声学专业基本知识
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。
声学基础知识
声学基础知识声学是研究声音的产生、传播和接收的学科,它是物理学的一个重要分支,也与工程学、心理学等学科密切相关。
声音是一种机械波,是由介质中分子的振动引起的。
在日常生活中,我们所接触的声音与我们的情绪、心理状态有很大关联,而在工业、医学、通信等领域,声学也扮演着重要的角色。
本文将从声音的产生、传播和接收三个方面介绍声学的基础知识。
一、声音的产生声音是由物体振动引起的,当物体振动产生的机械波传播到我们的耳朵时,我们才能感知到声音。
声音的产生主要有以下几种方式:1. 自由振动:当一个物体自由地振动时,会在周围介质中产生声音。
例如,乐器弦线振动时产生的声音。
2. 强迫振动:当一个物体被外力作用迫使振动时,也会产生声音。
例如,乐器的音箱被演奏者的手和腮帮振动时产生的声音。
3. 空气振动:当空气被物体振动时,会通过空气分子的碰撞传播声音。
例如,人的嗓子发出的声音就是通过空气的振动传播出去的。
二、声音的传播声音是通过介质传播的,常见的传播介质有空气、水和固体。
声音传播的速度与介质的性质相关,例如,在空气中,声音传播的速度约为每秒343米。
声音传播的基本过程可以分为以下几个步骤:1. 振动:声音是由物体的振动引起的,当物体振动时,会在介质中产生声波。
2. 压缩与稀疏:振动的物体使介质中的分子产生交替的压缩和稀疏,形成纵波传播。
3. 传播:声波以纵波的形式沿介质传播,当声波到达物体后,物体的分子也会被振动,进而再次产生声波。
4. 接收:当声波达到接收器(如耳朵),通过耳膜、骨骼、耳腔等组织,被转化为神经信号,我们才能感知到声音。
三、声音的接收声音的接收是指我们如何感知和理解传播过程中产生的声音信号。
人类具有复杂而精细的听觉系统,能够感知各种不同频率和振幅的声音。
1. 听觉器官:人类的听觉器官包括外耳、中耳和内耳。
外耳通过外耳道将声音引入中耳,中耳通过鼓膜和听小骨(听骨链)将声波传递给内耳。
内耳中的耳蜗含有感音神经,能够将声波转化为神经信号。
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。
声学基础知识
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
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。
声学基本知识
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。
声学基础知识解析
声学基础知识解析声学,作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。
声波是一种机械波,是由固体、液体和气体中的物质震动引起的。
声学的研究对于我们日常生活和科学研究中都具有重要的意义。
本文将对声学的基础知识进行解析。
一、声的产生声音的产生是由物体的振动引起的。
当物体振动时,周围的空气分子也会跟随振动,形成一个机械波,即声波。
声波的频率越低,音调就越低,频率越高,音调就越高。
二、声的传播声波是通过介质传播的,大部分情况下是通过空气传播。
当我们发出声音时,声波会向四面八方传播,当声波到达一个物体时,它会撞击物体的表面,使表面振动,并且使介质内的分子也发生振动。
这种振动会一直传播下去,直到遇到障碍物或者被吸收。
三、声的特性声音具有以下几个基本特性:1. 音量:也称为声音的强度,是指声音的大小。
音量与声波的振幅有关,振幅越大,音量就越大。
2. 频率:也称为音调,是指声音振动的快慢。
频率与声波的周期有关,周期越短,频率就越高,音调就越高。
3. 声音色彩:是指声音的质地或音质,不同的乐器和人的声音都有独特的音色。
音色由声波的谐波分量决定。
四、声的吸收与反射当声波遇到物体时,它会发生吸收和反射。
当声波被吸收时,会转化为其他形式的能量,导致声音变弱或消失。
当声波被物体表面反射时,它会沿着其他方向传播,形成回声。
五、应用领域声学的研究在很多领域都有重要的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 音乐:声学研究有助于了解乐器的原理和声音产生的机制,帮助人们更好地演奏乐器和欣赏音乐。
2. 建筑与环境:声学研究在建筑和环境设计中发挥重要作用,可以帮助减少噪音污染,改善室内声学环境。
3. 通讯:声学研究在通讯技术中起着关键作用,例如手机和音频设备的设计。
4. 医学:声学在医学中的应用广泛,包括超声波成像、听力研究等。
结论声学作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。
通过学习声学的基础知识,我们可以更好地理解声音的产生和传播原理,并且可以应用于音乐、建筑、通讯和医学等领域。
