声音的物理特性分解
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电声系统的核心是电声技术，并与建 筑声学、生理和心理声学密切相联系的 一门学科。
教育电声系统
电声技术的历史和发展：
•一百多年（1906年美国人 真空三极管） •电声设备的功能和手段日益丰富 •模拟技术 数字音响技术 •单声道 双声道立体声 环绕声 •声音制作： 专业人员 一般人员
教育电声系统
电声系统包括： 1、广播系统 无线广播和有线广播 2、节目制作系统 主传声器方式和多声道合成 3、电脑音乐系统 声音制作和音乐创作 4、语言学习系统 听音型、听说型、听说对比型、视听型
次声波 20Hz
20kHz
超声波
频率
教育电声系统
3.波长 完成一次振动所走过的距离，称波长
（ λ）单位用m表示
f =20Hz--------20000Hz
λ =17m----------1.7cm 波长和声速有如下关系
c
f
λ
距离L
教育电声系统
三、声波的强度（声压或声强）
在没有声波扰动的空气中，存在着静 态的大气压强10↑5Pa (气压的国际单位是 帕斯卡,简称帕，符号是Pa )。
教育电声系统
声波的传播过程
D C BA
教育电声系统
定义：
在具有质量和弹性的媒质中， 任何气流扰动和机械振动都会产生 声音。
教育电声系统
振动和波动的关系 振动是波动产生的根源，而波动是振动的 传播过程。 声音在本质上是一种波动，又称声波
教育电声系统
结论：人类所能接触到的一切音 响都来源于物体的振动。引起声音振 动的物体称之为音源，声音所及的空 间范围称为声场。
当有声波传播时，空气发生疏密发生 变化,因而空气的（密度）压强发生变化， 也即在静态的大气压的基础上又产生一个 交变的压强。这个由声波引起的那部分交 变的压强就是声压。
教育电声系统
P
压 强
静态的大气压强10↑5Pa 声压
0.0002 μ b （微巴）—200 μ b （微巴）ຫໍສະໝຸດ Baidu（1Pa=10 μ b）
教育电声系统
二、媒质对声波的吸收 声波在媒质中传播时，声能会由于物
体的振动或在物体内部传播时介质的摩擦 或热传导产生损耗，声能将逐渐减少，这 种现象称为媒质的吸收。
它与媒质成分有关。取决于媒质的吸 声系数另还与温度、湿度及声音频率有关 。
教育电声系统
三、平方反比定律 众所周知，当我们离开声源时，随着距
离的增加声强会逐渐减小，减小的原因是因 为声强与声源的功率呈正比与距离的平方成 反比。
对于点声源
I =W/4πr2
教育电声系统
w
S
点声源
教育电声系统
四、 声波的反射和折射 当声波从一种介质到另一种介质时，
教育电声系统
电声技术是一门综合性的技术，其 产生的声音效果由许多因素决定:
•声源 •环境 •设备 •录制、操作技术
教育电声系统
教育电声系统
教学目标 1、了解声音的产生与传播 2、知道声音的振动特性 3、知道声音的传播特征
教育电声系统
第一节 声场与声波 一、声音的产生与传播
声音是“声”和“音”的合称；“声” 是总称，“音”则是指有调的音。
幅
Ap
值
t
0
教育电声系统
2.声音的频率、 振动物体每秒钟重复振动的次数，用f
表示，单位用Hz表示。实际上声源的频率为 0-几M Hz
完成一次振动所需要的时间称为周期， 用T表示。二者之间的关系 f =1/T
密部
T
时间t
疏部
教育电声系统
人的听觉可感知的频率范围的声波称为 可闻声。 • 20Hz－20000Hz •低于20Hz或高于20kHz的声波，人耳感 受不到。20赫兹以下的叫次声波，而 20000赫兹以上的叫超声波。
教育电声系统
人耳接收：
当这些疏密地交替变化的声波传播到 人耳时，引起人耳鼓膜做相应振动，这种 振动通过听觉系统传到听觉神经，经大脑 细胞分析、处理后使人们产生了听觉。
教育电声系统
由此可见，人耳听到声音有三个基本条件 ①声源：振动的对象，如音叉、吉他、簧 片、小提琴、扬声器等 ②传播媒质：空气、水、木材、钢铁等 声波可在气体中传播，也可在固体和液体 中传播，因为它们都是弹性媒质。 ③人耳听觉：耳朵—获取振动，大脑—将 这些振动解释为特定的声音。人耳的主观听 觉特性
