声学基础知识(整理)
声学知识点总结
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声学知识点总结声学是研究声音的产生、传播、接受和处理的学科。
它涉及到声波的物理特性、声音的感知和声音的应用等方面。
声学知识点很多,本文将围绕声音的产生、传播、接受和处理这四个方面进行总结。
一、声音的产生声音是物体振动产生的一种机械波。
产生声音的物体振动可以是固体、液体或气体。
固体振动产生声音的常见例子是敲击乐器或人声发声。
液体振动产生声音的例子有鱼儿拍打水面产生的声音。
气体振动产生声音的例子有人的呼吸声或风吹过树叶的声音。
二、声音的传播声音是通过介质传播的,常见的介质有固体、液体和气体。
声音在固体中传播的速度最快,液体次之,气体最慢。
这是因为介质的密度和弹性模量不同所导致的。
声音的传播需要介质的分子或原子振动,通过分子或原子之间的碰撞传递能量,形成机械波。
三、声音的接受人类通过耳朵接受声音。
耳朵是由外耳、中耳和内耳组成的。
外耳接收到的声音通过耳道传递给中耳,中耳中的鼓膜振动,使得中耳内的骨头(听骨)也振动起来。
听骨的振动通过内耳中的耳蜗传递给听神经,最终传递到大脑皮层进行声音的感知和识别。
四、声音的处理声音的处理包括声音的放大、过滤、合成等。
放大声音常用的设备是扩音器,它可以将输入的声音信号放大后输出。
过滤声音常用的设备是均衡器,它可以对不同频率的声音进行调节,达到音乐音色的要求。
声音的合成是指通过合成器将不同的声音信号合成为一个声音。
除了以上四个方面,声学还涉及到声音的频率、振幅、波长和音调等概念。
频率是声音振动的快慢程度,单位是赫兹。
振幅是声音振动的幅度大小,决定声音的响度。
波长是声波在介质中传播一次所占据的距离,与频率成反比。
音调是声音的高低,由频率决定。
总结起来,声学是研究声音的产生、传播、接受和处理的学科,涉及到声音的物理特性、感知和应用等方面。
声音的产生是物体振动产生的机械波。
声音通过介质传播,速度与介质的密度和弹性模量有关。
人类通过耳朵接受声音,耳朵接收到的声音通过耳蜗传递给大脑进行感知和识别。
声学基础
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噪声测试讲义第一章声学基础知识第一节声音的产生与传播一、声音的产生首先我们看几个例子:敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到鼓面的振动;人能讲话是由于喉咙声带的振动;汽笛声、喷气飞机的轰鸣声,是因为排气时气体振动而产生的。
通过观察实践人们发现一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止。
因此,人们得出声音是由于物体的振动产生的结论。
二、声源及噪声源发声的物体叫声源,包括一切固体、液体和气体。
产生噪声的发声体叫噪声源。
三、声音的传播声音的传播需要借助物体的,传声的物体也叫介质,因此,声音靠介质传播,没有介质声音是无法传播的,真空不能传声,在真空中我们听不到声音。
声音的传播形式(以大气为例)是以疏密相间的波的形式向远处传播的,因此也叫声波。
当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传递。
四、声速声音的传播是需要一定时间的,传播的快慢我们用声速来表示。
声速定义:每秒声音传播的距离,单位:M/s。
在空气中声速是340 m/s,水中声速为 1450m/s ,而在铜中则为 5000m/s。
可见,声音在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,另外,声速还和温度有关。
第二节人是怎样听到声音的一、人耳的构造人耳是由外耳、中耳和内耳三部分组成,各部分具有不同的作用共同来完成人的听觉。
耳朵三部分组成结构见彩图。
外耳,包括耳壳和外耳道,它只起着收集声音的作用。
中耳,包括鼓膜、鼓室、咽鼓管等部分。
由耳壳经过外耳道可通到鼓膜,这里便进人中耳了。
鼓膜俗称耳膜,呈椭圆形,只有它才是接受声音信号的,它能随着外界空气的振动而振动,再把这振动传给后面的器官。
鼓室位于鼓膜的后面,是一个不规则的气腔。
有一个管道使鼓室和口腔相通,这个管道叫咽鼓管。
