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声学基础知识(1)

声学基础知识(1)
第一节 声音和声波 声音是由物体振动产生的,振动发声的物体—声源。 声音可以通过固体、液体、气体等媒质传播。 在空气中,声源的振动会使周围的空气质点产生一定的疏密变化, 并以一定的速度传播出去形成声波。 一、声压: 以P表示,单位是Pa,声压的大小是--将变化的声压瞬时值平方后求得的平均值。 声压在作简谐变化(正弦、余弦)时,声压的有效值是
音高\频率\唱名\键盘位置关系 提琴C\523.2Hz \1 提琴C6\1KHz \і
钢琴:一百三十赫兹(130Hz) 钢琴:一千赫兹(1KHz)
提琴:一百三十赫兹(130Hz) 提琴:一千赫兹(1KHz)
音高\频率\唱名\键盘位置关系
二、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, 主要取决于声波的振幅大小。
第六节 声波的传播
一、波阵面和声线:声波由声音发出后,在介质中向各个方向传播,在某一时刻由声
波到达的各点所连成的面称为波阵面。波阵面为平面的称平面波(如管子中的声波), 波阵面为球面的波称为球面波(点声源);波的传播方向称为声线或波射线。
横波:质点的振动方向和波的传播方向相互垂直,这种波称为横波。
响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB-140dB。超出人耳的可听频 率范围(即频域)的声音,即使响度再大,人耳也听不出来(即响度为零)。 当声音减弱到人耳刚刚可以听见时,此时的声音强度称为“听阈”;当声音 增强到使人耳感到疼痛时,这个阈值称为“痛阈”,听阈和痛阈随声压和频 率的变化而变化。听阈和痛阈随频率变化的曲线叫“等响度曲线”。
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。

