
89
89
177
250
500 1000 2000
177
354 708 1416
354
708 1416 2832
4000
8000
2832
5664
5664
11328
1/3倍频程的中心频率和截止频率 中心频率fm 下限频率f1 上限频率f2 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 56 71 89 112 141 178 224 282 355 447 562 71 89 112 141 178 224 282 355 447 563 708 中心频率fm 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 下限频率f1 上限频率f2 708 891 1122 1412 1778 2238 2817 3547 4465 5621 7077 892 1122 1413 1779 2240 2820 3550 4469 5626 7082 8916
反射
E0 ：总声能 Eγ：反射声能 Eα：吸收声能 Eτ：透射声能 透射
声学知识点总结终极版
建筑声学复习要点第3.1章建筑声学基本知识一、声音的基本性质•声音：人耳感受到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微笑的起伏变化。
“弹性介质”：收到振动波干扰后，介质的质点即回到其原来的位置。
•人耳可听到的声波频率范围是20-20000Hz。
•介质的密度越大，声音的传播速度越快，声音在空气中的传播速度为340 m/So •声源：受外力作用而产生震动的物体。
声波是纵波。
声波在空气中传播时，传播的只是能量，空气质点并不传到远方。
•声源的指向性指声源辐射声音强度的空间分布。
频率越高、声源尺寸比辐射波长大得越多，声源的指向性越强。
•波阵面：声波同一时刻所到达的各点的包络面。
声线：表示声波的传播方向和途径。
•声波可分为球面波、平面波和柱面波。
.声音的频率越高，或声源尺寸比声波波长大得越多，声音的方向性越强。
•声源因其尺寸与波长之比可分为点、线和面声源点声源：发出振动的物体尺寸与声波波长相比小于1/4。
一发出球面波线声源：很多靠近的声源沿直线排列。
一发出柱面波面声源：很多距离很近的声源放置在一个平面上。
一发出平面波•声波在传播过程中会发生：1反射（镜像反射和扩散反射）2衍射（声波绕过障蔽边缘进入声影区的现象）3干涉（相同频率、相位的两列波在叠加区域内引起的振动加强和削弱的现象）T小的材料就是隔声材料，a> 0.2的材料就是吸声材料。
二、声音的物理性质与计量1.声音的物理性质：•频率：声源在单位时间内完成全振动的次数。
•周期：物体完成一次全振动的时间。
元音较低频，决定每个人的语音品质；辅音较高频，决定人们的语言清晰度。
•频谱：表示声音各组成频率的声压级分布。
一决定音色•基音：最低频率的声音，其频率称为基频。
一决定音色或音质（基音与谐音）谐音：除基音以外的声音，其频率成为谐频。
•谐频是基频的整数倍，乐声只含基频、谐频，是断续的线状谱；噪声频谱是连续的曲线。
・声音分纯音、复音和复合音•纯音：单一频率的声音。
•频带：两个频率极限值之间的连续频率。
声音的性质与声波：声音信号的特性与传输
压缩原理：去除冗余信息，减小数据量
压缩方法：有损压缩和无损压缩
有损压缩：降低数据质量，减小文件大小
无损压缩：保持数据质量，减小文件大小
压缩标准：MP3、AAC、FLAC等
压缩效果：提高传输效率，节省存储空间
信号的调制解调
调制：将信号转换为适合传输的波形
调制解调器：实现调制和解调功能的设备
语音通信的原理：声音信号的采集、编码、传输和解码
语音通信的应用：电话、手机、对讲机、语音识别、语音合成等
语音通信的历史：从古代的口口相传到现代的电话、手机等
音频处理
声音编辑：对声音进行剪辑、合并、调整等操作
声音增强：提高声音的清晰度、音量等
声音合成：将多个声音合成为一个声音
声音识别：识别声音的音色、音调等特征，用于语音识别、音乐检索等领域
声纹识别：通过声音识别个人身份，用于安全认证、身份验证等场景
音乐识别：识别音乐曲目、风格等信息，用于音乐推荐、音乐搜索等场景
感谢观看
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解调：将接收到的波形还原为原始信号
信号的滤波处理
滤波器的设计：根据信号特性和需求选择合适的滤波器
滤波器的作用：去除噪声，提取有用信号
滤波器的类型：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器
滤波器的实现：使用数字信号处理技术，如FFT、IIR、FIR等
声音的应用
6
语音通信
语音通信的定义：通过声音进行信息传递的通信方式
声音的性质与声波：声音信号的特性与传输
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声音的性质
声波的特性
ch08-1-城市声环境基础知识
声级
•线性声级（L声级） 将各个频带的声音级叠加，得到 线性声级。
20 31.5 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K 16K 20K L声级
• 人耳判断声源的方位主要靠双耳定位，对时 间差和强度差进行判断。