咽鼓管的作用是让空气从口腔进人中耳的鼓室,使鼓膜内外两侧的空气压力相等,这样鼓膜才能自由振动。
鼓室里最重要的器官是听小骨。
听小骨由锤骨、砧骨和镫骨组成,锤骨直接与鼓膜相依附,砧骨居中,镫骨在最里面,它们的构造和分布就象一具极尽天工的杠杆,杠杆的前头连着鼓膜,后头连着内耳。
声学基础知识
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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。
初中物理声学基础知识
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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;。
声学基础知识
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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。
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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。
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大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
7
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。
声音的中频主要包括中高频和中低频,中频成分多时, 声音表现有力、活跃清晰、透亮;中频成分过多,声音动态 出不来、浑浊有号角声,鸣声(500~800Hz)、电话声 (2~4kHz)、刺耳声(4~7kHz)、金属声(3~5kHz); 中频成分适中,声音自然、中性、圆滑、悦耳,但声音可能 无活力、平淡;中频成分过少,声音圆润柔和,但是显得松 散。
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频谱与音质的关系
在评价乐器或声音时,频谱结构在很大程度上决定声音的 音质。了解声音频谱与音质的内在关系,有助于声音的调 整和修饰。这对声音的前期处理喝后期加工都是十分必要 的。
频谱划分
高频段:7kHz以上
中低频段:500Hz~2kHz
中高频段:2kHz~7kHz
声学基本知识
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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。
声学基础知识
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声学基础知识声音,作为我们日常生活中最常接触到的感知,是一种形式的机械波,它通过物质的震动传播而产生。
声学是研究声音产生、传播和听觉效应等相关现象的学科。
本文将介绍声学的基础知识,包括声音的特性、声波的传播与衰减、和人类的听觉系统。
一、声音的特性声音有几个重要的特性,包括音调、音量和音色。
音调是指声音的高低,由声源的频率决定。
频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音量是指声音的强弱,由声源振幅的大小决定。
振幅越大,音量越大;振幅越小,音量越小。
音色是指具有独特质感的声音特征,由声音的谐波成分和声源的包络形状决定。
不同的乐器演奏同一个音高,因为其谐波成分和包络形状不同,所以会有不同的音色。
二、声波的传播与衰减声波是指由声源振动产生的压力波。
声波传播时,需要介质作为传播介质,常见的介质包括空气、水、固体等。
在传播过程中,声波会经历衍射、反射、折射等现象。
衍射是指声波遇到障碍物时沿着障碍物的边缘传播,使声音能够绕过障碍物。
反射是指声波遇到障碍物后从障碍物上反弹回来,产生回声。
折射是指声波在介质之间传播时由于介质密度不同而改变传播方向。
声波在传播过程中会逐渐衰减,衰减的程度取决于声音传播的距离、传播介质的特性以及环境条件等。