它与距离无关。
波阵面为球面 I=W/4πr2
二者的关系：当声源频率较高时和与声源 距离较远时，球面声场可作平面声场处理 。
教育电声系统
第二节 声波的传播
一、声速
声波在媒质中，每秒钟传播的距离。
记作C，单位为米/秒。
C=331.5+0.6t(m/s)
t为空气温度
室温下空气中声速 c=340m/s。
声速的大小与媒质的弹性、密度和温度有 关。
教育电声系统
二、声音的振动特性 1.振动
物体在一个平衡位置附近 作往复运动称为简谐振动，最 基本最简单的振动就是简谐振 动（周期振动） 。
任何复杂的周期振动都可 以分解成许多简谐振动。
教育电声系统
简谐振动可用下述函数描述：
A（t）=A p sin（ωt+θ）
式中A p 是幅值； ω是角频率； θ为初始 相位。 （幅值越大，声音越大）。
教育电声系统
教育电声系统
声源
电声系统
电电声声设设备备
环境
听众
教育电声系统
电声技术 电声技术是利用电子技术和应用声学的
原理解决可闻声发生、接收、变换、处理、 加工、记录、重放及传播等问题。并吸收、 融合了其它许多相关学科的研究成果而形成 的一门边缘性、应用型的学科。
教育电声系统
电声技术又是综合了电子、精密机 械、自动控制、激光、材料、计算机等 先进科学与技术。
教育电声系统
声压:声场中某处的声压指该处的压强 值与没有声波时该处的压强值（静态的大 气压强）的差值。
声压的大小与物体的振动有关，物体振 动的幅度越大，压强的变化越大，产生的 声压（声强）越大。
声强:通过垂直于传播方向上的单位面 积的平均声功率，用I表示。
教育电声系统
四、平面声波和球面声波的区别 波阵面为平面 如细管中声波 I= W/S
教育电声系统
1、声音的产生
现象： • 拨动琴弦时，看到琴弦振动，同 时也听到了声音，当琴弦振动停 止时，声音随之消失。 •敲击音叉时…… •结论：振动产生声音。
教育电声系统
2.声波的传播
声音的振动是以波动的形式向外传播的 。 水波的传播：当在平静水面上投一石子， 在水面上就可看到向四周扩散的水波纹。 （横波：传播方向与质点振动方向垂直）
教育电声系统
电声技术的历史和发展：
•一百多年（1906年美国人 真空三极管） •电声设备的功能和手段日益丰富 •模拟技术 数字音响技术 •单声道 双声道立体声 环绕声 •声音制作： 专业人员 一般人员
教育电声系统
电声系统包括： 1、广播系统 无线广播和有线广播 2、节目制作系统 主传声器方式和多声道合成 3、电脑音乐系统 声音制作和音乐创作 4、语言学习系统 听音型、听说型、听说对比型、视听型
次声波 20Hz
20kHz
超声波
频率
教育电声系统
3.波长 完成一次振动所走过的距离，称波长
（ λ）单位用m表示
f =20Hz--------20000Hz
λ =17m----------1.7cm 波长和声速有如下关系
c
f
λ
距离L
教育电声系统
三、声波的强度（声压或声强）
在没有声波扰动的空气中，存在着静 态的大气压强10↑5Pa (气压的国际单位是 帕斯卡,简称帕，符号是Pa )。
教育电声系统
声波的传播过程
D C BA
教育电声系统
定义：
在具有质量和弹性的媒质中， 任何气流扰动和机械振动都会产生 声音。
教育电声系统
振动和波动的关系 振动是波动产生的根源，而波动是振动的 传播过程。 声音在本质上是一种波动，又称声波
教育电声系统
结论：人类所能接触到的一切音 响都来源于物体的振动。引起声音振 动的物体称之为音源，声音所及的空 间范围称为声场。
当有声波传播时，空气发生疏密发生 变化,因而空气的（密度）压强发生变化， 也即在静态的大气压的基础上又产生一个 交变的压强。这个由声波引起的那部分交 变的压强就是声压。
教育电声系统
P
压 强
静态的大气压强10↑5Pa 声压
0.0002 μ b （微巴）—200 μ b （微巴）ຫໍສະໝຸດ Baidu（1Pa=10 μ b）
教育电声系统
二、媒质对声波的吸收 声波在媒质中传播时，声能会由于物