声学基本知识和专业名词
声学基本知识和专业名词作为一个操作音响的人员连最基本的声学知识都不了解,他将无法真正操作好音响设备,连一些专业名词无法理解,他不是一个合格的音响操作人员。
一、声音的物理特性(一)声音的直线传播特性1、声音的产生:声音是由物体振动引起空气的波动,传到耳膜,经过听觉神经听到声音。
声源:发生声音的振动源叫作声源。
声波:由声源引起媒质的振动形成声波。
声场:声波传播的空间叫作声场。
声音在空气中是以一疏一密的纵波传播的。
为什么叫“纵波”,因为它进行方向和传播方向一致2、声速与波长声波在单位时间内传播的距离称为声速,常用符号“C”表示,单位是米/秒(M/S)。
一般来说声速只和传播媒质及其状态有关,在标准大气压下和温度为20°C时,空气中的声速为344米/秒;15°C 时为340米/秒,工程计算一般取344米/秒(因为温度和湿度对声速影响比较大,温度每增加1°C,声速增加2英尺)。
如果声波在水中传播,声速约为1485米/秒,在海水中1500米/秒,在木材中为3320米/秒,在钢材中则为5000米/秒。
声速在室内声学设计和扩声技术中应用很多,一般以毫秒计算,即千分之一秒,1S/1000,简写MS。
声波振动一周所传播的距离为波长,常用符号“λ”表示,单位是米(M)。
声波的波长与声速和频率的关早期反射声都控制在50MS以内,在常温下50MS 所传播的距离为340M 0.05=17M,要记牢这个数值,它是一个界限,50MS以内的早期反射声,有助于加强直达声。
超过50MS的反射声会影响清晰度。
系如下:λ=C/f f为频率由此可见,相同条件下,频率越高,波长越短。
例如,常温空气中,频率为20HZ声波的波长为17.20米,频率为5千赫的声波波长为0.0688米。
3、反射、折射和透射声音在传播过程中,遇到墙壁等障碍物时,一部分声波在分界面处将改变传播方向返回到原来的媒质中去,而另一部分声波则以新的传播方向进入到新的媒质中去,并在新的媒质中继续向前传播。
声学基础知识
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
1.声信号及其特征
速度、波长与频率
λ =ν /f
式中 ν ——声音速度,单位m/s; f——频率,单位Hz; λ ——波长,单位m。
• • • • • •
声信号及其特征 声音传播理论 建筑声学 听觉生理学 心理声学 音质评价
声音传播理论
• • • • • • •
自由声场中的声音传播 声压级的叠加 混响时间 室内声场的结构 指向性扬声器的直达声场和混响声场 声波的干涉 几种典型的声学缺陷
1.声信号及其特征
音乐信号
乐器频率范围:基音16-4000Hz,包括全部泛音16- 16000Hz。 声压级:15-18件乐器的乐队演出时,离声源10米处的 平均声压级约为95dB。 动态范围:一般乐队的动态范围为40-60dB,大型交响 乐队的动态范围可达到100dB。 高质量的音响系统(音乐重放)的频率响应范围应不小 于40-16000Hz,信号动态范围应不小于50-55dB。
听觉生理学
听觉生理学:研究声音响度与声压级关系的科学。 等响曲线:
• • • • • •
声信号及其特征 声音传播理论 建筑声学 听觉生理学 心理声学 音质评价
心理声学
心理声学:研究耳朵与人脑结合对听觉激励的反应。 声音的掩蔽和哈斯效应: ——大的声音掩蔽柔和的声音,频率较低的声音掩蔽频率 较高的声音; ——如果两个声压级相同的声音不同时到达耳朵,那么先 到达的声音可掩蔽后到达的声音。
2.声音传播理论
自由声场中的声音传播
平方反比定律:位于自由声场中的一个点声源产生的声 压级在离开声源的距离每增加一倍就减小6dB。 大气吸收对声音传播的影响:高频衰减。 体育馆、体育场、艺术广场等大型扩声场所。 湿度对声音传播的影响:干燥空气中的衰减比潮湿空气 中的衰减要大。 室内游泳池和室外扩声系统。
声学基础知识
三、音色 音色是人们区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉,音色也称音 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。
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 音高\频率 唱名 音高 频率\唱名 键盘位置关系 频率 唱名\键盘位置关系
痛阀
听阀
频率听觉范围实验:频率发生器 频率发生器
第四节 声音的三要素
声音的听觉心理主观感受主要有:音高、响度、音色等特性, 音高、响度、音色 音高 又称为声音“三要素”。 一、音调:音调也称音高,表示人耳对声音调子高低的主观感受,客观上 音调: 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。 音调的变化与频率的关系是对数关系,频率每高一倍 一个倍频程)、音调 频率每高一倍(一个倍频程)、 频率每高一倍 一个倍频程)、音调 就高一个八度 八度。 就高一个八度。音调的单位是“美”,通常定义响度为40方的1kHz纯音的 音高为1000美,赫兹与“美”同样是表示音高的两个不同概念的单位。