• 人耳的水平方向感要强于竖直方向感。 • 通常，频率高于1400Hz强度差起主要作用；
低于1400Hz时，时间差起主要作用。这就 是人为什么对蚊子的定位比较准而对电话铃 声的定位比较差的原因。
4.3、 哈斯(Hass)效应
• 人耳有声觉暂留现象，人对声音的感觉在声 音消失后会暂留一小段时间。
汽车噪声主要来自汽车排气噪声。若不加消声器，噪声可达100分贝以上。 其次为引擎噪声和轮胎噪声，引擎噪声在汽车正常运转时，可达90分贝 以上，而轮胎噪声在车速为90公里/时以上时，可达95分贝左右。因此， 在排气系统中加上消声器，可使汽车排气噪声降低20-30分贝。在引擎方 面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪声6-8分贝。
• 如果到达人耳的两个声音的时间间隔小于 50ms，那么就不会觉得声音是断续的。
• 直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强 直达声。直达声到达后50ms后到达的“强” 反射声会产生“回声”——哈斯效应。
• 根据哈斯效应，人耳在多声源发声内容相同 的情况下，判断声源位置主要是根据“第一 次到达”的声音。因此，剧场演出时，多扬 声器的情况下要考虑“声象定位”的问题。
4.4、 掩蔽效应
• 人耳对一个声音的听觉灵敏度因另外一个声音 的存在而降低的现象叫掩蔽效应。
【学习】第2章声音的基本性质
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识别声音三要素： 强弱、音调（频率）、音色（频谱）
可听极限：
•频率20~20kHz，年龄大，高频低 •声强：0~120dB（因人而异），130dB-痒， 140dB-痛 •最小可辨阈：强度>50 dB以上，50~10kHz纯音：0.5~1 dB
戴耳机, 中频段: 0.3 dB觉察变化 频率>40 dB, 且>1kHz, 觉察为0.3% <1kHz, 频率觉察为3Hz
进行时间平均后：
1
T
c
o sdt0
T0
因此， T
1
2
P 12 e c2
P 22 e c2
P e2 c2
P e2 P 12 e P 22 e
上述公式可以推广至n个声波叠加的情形
注意，如果求某一瞬时的叠加值，则有：
n
pT
pi
i 1
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第二章 声波的基本性质
第四节 声波的反射、折射、 透射、散射和绕射
第二章 声音的基本性质及 其传播规律
第一节 声波的产生及描述方法
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声 源：凡是发出声音的振动体，称为声源。
声源(产生振动) (固、液、气均有)
空气(声波传播振动) (真空中没有声音)
人耳
是纵波(密处压力高) 疏密往复运动的传播，空气质点并不移动 质点在平衡处左右振动 是机械波
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T0
p0 2
是声压的有效值(均方根值)
同样 Ue=U0/1.414
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ห้องสมุดไป่ตู้
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定 义：
单位时间垂直于波的传播方向上单位面积所通过的
声能量, 称为声强 。
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2，声音的客观属性
1) ，声源：产生声音的振动物体和系统 （１）分类： 乐音声源、语音声源、自然声声源、机 械声声源等 （２）声源的组成： 任何声源由激励源、振动源、共鸣源三部分组成 声源组成
声波的基本性质 客观属性
1，什么是声音；
声音是客观物体振动，通过介质传播，作用人耳, 产生的主观感觉。它不但是一种客观存在的物理 量，而且也是人的主观感觉。我们应当从客观和 主观两个方面去理解和掌握声音。
声音产生的过程
横波和纵波
横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波， 叫做横波． 波形特点：凹凸相间．
（３）声源的特征（声音的三要素）
客观特征 ：振幅 、频率 、谐波
主观特征： 音量 、音调 、 音色 A, 音源的振幅—音量，（由声压级、电平级决定） 1.几种音源的动态范围
2，调整音量的设备 放大器 、 衰减器 、 压限器 、 噪声门 工作特性
B,音源的频率-音调 （由振动速度决定）
1，几种音源的频率范围
2，调整音调的设备，变调器
、移频器 、声反馈抑制器
声音的指向性与覆盖面积：
高频 声音指向性很强 覆盖角度窄小、 射程远、穿透力强 中频 有一定指向性 覆盖面积比较容 易控制 低频 指向性不明显 向四面辐射、声 功能损失大、传播距离近
Ｃ，声源的频谱—音色（由谐波分配比例决定）
1，频谱的比较
2，处理频谱（音色）的设备与特性
低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器 、均衡器、激励器 工作