声学基础知识

声学基础知识

声学基础知识声音,是我们生活中无处不在的一部分。

从清晨鸟儿的鸣叫,到城市道路上的车水马龙声,从悠扬的音乐旋律,到人们日常的交谈,声音以各种形式存在着,并对我们的生活产生着深远的影响。

那么,什么是声学呢?声学是研究声音的产生、传播、接收和效应的科学。

让我们一起走进声学的世界,了解一些声学的基础知识。

首先,我们来聊聊声音的产生。

声音的产生源于物体的振动。

当一个物体振动时,它会引起周围介质(比如空气)的振动,这种振动以波的形式向外传播,就形成了声音。

不同的物体振动方式和频率不同,产生的声音也就不同。

例如,琴弦的振动产生了美妙的音乐,而人的声带振动则产生了说话的声音。

那么声音是如何传播的呢?声音的传播需要介质。

在地球上,最常见的介质就是空气。

当声音在空气中传播时,其实就是空气分子在振动并依次传递能量。

声音在不同介质中的传播速度是不一样的。

比如,声音在固体中的传播速度通常比在液体和气体中快。

在 20 摄氏度的空气中,声音的传播速度约为 343 米每秒。

接下来谈谈声音的频率和波长。

频率指的是物体在单位时间内振动的次数,单位是赫兹(Hz)。

而波长则是声音在一个周期内传播的距离。

频率和波长之间存在着密切的关系,它们的乘积等于声音的传播速度。

人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20000Hz 之间。

低于 20Hz 的声音称为次声波,高于 20000Hz 的声音称为超声波。

次声波和超声波在生活中也有广泛的应用,比如次声波可以用于地震监测,超声波可以用于医疗诊断和清洗。

声音的强度也是声学中的一个重要概念。

声音的强度用分贝(dB)来表示。

日常生活中的环境声音强度各不相同,安静的图书馆可能只有 30dB 左右,而繁忙的交通路口可能会达到 80dB 以上。

长期处于高强度的噪音环境中会对人的听力造成损害,因此,控制噪音是非常重要的。

在声学中,还有一个重要的概念是声波的反射、折射和衍射。

当声波遇到障碍物时,会发生反射。

声学基础知识

声学基础知识

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。

音乐声学:声音,音高

音乐声学:声音,音高
• 從上面的表中我們可以看出,八度音程的數目與 頻率比並不成簡單的正比,但與頻率比的對數是 一樣的。我們可以這樣來表示這種關係:
音程(八度)= ㏒₂ ( f₂/f₁) 例如: 音程(3個八度) = ㏒₂ (8) • 因為一個八度有1200音分,所以我們也可以這樣 來表示:
音程(音分)=1200 ㏒₂ ( f₂/f₁)
680,880,1080,1280,14 80Hz,聽上去的音高 近似一個220Hz音的音 高。
實驗的意義
• 這個實驗證明,差音並不是聽到“失蹤的 基音”的原因。否則,第2個實驗所聽到的 音高就不會變化。
• 這個實驗及許多實驗推測,大腦確定一個 複合音的音高,是通過內耳分別地解析音 的成分,然後依據一個複合音分音的模式, 來分析、判斷一個複合音的音高。
• 大部分複合音是由簡諧振動按一定規律疊 加而成的
• 一個複合振動,可以通過傅裏葉分析,將 其分解為一系列簡諧振動。這些簡諧振動 的頻率與最低音的頻率呈整倍數排列,從 而形成泛音列。
2個黑管振動的波形圖
頻譜分析的一種表示法
3,泛音和泛音列
• 一個樂音的複合振動是由多個分音構成的。每 個分音的頻率可以由傅裏葉分析得到。這種分 音通常也稱為“泛音”。
下圖列出了這個理論。第2,3分音形成差音C3,同樣第3,4 分音以及以後相應的分音都會形成差音C3。所以,當我們 聽到一組這樣的分音,我們的就以差音的形式聽到一個 “缺乏的基音”。
一個重要的實驗
1956年,進行了一個 重要的實驗。先讓聽 眾聽一組左面的純音, 分別為600,800, 1000,1200,1400Hz純 音組成的複合音,聽 上去的音高是200Hz; 再聽一組右面的純音, 分別為
• 另一種是Young在1939年宣導的,1960年發展成美國標準。 這種方法把鋼琴中最低的C,寫為C₁,高一個八度的則為C₂ …, 這樣,中央C就是C₄ ,440Hz的A就是A₄ 。

