听觉的声学基础

听觉的声学基础

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听觉的声学基础

一、声波的产生与传播及其表现形式

1）产生：声源振动引起周围媒质质点产生振动，并向四周由近及远传播的过程，形成声波。

形成声波的必要条件：①发生振动的物体（叫做声源）

②传播振动的介质（气体、液体、固体）

2）传播：声波在空气中以疏密波的形式向四面八方传播（介质本身并没有随着声波向远处移动，只是在附近振动）

声波传播的是信息和能量

3）表现形式：振动方向和波传播方向垂直的波叫横波；振动方向与波传播方向一致的波叫纵波，也叫疏密波。声波就是一种纵波。

二、声音的参量

1）周期与频率：周期（t）：质点完成一次振动循环所经历的时间

频率（f）：质点在单位时间内（秒）所完成的周期次数。频率的单

位为赫兹（Hz）

f=1/t t=1/f

2)振幅：质点离开平衡位置的位移。

总体的平均振幅不是简单的将所有瞬时振幅值平均，因为正值和负值会相互抵消，我们采用均方根的平均方法更有效，即所有正值和负值先平方，再平均，再开方。总体平均振幅通常是峰值的%

3）波长：波在一个振动周期内传播的距离，即两个分子积聚区域（密部）之间的距离。

4）相位：致电在某一瞬间所处的状态或所在的位置

三、声音的强度

1）声压：声压的大小表示声波的强弱，声压是有声波传播时的压强与大气静压强之差，声压可以为正，也可以为负。通常声压以有效值（均方根值RMS）表示。

声压的国际单位是帕斯卡，简称“帕”（Pa），1Pa=1000000μPa=10^6μPa 2）声压级：声场中某点的声压级是指该声的声压（ρ）与基准声压（ρ0）之比的以10为底的对数乘以2，单位为贝[尔]（B），但通常以dB（dB=1/10 B）为单位。用符号SPL表示，则声压级可以表示Lρ=20lg（ρ/ρ0）dB=2lg（ρ/ρ0）B

声压级必须指明基准声压

在空气中：ρ0=20μPa

四、声导抗

声导纳（Y）是传声系统对声音的传导和接纳程度，声阻抗（Z）是传声系统对声音传导的阻尼和抵抗，两者为相反的概念，互为倒数的关系：Y=1/Z。

声阻抗（Z）和声导纳（Y）合称为声导抗。

导纳（Y)的单位为毫姆欧（mmho），阻抗(Z)的单位为欧姆（Ω）