体的振动或在物体内部传播时介质的摩擦 或热传导产生损耗，声能将逐渐减少，这 种现象称为媒质的吸收。
它与媒质成分有关。取决于媒质的吸 声系数另还与温度、湿度及声音频率有关 。
教育电声系统
三、平方反比定律 众所周知，当我们离开声源时，随着距
离的增加声强会逐渐减小，减小的原因是因 为声强与声源的功率呈正比与距离的平方成 反比。
对于点声源
I =W/4πr2
教育电声系统
w
S
点声源
教育电声系统
四、 声波的反射和折射 当声波从一种介质到另一种介质时，
教育电声系统
电声技术是一门综合性的技术，其 产生的声音效果由许多因素决定:
•声源 •环境 •设备 •录制、操作技术
教育电声系统
教育电声系统
教学目标 1、了解声音的产生与传播 2、知道声音的振动特性 3、知道声音的传播特征
教育电声系统
第一节 声场与声波 一、声音的产生与传播
声音是“声”和“音”的合称；“声” 是总称，“音”则是指有调的音。
幅
Ap
值
t
0
教育电声系统
2.声音的频率、 振动物体每秒钟重复振动的次数，用f
表示，单位用Hz表示。实际上声源的频率为 0-几M Hz
完成一次振动所需要的时间称为周期， 用T表示。二者之间的关系 f =1/T
密部
T
时间t
疏部
教育电声系统
人的听觉可感知的频率范围的声波称为 可闻声。 • 20Hz－20000Hz •低于20Hz或高于20kHz的声波，人耳感 受不到。20赫兹以下的叫次声波，而 20000赫兹以上的叫超声波。
教育电声系统
人耳接收：
当这些疏密地交替变化的声波传播到 人耳时，引起人耳鼓膜做相应振动，这种 振动通过听觉系统传到听觉神经，经大脑 细胞分析、处理后使人们产生了听觉。
教育电声系统
由此可见，人耳听到声音有三个基本条件 ①声源：振动的对象，如音叉、吉他、簧 片、小提琴、扬声器等 ②传播媒质：空气、水、木材、钢铁等 声波可在气体中传播，也可在固体和液体 中传播，因为它们都是弹性媒质。 ③人耳听觉：耳朵—获取振动，大脑—将 这些振动解释为特定的声音。人耳的主观听 觉特性
它与距离无关。
波阵面为球面 I=W/4πr2
二者的关系：当声源频率较高时和与声源 距离较远时，球面声场可作平面声场处理 。
教育电声系统
第二节 声波的传播
一、声速
声波在媒质中，每秒钟传播的距离。
记作C，单位为米/秒。
C=331.5+0.6t(m/s)
t为空气温度
室温下空气中声速 c=340m/s。
声速的大小与媒质的弹性、密度和温度有 关。
教育电声系统
二、声音的振动特性 1.振动
物体在一个平衡位置附近 作往复运动称为简谐振动，最 基本最简单的振动就是简谐振 动（周期振动） 。
任何复杂的周期振动都可 以分解成许多简谐振动。
教育电声系统
简谐振动可用下述函数描述：
A（t）=A p sin（ωt+θ）
式中A p 是幅值； ω是角频率； θ为初始 相位。 （幅值越大，声音越大）。
教育电声系统
教育电声系统
声源
电声系统
电电声声设设备备
环境
听众
教育电声系统
电声技术 电声技术是利用电子技术和应用声学的
原理解决可闻声发生、接收、变换、处理、 加工、记录、重放及传播等问题。并吸收、 融合了其它许多相关学科的研究成果而形成 的一门边缘性、应用型的学科。
教育电声系统
电声技术又是综合了电子、精密机 械、自动控制、激光、材料、计算机等 先进科学与技术。
教育电声系统
声压:声场中某处的声压指该处的压强 值与没有声波时该处的压强值（静态的大 气压强）的差值。
声压的大小与物体的振动有关，物体振 动的幅度越大，压强的变化越大，产生的 声压（声强）越大。
声强:通过垂直于传播方向上的单位面 积的平均声功率，用I表示。
教育电声系统
四、平面声波和球面声波的区别 波阵面为平面 如细管中声波 I= W/S
教育电声系统
1、声音的产生
现象： • 拨动琴弦时，看到琴弦振动，同 时也听到了声音，当琴弦振动停 止时，声音随之消失。 •敲击音叉时…… •结论：振动产生声音。
教育电声系统
2.声波的传播
声音的振动是以波动的形式向外传播的 。 水波的传播：当在平静水面上投一石子， 在水面上就可看到向四周扩散的水波纹。 （横波：传播方向与质点振动方向垂直）