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 原音钢C\523.2Hz\1 原音钢 盛大钢琴C\523.2Hz\1 盛大钢琴
声音的三要素小结 声音的三要素小结
另外,表征声音的其它物理特性还有:音值,又称音长, 另外,表征声音的其它物理特性还有:音值,又称音长, 是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长,音则长; 是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长,音则长;反 之则短。 之则短。 从以上主观描述声音的三个主要特征看, 从以上主观描述声音的三个主要特征看,人耳的听觉特性 并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后,除了基音外, 并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后,除了基音外,还 会产生各种谐音及它们的和音和差音 和音和差音, 会产生各种谐音及它们的和音和差音,并不是所有这些成分都 能被人感觉。 能被人感觉。 人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、 人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音 品的功能,例如, 品的功能,例如,人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位 有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳 有决定性影响的时域波形的包络 特别是变化快的包络在内耳 的延时), 的延时 ,而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接 近的高频信号的方向;以及对声音幅度分辨率低, 近的高频信号的方向;以及对声音幅度分辨率低,对相位失真 不敏感等。这些涉及到心理声学和生理声学方面的复杂问题。 心理声学和生理声学方面的复杂问题 不敏感等。这些涉及到心理声学和生理声学方面的复杂问题。
声学基础知识点总结
声学基础知识点总结1. 声波的产生声波是由振动的物体产生的,当物体振动时,会产生压缩和稀疏的波动,这些波动以一定速度在介质中传播,就形成了声波。
声波的产生需要具备两个条件:振动源和传播介质。
一般来说,声波的振动源可以是任何物体,包括人类的声带、乐器的琴弦、机器的发动机等,而传播介质主要是固体、液体和气体。
声波在不同的介质中传播速度不同,气体中的声速最慢,固体中的声速最快。
2. 声波的传播声波的传播包括两种方式:纵波和横波。
纵波是指波动方向与传播方向相同的波动,即介质中的分子以与波动方向相同的方式振动。
在气体和液体中,声波主要是纵波。
横波是指波动方向与传播方向垂直的波动,即介质中的分子以与波动方向垂直的方式振动。
在固体中,声波主要是横波。
3. 声波的特性声波具有一些特性,包括频率、振幅和波长。
频率是指单位时间内声波振动的次数,单位是赫兹(Hz),通常用来表示声音的高低音调。
振幅是指声波振动的幅度,通常用来表示声音的大小。
波长是指声波在介质中传播一个完整周期所需要的距离,与频率和传播速度有关。
4. 声音的产生声音是由声波在空气中传播而形成的,但在声音产生的过程中,还需要经过声带的振动、共鸣腔的放大和嘴唇、舌头等器官的调节。
声带位于声音道中部分,当呼吸进入声音道时,声带会振动产生声波,不同的振动频率会形成不同的音调。
共鸣腔是指声音道中的空腔部分,不同的共鸣腔大小和形状会影响声音的音色。
嘴唇、舌头等器官的调节会改变声音的音调和音色,从而产生不同的语音。
5. 声波的接受人类的听觉系统能够接受声波并将其转化为神经信号传递给大脑,从而形成对声音的感知。
耳朵是人类的听觉器官,主要包括外耳、中耳和内耳。
外耳是声音的接收器,能够接受来自外界的声波并将其传递给中耳。
中耳是声音的传导器,能够将声波转化为机械波并传递给内耳。
内耳是声音的感受器,能够将机械波转化为神经信号,并传递给大脑进行处理。
6. 声波的用途声波在日常生活中有着广泛的应用,包括声音通讯、声波测量、声波成像等方面。
第一章声学基本知识
第⼀章声学基本知识声学基本知识⼈们在⽇常⽣活中离不开声⾳。
没有声⾳,⼈类社会的交流就不可想象。
这些声⾳包括⼈们需要的、想听的,如优美动听的⾳乐、相互交流的⾔谈;也包括⼈们不想听的“噪声”。