一般来说,声音传播的距离越远,声波能量的衰减越大;传播介质的特性也会影响声波的衰减,固体传播声波的衰减相对较小,而空气和水传播声波的衰减相对较大。
环境条件如温度和湿度也会对声波的衰减产生一定影响。
三、人类的听觉系统人类的听觉系统是感知声音的重要器官。
它由外耳、中耳、内耳和大脑皮层等部分组成。
外耳包括耳廓和外耳道,它们的主要功能是接收和传导声音。
中耳包括鼓膜和听小骨(锤骨、砧骨和镫骨),它们的主要功能是将声音的机械能转换为神经信号。
内耳包括耳蜗和前庭,耳蜗负责感知声音,前庭负责维持平衡。
大脑皮层负责处理和解读声音信号。
人类听觉系统对不同频率的声音有不同的感知范围。
一般来说,人类可以听到频率范围在20Hz到20kHz之间的声音。
声学专业基本知识
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声学专业基本知识的简单描述1.人耳能听到的频率范围是20Hz—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。
声学基础知识(整理)
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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1500m /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。
声学基础知识
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声学基础知识一、声音声音是空气分子的振动。
物体的振动(我们称之为"声源")引起空气分子相应的振动,传入人耳导致鼓膜振动,通过中耳、内耳等一系列听觉器官的共同作用使人听到了声音。
二、声波把石头扔进平静的水面,会形成一组向四周扩散的水波,这是我们所能见到的比较直观"波",空气分子振动形成的声波要复杂一点,它是从声源向四周立体扩散的一组疏密波,空气分子并不是从声源一直跑到您的耳朵,而是在它本来的位置振动,从而引起与它相邻的空气分子随之振动,声音就是这样从声源很快地向外传播的,声音在空气中的传播速度是331米/秒。
举一个简单的例子,麦浪的运动跟声波很相似,粒子的振动方向与波的运动方向是平行的。
波需要通过介质来传播,麦浪的运动到田埂边就自然停止了,声波的传播介质是空气分子,所以,真空里声音是不能传播的。
三、声音的频率声波每秒的振动次数称为频率,频率在20Hz~20KHz之间称为声波;频率大于20khz称为超声波;频率小于20hz称为次声波。
超声波和次声波人耳是听不到的,地震波和海啸都是次声波。
有些动物的耳朵比人类要灵敏得多,比如蝙蝠就能"听到"超声波。
世界上很少存在单一频率的"纯音",我们所听到的声音大都是各种频率的复合音,如乐器发出的单音就是周期性的复合音,语音则是非周期性的复合音。
让我们对声音的频率有一个比较直观的概念:大鼓的"蓬蓬"声频率很低,大约在35Hz-7kHz;人的语音频率范围主要在200 Hz到40 00 Hz之间;锣声、铃声的频率大约在2000 Hz到3000 Hz左右;在人类语音中,女声比男声频率要高一点;童声要比成人频率高一点;"啊啊"声频率较低,"咿咿"声频率稍高,"嗤嗤、嘶嘶"声频率最高。
知道这一点很有用,在实际中,可以经常用来测试病人戴助听器前后对声音频率的反应。
声学基础知识
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文章来源:声源声学网一、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。
声学基础知识
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科学家已经通过录像证明,海豚是靠声波来攻击并找 到它们的捕获物,他们发现海豚在靠近捕获物时发出 低沉的轰声,其频率足以破坏捕获物的听觉器官。海 生哺乳动物受到惊吓会快速由海下深处上浮。一般来 说,潜艇在水下潜航时,需要借助声呐系统来发现目 标。而声呐产生的水底噪音会惊吓鲸豚类哺乳动物, 使它们异常加速浮上水面,进而导致它们搁浅死亡。
1.1 声波、声音与声学的概念