常用声学基础知识

常用声学基础知识

音质评价是专业人士的基本功之一。

主观评价硬件和软件,也是最能体现专业水平的标志。

声音所反映的内容往往是清晰的、具体的和客观的,但音质和音色却极为抽象、主观和不便交流。

要搞好音质的评价,感觉就需要约定、归纳、升华。

正如味觉是约定俗成的,大家都说糖是甜的,于是人们就把吃糖的感觉称作“甜”,再遇到这种味觉的东西,即便它不是糖大家也说是甜的。

音质评价的术语很多,丰富中也显繁杂,必须抓住主要的和关键的加以规范,才方便我们的表现和交流。

1.清晰与浑浊音响系统发出的声音要令人感到清晰,频率响应要宽而均匀,尤其是中高频有密度,混响适当,能够较好地分辨出乐器的音色和位置,反之便叫做浑浊。

2.圆润与发毛圆润是指失真,特别是中高频失真极小的声音,这类声音感觉愉快、悦耳。

低音不浑浊,中音不生硬,高音不剌耳。

发毛与圆润相对,主要感觉是声音粗糙,有可闻的失真。

声音中如果有5%的失真,一般人就有发毛的感觉,专业人士可以听至3%。

3.丰满与干瘪声音厚实、响度大,中高频量感好,混响较足,瞬态响应好叫做丰满,反之则为干瘪。

4.明亮与灰暗明亮是指在整个声域内高、中、低音平衡的基础上,中高音略微突出,而且有丰富的谐音,混响适度,失真小。

灰暗则指严重缺乏中高音,低音松弛,解析力差。

5.宽广与单薄宽广的声音频率响应好,高音明亮,低音充足,单薄的声音往往白缺乏低音或高音。

6.干与湿主要指混响效果。

混响时间短、深度不足表现为干。

混响过分,表现为湿。

声音的干湿有时是由软件所决定的,也可由听音环境引起。

7.现场感声音明亮、扩散好,有一定的混响,特别是800~5000Hz内声音较为密集,最接近于音乐厅的效果,称为现场感好。

8.平衡感频率范围宽,尤其是声箱各单元频率的衔接平滑,无凹凸,整个声音融合、宽广,听起来轻松、愉快,称为平衡。

9.冷暖感声音的冷暖感有较大的个体差异。

冷的声音失真极小,非常平衡,器材有很好的物理指标。

而暖的声音是在声音平衡、失直较小的基础上,更带一些圆润、丰满的个性。

音基知识点总结

音基知识点总结

音基知识点总结音基是音乐教育的重要组成部分,它是指音乐中的基本元素和基本概念,是学习音乐的重要基础。

音基知识包括音乐音高、音乐节奏、音乐和声学等方面的知识。

下面将对音基知识进行详细总结。

一、音乐音高音乐音高是指音乐声音的高低,它由频率决定。

频率越高的声音,它的音高就越高,频率越低的声音,它的音高就越低。

人耳能感知的声音频率范围大约在20Hz到20000Hz之间。

音乐中的音高有高音、中音和低音三种类型。

高音指的是频率高的声音,中音指的是频率在中等范围的声音,低音指的是频率低的声音。

音高有音名和音符表示法。

音名是用字母符号表示音高,包括C、D、E、F、G、A、B七个音名。

音符表示法是用乐谱上的五线谱和四线谱上的音符表示音高,每个音符代表一个音高,音符的位置和附加的音符符号表示音高的高低。

音符有不同的音符头部分,它们代表不同的音高。

例如,加上线的音符表示高音,音符下加一个点的表示低音,八度号也可以表示音高的高低。

二、音乐节奏音乐节奏是音乐中的时间组织,它包括拍子、节拍、节奏型和音符的时长。

拍子是音乐中的基本时间单位,它是一个时间段,可以被划分为相等的小节拍,每个小节拍内可以包含一个或多个音符。

节拍是指拍子的重要性,它在乐谱上通常用节拍符号表示,节拍的位置和时值代表了音乐中的节奏。

节奏型是由不同的节拍组合而成的,它代表了音乐的节奏形式。

不同的音乐中的节奏型各不相同,它们表现了不同的风格和情感。

音符的时长是音乐中的时间表现,它代表了音符持续的时间。

音符有不同的时值,包括全音符、二分音符、四分音符、八分音符等不同的时值。

音符的时值由音符头的形状和音符尾的附加符号表示。

三、音乐和声学音乐是一种声音的艺术,它是由声音组成的。

声音是一种机械波,它是由波动的分子产生的,能够传播在空气、液体和固体中。

声音有很多特性,包括音高、音量、音色等。

音乐中的声音也有不同的特性,它们决定了音乐的感染力和表现力。

音乐的声学是研究音乐中声音产生、传播、感知和表现的科学,它包括乐器的声学、声音合成的物理原理和听觉心理等多个方面的内容。