在声⾳的海洋中,⼈们是如何识别声⾳的呢?声⾳有三个要素:⾳量的⼤⼩、⾳调的⾼低、⾳⾊的于湿,它们都与声⾳的物理特性密切相关。
这就要从声⾳的物理特性来了解。
声波的传输及其特性声⾳是空⽓分⼦的振动。
物体的振动引起空⽓分⼦相应的振动,传⼈⼈⽿导致⿎膜振动,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。
⼀、声波的特性1.声⾳的周期、频率、波长和声速周期:声源完成⼀次振动所需要的时间称为周期,记作T,计量单位为:秒(s)。
频率:声源在1秒钟内振动的次数,记作f,计量单位为:赫兹(H z)。
它是周期的倒数,即:f=l/T。
波长:沿声波传播⽅向,振动1个周期所传播的距离,或在波形上相位相同的相邻两点间距离,记为λ,单位为m。
声速:声波每秒在介质中传播的距离,记作c,单位m/s。
声速约为340m/s。
频率f、波长λ和声速c三者之间的关系是:c=λ*f频率在20H z~20k H z之间为声波⼈⽿可以感觉的,称为可听声,简称声⾳;频率⼤于20k H z称为超声波;频率⼩于20H z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,如蝙蝠就能“听到”超声波。
2.频带频带也称为“频段”,在扩声系统中,⼀般将介于次声和超声之间的可闻声频率划分为若⼲个区段,称为“频带”或“频段”。
3.声功率、声强和声压声功率:声功率即声源总声功率,指单位时间内声波通过垂直于传播⽅向某指定⾯积的声能量,记作w,单位为w。
声强:在垂直于声波传播⽅向上,单位时间内通过单位⾯积的平均声能,称为声强,⽤I表⽰,单位为W/m2。
⼈⽿可听的声强变化范围为10—12~102W/m2。
声压:声压是由于声波的存在⽽引起的压⼒增值,介质中的压⼒与静压之差称为声压,⽤P表⽰,单位为P a。
大学声学知识点总结
大学声学知识点总结一、声波的基本特性1. 声波的定义和特点声波是由物体振动产生的机械波,可以在各种介质中传播。
声波的传播受介质的性质影响,可以是固体、液体或气体。
2. 声波的频率和波长声波的频率是指声波振动的次数,通常以赫兹(Hz)为单位。
声波的波长是声波在介质中传播一个完整波周期所需要的距离。
3. 声波的速度声波在不同介质中的传播速度不同,一般情况下在空气中的速度约为343米/秒。
声波的速度与介质的物理性质有关。
4. 声波的幅度和声压声波的幅度影响声音的大小,通常以分贝(dB)为单位来表示。
声波的声压是声波引起的气体压力变化,通常以帕斯卡(Pa)为单位。
二、声音的传播1. 声音的传播方式声音可以通过空气、水或固体传播,传播方式主要有远场传播和近场传播两种。
2. 声音的传播路径声音传播的路径包括直接传播、反射传播和绕射传播。
在不同环境中,声音的传播路径会发生改变。
3. 驻足波和行波声音传播时会形成驻足波和行波,行波是指声波的传播波动过程,而驻足波是指声波在固定位置上形成的波动。
三、声学原理1. 声源和声响声音产生的物体称为声源,声音在空间中的传播形成声响。
声源和声响的关系影响了声音的传播和接收。
2. 声音的特性声音具有频率、强度、音色和音高等特性,这些特性影响了声音的识别和分析。
3. 振动和声波声音是由物体的振动产生的声波,振动和声波的频率和幅度对声音的质量和响度有影响。
四、声音的接收和分析1. 声音接收器件常见的声音接收器件包括麦克风、声纳和耳朵等,它们可以将声音转换成电信号或神经信号。
2. 声学信号处理声学信号处理是将声音信号进行采集、分析和处理的过程,包括信号的滤波、压缩、识别和定位等操作。
3. 声学信息识别声音的频率、强度和音色等特性可以帮助人们识别声音的来源和含义,如语音识别和环境声音识别等。
五、声学应用1. 声学测量和监测声学可以用于测量和监测环境中的声音和振动,包括噪声、震动和声场等参数的检测。
声学基础知识
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
5
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
12
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。
19
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.
20
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
3
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
声学专业基本知识Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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。