当声源(机械振动源)振动时,振动体对周 围相邻媒质(气体、液体、固体等)产生扰 动,而被扰动的媒质又会对它周围的相邻媒 质产生扰动,这种扰动的不断传递就是声波 产生与传播的基本原理。 声源:通过机械振动发出声波的物体。 声波:声源的振动所引起周围媒质质点由近 及远的波动。
蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人 的听觉范围内,而蝴蝶翅膀振动频率 不在人的听觉范围内。 提示:蝴蝶翅膀的振动频率小于10Hz,
而蚊子的翅膀振动频率为500—600Hz。
动物发出声音和听觉的频率范围
大象的耳朵之大可谓诸多动物之最。大象可以发出和收 听到次声波,对于大象之间相互传递信号大有裨益:次 声波衰减较慢,因此可以传递到更远的地方。
蝙蝠利用 超声波导航 人们受到 (回声定位) 启示
声 呐
探测海深、 海底暗礁等
探测鱼群、 潜艇位臵等
绘水下数千米 地形图
仿生学
海豚利用声波识别食物、敌人和它们周围的环境。
核潜艇利用海豚仿生制造了声纳系统,使自己知道 与海岸的距离、猎物的行踪、深度。
美国海军曾认为是他们的核潜艇声纳系统干扰了海滩,在 他们的演习范围海域内也出现了大规模海豚自杀现象。
动物发出声音和听觉的频率范围
海豚可谓超声波歌唱家, 发出的“海豚音”名副 其实。 人类听到的所谓“海豚 音”只不过是对于“音 调极高”的歌声的形容 而已。
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
11
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
声学知识点总结
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声学知识点总结声学是研究声音的产生、传播和听觉效应的科学。
声学知识点涉及声音的物理特性、声波的传播、声音的感知等方面。
本文将对一些常见的声学知识点进行总结,以帮助读者更好地理解声音及其相关概念。
一、声音的产生和传播声音是由物体振动引起的,产生振动的物体称为声源。
声源的振动导致周围介质中的分子也发生振动,从而形成声波。
声波通过介质的传播,可以是固体、液体或气体。
声音的传播速度与介质的性质有关,一般来说,固体介质中传播速度最快,气体中最慢。
在空气中,声音的传播速度约为340米/秒。
二、声音的特性1. 频率:声音的频率是指单位时间内振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
2. 声强:声音的声强是指声源发出的声音能量在单位面积上的平均传播能力,单位为分贝(dB)。
声强越大,声音越响亮。
3. 声音的音色:音色是指不同乐器或人声发出的同样频率的声音所具有的个体差异。
不同的音色可以通过波形分析得到。
三、声波的性质声波是一种机械波,具有以下性质:1. 反射:声波在遇到障碍物时会发生反射,产生回声。
声音的反射可以用来测定距离或检测有无障碍物。
2. 折射:当声波从一种介质传播到另一种介质时,由于介质密度和声速的变化而发生折射现象。
3. 干涉:当两个或更多的声波相遇时,它们会相互干涉,产生增强或减弱的效果。
干涉现象在音乐演奏和声学实验中经常出现。
四、声音的感知声音的感知是人类的听觉系统对声波刺激的反应。
听觉系统将声波转化为神经信号,并通过听觉通路传递到大脑进行处理。
1. 声音的音高:音高是指声音的主观感受,与声音的频率密切相关。
低频音感觉低沉,高频音感觉尖锐。
2. 声音的响度:响度是指声音的主观感受,与声音的声强有关。
声音的响度与声音强度的平方成正比。
3. 声音的定位:人类通过左右耳的听觉差异来定位声音的方向,这被称为声音的定位。
五、常见应用声学在现实生活中有着广泛的应用,例如:1. 音乐制作:声学的理论和技术应用于音频录制、混音和后期制作中,提供了音频质量的保证。
声学基础知识
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一、声学基础:1、名词解释(1)波长一一声波在一个周期内的行程。