声乐乐理知识点总结

声乐乐理知识点总结

声乐乐理知识点总结声乐乐理是声乐学习中非常重要的一部分,它涉及到声乐表演、音乐理论、曲式分析等方面的知识。

掌握了声乐乐理知识,可以帮助学生更好地理解和表现声乐作品,提高演唱水平。

本文将对声乐乐理知识点进行总结和介绍,以帮助学生深入了解声乐乐理。

一、声乐基本功知识1. 音程音程是指两个音高之间的距离。

音程分为纯音程和变音程,纯音程包括纯八度、纯五度、纯四度等,而变音程包括小三度、大三度、小六度、大六度等。

掌握音程知识对于唱准音高非常重要。

2. 音阶音阶是由一组音程按照音高顺序排列而成的音乐元素。

音阶有大调音阶和小调音阶之分,了解不同调式的音阶特点对声乐演唱很有帮助。

3. 节奏节奏是音乐的基本元素之一,它包括拍子、节拍、音符的时值等内容。

学习声乐需要掌握不同节奏型的演唱方法,能够准确把握节奏感,让声乐更加动感和生动。

4. 乐谱乐谱是音乐的书写形式,包括五线谱和简谱等。

学会阅读乐谱,了解乐谱符号对于学习声乐乐理非常重要,可以帮助学生更好地理解和演唱不同的声乐作品。

二、声乐曲式分析1. 歌曲结构歌曲结构一般包括前奏、主歌、副歌和尾奏等部分。

了解歌曲的结构可以帮助学生更好地把握歌曲的整体布局,有利于演唱时的表现和表达。

2. 曲式声乐作品的曲式有很多种,比如独唱、二重唱、合唱等。

不同的曲式有不同的演唱方式和表达要求,了解曲式特点对于声乐演唱非常重要。

三、声乐演唱技巧1. 发声方法发声方法是声乐学习的基础,包括腹式呼吸、音位调整、共鸣运用等。

掌握良好的发声方法可以帮助学生提高音质和音色,让声乐表现更加出色。

2. 唱调技巧唱调技巧是指在演唱过程中的各种处理方法,包括颤音、滑音、颤音等。

不同的唱调技巧可以增加声乐作品的表现力,提高演唱的感染力和吸引力。

3. 表演技巧声乐演唱除了技术层面,表演技巧也非常重要,包括肢体语言、眼神交流、情感表达等。

掌握良好的表演技巧可以让声乐表演更加生动和感人。

四、声乐音乐理论1. 音乐历史了解音乐的历史可以帮助学生更好地了解不同音乐时期的特点和演唱风格,增加历史的文化底蕴。

音乐声学知识——乐音性质概说

音乐声学知识——乐音性质概说




般 对 二 者 不 加严格 区 别


统称为
为 的训{练 以及 环 境 条件等许多原 因 个人 的听 觉范 围也 有差 别


过听 觉神经 传达给大脑而 产生 了 声音的 感觉

声音
就 大 多数听

在 自然 界 中 发声体 的频 率变 化 是

觉正 常的人 来说

这种差 别 是 较小 的

物体振动的形 式是多 种多 样 的 有

无 限的

但 能 为人 类听 觉器 官所感 受到

比 声 频 范 围 更 高的 频 率 称为 超 声
的没 有规则

呈 非 周期 性 振 动

所产 生

的频 率和 能量 则是 有 限的 定 界 限范 围 内 的感 觉
20 Hz

只 有处于

频 它的波动称为 超 声波


比声频范 围 它的 波 动称

的声音没有 声


定 的 音 调 和 高度

称为 所产


听 觉器 官才 能 产生声音

更 低 的频率

称 为次声频

有 的有 规 则
呈 周期 性振 动


这 个界 限 的 频 率 范 围
20 000 Hz


般为
为次声波

但这 些 人 耳 都感 觉不 到

生的 声音 常常有

定的音调和 高度 称
统称为 音频 范 围 或
2 噪 声

音乐声学基础知识

音乐声学基础知识

音乐声学基础知识音乐是一种艺术形式,一切艺术都包括两个方面,一是艺术表现,一是艺术感知,音乐这种艺术也概莫能外,它通过乐器(包括人的歌喉)所发出的声音来表现,依靠人耳之听觉来欣赏。

这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢?这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。

1、声音的产生与主客观参量的对应关系关于声音的产生,国外有一个古老的命题:森林里倒了一棵大树,但没有人听见,这算不算有声音?这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件,即声源和接收系统。