它在数值上等于声速(344米/秒)乘以周期,即入=CT(2)频率一一每秒钟振动的次数,以赫兹为单位(3)周期一一完成一次振动所需要的时间(4)声压一一表示声音强弱的物理量,通常以Pa为单位(5)声压级一一声功率或声强与声压的平方成正比,以分贝为单位(6)灵敏度一一给音箱施加IW的噪声信号,在距声轴1米处测得的声压(7)阻抗特性曲线一一扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线(8)额定阻抗一一在阻抗曲线上最大值后最初出现的极小值,单位欧姆(9)额定功率一一一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时的输入功(10)音乐功率一一以声音信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率(PMPO)(11)音染一一声音染上了节目本身没有的一些特性,即重放的信号中多了或少了某些成份(12)频率响应一一即频响,有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内的平均声压级下降10分贝划一条直线,其相交两点间的范围2、问答(1)声音是如何产生的?答:世界上的一切声音都是由物体在媒质中振动而产生的。
扬声器是通过振膜在空中振动,使前方和后方的空气形成疏密变化,这种波动的现象叫声波,声波使耳膜同样产生疏密变化,传级大脑,于是便听到了声音。
(2)什么叫共振?共振声对扬魂器音质有影响吗?答:如果物体在受迫振动的振动频率与它本身的固有频率相等时,称为共振当物体产生共振时,不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动,甚至产生破坏性的振动。
当扬声器振膜振动时,由于单元是固定在箱体上的,振动通过盆架传递到箱体上。
部分被吸收,转化成热能散发掉;部分惟波的形式再辐射,由于共振声不是声源所发出的声音,将会影响扬声器的重放,使音质变坏,尤其是低频部分(3)什么是吸声系数与吸声量?它们之间的关系是什么?答:吸声性能拭目以待好坏通常用吸声系级“a”表示,即a=1-K;吸声量是用吸声系数与材料的面积大小来表示。
声学研究的知识点整理
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声学研究的知识点整理声学研究是研究声音及其传播和接收的学科。
它涵盖了广泛的领域,包括声波的产生、传播、衰减、反射、折射、干涉和共振等。
以下是声学研究的一些核心知识点:1. 声音的特性- 声音的频率:声音的频率是指声波在单位时间内完成的完整振动周期数。
一般用赫兹(Hz)来表示。
- 声音的振幅:声音的振幅是指声波振动的幅度大小,它决定了声音的响度。
一般用分贝(dB)来表示。
- 声音的波长:声音的波长是声波一个完整波动的长度,它与声音的频率和声速有关。
2. 声音的传播- 声音的传播媒介:声音需要通过某种介质传播,如空气、水或固体等。
不同的媒介对声波的传播速度有影响。
- 声音的传播方式:声音可以通过空气中的纵波传播,也可以通过固体中的横波传播。
- 声音的衰减:声音在传播过程中会逐渐减弱,衰减程度受媒介的吸收和声波的扩散等因素影响。
3. 声音的反射和折射- 声音的反射:当声波遇到障碍物时,一部分声波将被反射回去。
反射的方向和强度取决于障碍物的形状和材质。
- 声音的折射:当声波从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。
折射使声音的传播方向发生改变,其程度由介质的折射率差决定。
4. 声音的干涉和共振- 声音的干涉:当两个或多个声波相遇时,它们可能会相互加强或相互抵消,这就是声音的干涉现象。
- 声音的共振:当一个系统受到与其固有频率相同的声波的激励时,系统将发生共振现象。
共振可以导致物体振动、声音放大或声音传输增强。
以上是声学研究的一些核心知识点的简要介绍。
声学是一个广泛而复杂的学科,涉及到更多的细节和应用。
深入研究声学将有助于我们更好地理解声音的特性和传播规律。
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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。
声波在扩散场内呈全反射。
人为设计的混响室是典型的扩散场。
无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。
自由场扩散场(混响场)半扩散场如果实验房间很大,以至边界墙面和天花板的反射可以忽略,只剩下地面的反射,这种空间称为半扩散场,或半自由场。
精密的声学测量和分析要求在自由场或者扩散场进行,一些工程要求的测试可以在半自由场进行。
近场和远场在不足两倍机械尺寸或所发声波频率最低的一个波长距离之内(两者取大者),为近(声)场,大于此距离为远(声)场。
近场的质点速度与瞬时声压不同相,远场的质点速度与瞬时声压同相。
距离增加一倍,点声源声压级降6dB,线声源声压级降3dB。
声压与声压级声压由于声波存在而引起的大气压力增值,用符号p 表示。
单位是Pa 或N /m 2。
听阈声压也称为基准声压 p 0=2×10-5Pa (1000Hz),即标准化额定听阈,表示有正常听力的人,平均能听到的1000Hz 的最低声音。
在水中p 0=1μPa 。
通常p 和p 0指有效值而非瞬时值。
dB 标尺由于可检测到的声压幅值范围很大,而人耳对声压刺激的反应与对数规律有关,习惯上在表示声学参数时,都是取测量值和参考值的比率的对数值,即采用dB 标尺。
声压级—SPL 或L p202lg 20lg 10p p p p L p == )(dBp —实际声压 痛阈声压和声压级分别为p =20Pa,L p =120dB (1000Hz) 相同声压级加法两个同声压级相干单频声源叠加,声压级增加6dB 。
两个同声压级非相干声源叠加,声压级增加3dB 。
工程上遇到问题一般是加3dB 。
不同声压级加减法查表:例:L 1=55dB , L 2=51dBΔL =4dB ,对应增量L +=1.4dB所以:55dB+51dB =(55+1.4)dB =56.4dBL 1=60dB , L 2=53dBΔL =7dB ,对应减量L -=1dB所以:60dB-53dB =(60-1)dB =59dB计算:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∑==n i L n i i pt pi p p L 110/12010lg 10lg 10 )(dB 例:55dB+55dB=10lg (1055/10+1055/10)=58dB 55dB+40dB=10lg (1055/10+1040/10)=55dB 60dB-53dB=10lg (1060/10-1053/10)=59dB 两个声源声压级相差15dB 以上,则小的声压级影响可忽略。
声强和声强级声强单位时间内,声波通过垂直于声波传播方向单位面积上的声能量。
用符号I 表示,单位为W /m 2。
声压变化引起媒质质点的移动,声强即是声压与质点速度的积。
对于球面波和平面波,声强与声压的关系: 224rW c p c p p pv I πρρ==== )/(2m W p —声压 ρ—介质密度 c —声速W —声功率 r —测量点到点声源的距离 ρc —声阻抗 20℃时ρc =408(瑞利,Kg /m 2s ) v —质点速度,v =p /ρc声强级—SIL 或L Ic p c P I I L I ρρ//lg 10lg 102020==P L p P p P ===0202lg 20lg 10 )(dB 基准声强I 0=10-12 W /m 2 (1000Hz)空气在室温时,与基准声压相对应的声强近似等于基准声强,因此自由场中,声强级与声压级数值近似相等;扩散场(混响场)中声强处处为零。
声功率和声功率级 声功率单位时间内,声波通过垂直与声波传播方向某指定面积的声能量。
一般指的是所谓声源声功率,即声源辐射的总声功率,单位为W 。
人正常讲话声功率约为10-5W 。
距离点声源距离为r 的球面各点声强I 与声功率W 的关系: ()W I r W 24π= ()W 声功率级—SWL 或L W)4lg(10lg 10lg 10200r I I W W L W π+== )(0dB W W 基准声功率 W 0=10-12 W对球面波:L W =L P +20lg r +11 (dB) 对半球面波:L W =L P +20lg r +8 (dB) 在混响室:L W =L S -10lg T +10lg V -14 (dB)? L S —混响场中平均声压级 V —房间容积 T —混响时间,一般指T 60 ,声源停止后声压级下降60dB 所需时间。
噪声的频谱倍频程(Octave )将频谱分为若干个连续的频段(每个频段的上限频率等于下一个频段的下限频率),每个频段为一个频带,以直方图表示。