所谓声源,就是能发出声响的本源。

以音乐为例,一件正在演奏着的乐器就是声源,而观众的听觉器官就是接收系统。

从哲学的角度讲,声源属于客观世界,而接收系统则属于主观世界,声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。

但如果只有声源和接收系统,是否就能接到声音呢,并不是这样。

如果没有传播媒介,人耳仍不能听到声音。

一般来讲,物体都是在有空气的空间里振动,那么空气也就随之产生相应的振动,产生声波。

正是声波刺激了人们的耳膜,并通过一系列机械和生物电的传导,最终使我们产生了声音的感觉。

如果物体在真空中振动,由于没有传播媒介,就不会产生声波,人耳也就听不到声音。

由此,我们可以说,任何声音的存在都离不开这三个基本条件:1)声源;2)媒介;3)接收器。

先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。

当我们弹一个琴键,通过钢琴机械传动装置,琴槌敲击琴弦,这时如果我们用手触弦,就会明显感到琴弦在振动。

当我们拉一把二胡或小提琴时,也会感到琴弦的振动。

振动是声源最基本的特征,也可以说是一切声音产生的基本条件。

但如果没有我们手对琴键施加压力,使琴槌敲击琴弦,也不会产生振动。

实际上,一个声源得以存在,还依赖于两个基本条件:其一是能够激励物体振动的装置(称激励器);其二是能够使装置运动起来的能量;演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。

例如,当我们敲锣打鼓时,锣槌或鼓槌便是激励器,能量则由我们的身体来提供。

声学基础文档

声学基础文档

声学基础1. 声音的定义和特性声音是由物体振动产生的机械波在空气或其他介质中的传播所引起的感觉或听觉体验。

声音是一种能量,以波动的形式传播。

常见的声音特性有音调、音量和音色。

音调是指声音的频率特性,决定了声音的音高。

频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。

音量是指声音的强度或响度。

音量的单位是分贝(dB),它是一个对数单位,用来量化声音的强弱。

音色是指声音的质地或特点,决定了声音的品质和区别。

每个声音都有独特的音色,这是由声音的频谱成分和谐波组成来决定的。

2. 声音的传播声音是通过物质媒介的振动传播的。

空气是最常见的媒介,但声音在其他媒介中也可以传播,如水、金属等。

当一个物体振动时,它会在周围的介质中产生一系列的压缩和稀疏波,称为机械波。

这些波通过分子的碰撞传播,沿着波的传播方向形成了波峰和波谷。

声音的传播速度取决于介质的性质和温度。

在空气中,声音的速度约为340米/秒。

声音传播的距离与时间之间的关系可以用声音的传播公式来描述:距离 = 速度 × 时间3. 声音的产生声音的产生是由物体的振动引起的。

当一个物体振动时,它会向周围传播机械波,并在空气中制造了声音。

一般来说,声音的振动是由物体的某种能源提供的。

常见的声音产生源包括乐器、人的声带、机械设备、风等。

在乐器中,不同的乐器通过不同的方式产生声音。

例如,钢琴通过击打弦和音板来发声,吹管乐器通过气流的振动来产生声音。

人的声带是声音的主要产生器。

当气流从肺部通过声门时,声带开始振动,产生声音。

人的口腔和鼻腔的共鸣器官会改变声音的音色,形成不同的语音和音调。

4. 声音的接收与听觉声音的接收是通过听觉器官进行的。

人类的听觉器官是耳朵,它包括外耳、中耳和内耳三部分。

外耳由耳廓和外耳道组成,它的作用是收集声音并将其传送到耳膜。

耳廓能够帮助我们感知声音的方向和位置。

中耳包括鼓膜和三个小骨头:锤骨、砧骨和镫骨。

当声音到达耳膜时,它使鼓膜振动,并通过传导链传递到内耳。

音乐声学基础理论

音乐声学基础理论

音乐声学基础理论引言音乐作为人类文化的重要组成部分,是人们生活中不可或缺的一部分。

音乐通过声音传达情感和表达艺术,但音乐的背后却隐藏着一门复杂的科学——音乐声学。

音乐声学涵盖了声波的传播和人耳对声音的感知等多个领域,为我们理解和欣赏音乐提供了基础。

声音的特性声音是由物体振动产生的机械波,它需要媒介(如空气、水、固体等)来传播。

声音的主要特性包括频率、振幅和波形。

•频率:声音的频率决定了我们听到的音调高低。

频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。

单位为赫兹(Hz)。

•振幅:声音的振幅决定了声音的音量。

振幅越大,音量越大;振幅越小,音量越小。

•波形:声音的波形描述了声音振动的形状。

不同波形的声音具有不同的音色。

音乐的音调和音乐音高音乐是由一系列音符组成的。

音符是音乐的基本单位,音符有自己特定的音调。

音调由音高和音色两个因素决定。

•音高:音高是指音符的频率,它决定了音符的音调高低。

音高越高,音符的频率就越高,音调就越高。

•音色:音色是指不同乐器和人声发出的相同音高的声音在听觉上的区别。

不同乐器和人声具有不同的谐波分布和音色特点,这使得它们在相同音高的情况下听起来不同。

音符的音高和音色对于音乐的表达至关重要。

通过改变音符的音高和音色,音乐可以表达不同的情感和意义。

音乐的节奏和音乐节拍音乐不仅有音调,还有节奏。

节奏是指音乐中一系列有规律的强弱、长短变化。

音乐节奏的基本单位是音符的持续时间。

•时值:音符持续的时间被表示为时值,用四分音符作为基准。

例如,一个八分音符的时值是四分音符的一半。

•节拍:音乐中的基本单位时间被称为节拍。

节拍的强弱和分布方式构成了音乐的节奏感。

音乐的节奏和音乐节拍决定了音乐的速度和韵律感。

不同的节奏和音乐节拍可以呈现出不同的风格和氛围,在音乐中扮演着重要的角色。

音乐的共鸣和音乐谐波当声音通过乐器或人体发出时,除了主音外,还会产生一系列谐波。

这些谐波以不同的振幅和频率存在,与主音共同形成了音乐的谐波组合。

音乐声学导论

音乐声学导论