令 N N l u l u c N l u f f w f f f f f 22(2/2/--=-=== N =1 :一倍频程,简称倍频程;N =1/3 :三分之一倍频程;N =1/12 :十二分之一倍频程…… 中心频率l u c N l u f f f f f ==2/带宽 c N N l u l u c N f f f w f f f )22(22/2/--=-===常见的有1/1、1/2、1/3、1/12、1/24倍频程分析,其中1/3倍频程分析最常用。
1/3倍频程可由FFT 线状谱通过一定综合运算得出。
声谱频率为横坐标,声音的强弱(声压级、声强级或声功率级)为纵坐标,绘制出声音强弱随频率分布的线图称为声音的频谱,简称声谱。
由FFT分析得到的频谱,具有等带宽性质,其频率分辨率等于谱线间隔Δf, 这种方法谱线较多,Δf较小,可称为窄带谱。
声音的频率范围很宽,一般不可能,也没有必要对每个频率逐一测量,一般都用1/1倍频程或1/3倍频程进行分析。
用声谱进行分析时,可得到线谱和连续谱等。
线谱多是由转动引起的谐波,可用于改进机械结构;连续谱反应整体结构的噪声状况,可用于整体降噪改进(减振、隔振等)。
倍频程滤波器滤波器按带宽类型可以分为恒百分比(比例)带宽滤波器和恒(值)带宽滤波器。
FFT分析大多用恒(值)带宽滤波器,声学测量需要用恒百分比(比例)带宽滤波器。
计权声级响度级和等响曲线人耳对声音强弱的主管感受,不仅与声压级有关,而且与频率和波形有关。
工程上,用响度级P(单位:Phon)来度量这种主观感觉。
对于频率为1000Hz的纯音,响度级和声压级的数值是相等的,只是单位不同。
其它频率的纯音,响度级和声压级的关系由等响曲线给出。
作为声品质分析依据的等响曲线,是由大量心理学试验得出的结果。
纯音的等响曲线计权声级考虑到人耳对不同频率的声音敏感度不同(对3K~6K Hz的声音最敏感),在一般噪声测量仪器中,常配置一些特定的滤波电路,叫计权网络。
通过计权网络得到的声压级,叫做计权声级,简称声级。
A、B、C三种计权网络特性,分别对应于倒置的40、70、100Phon等响曲线(1000Hz归一化到0dB),其作用是分别反应人耳对低、中、高声压级的响度感觉。
A计权被证实是人耳对声压级主观反应的极好校正。
对由A计权测量的声级称为A声级,记作L PA或dB(A)。
近来B计权、C计权已很少采用。
A计权:40Phon等响曲线的翻转,模拟55dB以下低强度噪声特性。
B计权:70Phon等响曲线的翻转,模拟55~85dB中等强度噪声特性。
C计权:100Phon等响曲线的翻转,模拟高强度噪声特性。
D计权:专用于飞机噪声的测量。
标准计权曲线等效连续声级在评定间断的、脉冲的或随时间变化的不稳定噪声时,用一段时间内能量平均的方法表示噪声大小,称为等效连续声级。
用符号Leq 表示,等效连续A 计权声压级用L AeqT 或L AT 表示:()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰02/12/)(/1lg 2021p dt t p T L t t A AeqT )(0dB W W T —总测量时间,T =t 2-t 1P A (t )—A 计权瞬时声压可用同样公式计算非A 计权声压级信号P (t ),得到Leq 。
声暴露和声暴露级在规定时间间隔或过程内,随时间变化的频率计权声压平方的时间积分。
A 计权声暴露,用符号E A 表示。
)10)(()(10/20221AeqT L t t A A T p dt t P E ==⎰ )()10)(()(21.020221s Pa T p dt t P E AeqT A L t t A -==⎰ 对于工作场所的噪声暴露测量,用帕平方小时为单位会更方便。
与E A 对应的A 计权声暴露级用L AE 表示:⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰)/()(lg 10020221T p dt t p L t t A AE )/lg(10)/lg(1000T T L E E AeqT A +== )(dB T 0—基准时间间隔,1sE 0—基准声暴露,E 0 =p 02T 0 =400×10-12 Pa 2s传声器电容传声器金属膜片感受声压变化发生振动,与背极板之间的电容随之变化。