音乐声学导论引言音乐声学是研究音乐中各种声音现象的学科,通过对声音的产生、传播、感知和分析的研究,揭示了音乐创作和演奏的基本原理。

本文将介绍音乐声学的基本概念和原理,包括音乐声波的特性、乐器的声学原理以及音乐的听觉感知。

音乐声波的特性音乐是由声波传播所产生的,因此了解声波的特性对于理解音乐声学至关重要。

声波是一种机械波,通过媒质(如空气、水或固体)传播,具有频率、振幅、波长和速度等特性。

•频率是指在单位时间内声波的振动次数,即声音的音调。

音乐中不同的音调由不同的频率表示,例如高音和低音。

•振幅表示声波的能量大小,决定了音乐的响度和强度。

在音乐中,振幅可以影响乐器演奏的力度和音色的变化。

•波长是声波传播的距离,与频率和速度有关。

较短的波长产生高频音调,而较长的波长则产生低频音调。

•速度是声波在媒质中传播的速度,取决于媒质的特性。

在空气中,声波的速度约为343米/秒。

乐器的声学原理乐器是创造音乐的工具,其声音的产生和演奏过程涉及到复杂的声学原理。

不同类型的乐器有不同的声学特性。

•弦乐器(如吉他、小提琴)通过拉紧弦线并通过弹拨或弓弦产生声音。

当弦线振动时,它们会产生频率和振幅不同的谐波,从而产生丰富的音色。

•管乐器(如长笛、萨克斯管)通过气流在管道中振动产生声音。

管道的长度和孔洞的大小可以调整乐器的音调。

此外,不同的气流控制技巧也会影响音色和表现力。

•打击乐器(如鼓、钢琴)通过敲击或撞击乐器的表面来产生声音。

乐器的材质、形状和敲击力度等因素都会影响声音的音质和响度。

•电子乐器利用电子技术产生和放大声音。

电流经过不同的电子元件(如振荡器、放大器)生成声波,并通过扬声器播放出来。

电子乐器具有广阔的音色和音效调节能力。

音乐的听觉感知音乐的听觉感知是音乐声学中的重要方面。

人耳是感知声音的器官,对音乐的听觉感知受到多种因素的影响。

•音高是人耳对声音频率的感知,被用于区分不同的音调。

音高范围广泛,不同人有不同的听音能力。

声学基础知识学习(培训使用)

声学基础知识学习(培训使用)
S=房间表面积的总和,单位为m2 a=房间表面的平均系声系数
混响时间
TR60<0.5s(500Hz) 声音清晰,但太:”干“,适宜于录音室。 TR60=0.6s~0.8s(500Hz) 声音清晰,干净,适合于电影院和会议室。 TR60=0.8s~1.2s(500Hz) 声音清晰,声音丰满,适合于带有小型演 出和带有演出多功能会议室。 TR60=1.2s~1.4s(500Hz) 声音丰满,有气魄,空间感强,适合于音 乐厅,大型演艺场所。 TR60>2s(500Hz) 声音丰满、语言清晰度差,声音发嗡,有回声感。
响度
响度定义:频率为1kHz、声压级为40dB的一个纯音所产生的响度为1宋。
人耳对响度的感觉与响度级并非成正比,如响度及增加10方,响度感觉
才增高了1倍。40方等于1宋。单位Sone(宋)。 N=20.1(LN-40) N—响度,单位宋(sone) LN—响度级,单位为方(phon)
响度曲线
声音的三要素:音调、音色、音量 频率响应特性对音质的影响: 1、低频 150 以下的频率范围,是音频的基础部分,决定声音的丰满度 2、中低音150-500Hz,是声音的结构部门,决定声音的力度和低音的硬度 3、中高音500~4000Hz,是声音信息和声音清晰度的主要来源部分,它还决定 声音的明亮度 4、高音 4000~12000Hz,是影响声音音质的主要部分,是声音的细节所在
梳妆滤波器产生的问题
梳状滤波器产生的问题 1、使系统的频响特性变得不平坦,系统音质发生变调 2、增强的频率容易引起声反馈,降低了系统传声增益 如何改正梳状滤波器频响特性?
1、在一个建声条件活跃的房间中,梳状滤波器效应是无法避免的,为此,改进房间的建声
设计是减少梳状滤波器影响的最根本的措施 2、在分区式供声的多声源系统中,利用可调延时器,把格声源到达观众区的时间差尽量减 到最小和尽量减小延时信号的振幅 3、采用集中供声方法可减少声源之间的声干涉 4、扬声器组或扬声器阵列中的高音扬声器尽量紧靠在一起,减小高频声波的形成差。

声学基础知识大全:八十多个基本概念,值得收藏

声学基础知识大全:八十多个基本概念,值得收藏

声学基础知识⼤全:⼋⼗多个基本概念,值得收藏来源:艾维⾳响⽹公众号图⽚来源:央⼴⽹⼀反相两个相同声⾳信号相位相差为180度的情况,在同⼀声⾳的策动下⾳箱或话筒之间的振动⽅向相反亦属于反相。

⾳响系统有左右声道之问反相、真实相位(即输⼈信号与输出信号之间相位)反相、话筒之间相位反相和多只⾳箱组成的阵列中部分⾳箱反相等四种情况。

反相可导致声短路(即声⾳之间互相抵消,⾳量减⼩)、声像失去定位和低⾳浑浊等现象,对再现声⾳造成破坏。

分贝电功率增益和声强的量度单位,由单位贝尔的⼗分之⼀⽽得名,功率每增加⼀倍为增加3分贝,每增加lo 倍为增加10分贝。

哈斯效应双声源系统的⼀个效应,两个声源中的的⼀个声源延时时间在5⾄35毫秒以内时,听⾳者感觉声⾳来⾃先到达的声源,另⼀个声源好象并不存在。

若延时为。

⾄5毫秒,则感觉声⾳逐步向先到的⾳箱偏移;若延时为30⾄50毫秒,则可感觉有⼀个滞后声源的存在。

海尔式杨声器以发明者美国的诲尔博⼠的名字⽽命名的扬声器,1973年问世,将振膜折叠成褶状,振膜不是前后振动,⽽是像⼦风琴风箱似的在声波辐射的横⽅向振动,是⼀种特殊结构的电动式扬声器,主要⽤于⾼频。

劳⽒效应⼀种赝(假)⽴体声效应,将信号延时后以反相叠加在直达声信号上,⽴即就会产⽣明显的空间印象,声⾳似乎来⾃四⾯⼋⽅,听⾳者有置于乐队之中的感受。

互调失真指两个振幅按⼀定⽐例(通常为4:1)混合的单⾳频信号通过重放设备后产⽣新的频率分量的⼀种信号失真,属于⼀种⾮线性失真,新的频率分量包括两个单⾳频信号的各次谐波及其各种组合的加拍和差拍。

⼆近场距离为两倍波长以内的声场,声波的最长波长(即频率为20赫兹时)为17⽶,故对于整个⾳频范围来说,⼩于34⽶的声场为近场,近场的房间称为⼩房间,在近场的情况下,声⾳将发⽣⼲涉,声场中会存在菲涅尔声⼲涉区。

扩散场能量密度均匀、在各个传播⽅向作⽆规则分布的声场,在此声场中任何⼀点所接收到的各个⽅向的声能将是相当的。

声学基础知识(1)

声学基础知识(1)
射系数小的材料防止噪声。在音质设计中需要选择吸声材料, 控制 室内声场。
声音在室内传播
当一个声源在室内发声, 任一点听到的声音按照先后顺 序分为直达声、早期反射声和混响声。
声音在室内传播
直达声
直达声是室内任一点直接接收到声源发出的声音, 是接收声音的 主体, 不受空间界面的影响。
早期反射声
早期反射声是指延迟直达声50毫秒以内到达听音点的反射次数 较少的声音, 包括一次、二次或少数三次反射声。
40方等响
20 87dB 31.5 75dB 63 58dB 125 45dB 250 43dB 500 42dB 1K 40dB 2K 36dB 4K 32dB 8K 48dB
声波的透射与吸收
▪ 声波具有能量, 简称声能。
▪ 当声波碰到室内某一界面后(如天花、墙), 一部分声能被反射, 一
部分被吸收(主要是转化成热能), 一部分穿透到另一空间。
Eo E E E
透射系数:
Ei Eo
Er
反射系数: Eo
1 r 1 Er Ea Ei
Eo Eo
不同吸材声料,系不数同的: 构造对声音具有不同的性能。在隔声中希望用透
声音的基本性质
“声”由声源发出, “音”在传播介质中向外传播。 声音在固体中的传播速度最快, 其次是液体, 声音 在气体中传播的速度最慢。
声波的基本量
f: 频率,每秒钟振动的次数,单位Hz(赫兹)频率高的声音 称为高音,频率低的声音称为低音。
声音是声波作用于人耳引起的主观感受, 人耳对声波 频率的主观感觉范围为20Hz~20kHz, 通常称此范围为 音频;低于20Hz为次声波, 高于20kHz为超声波。 : 波长,在传播途径上,两相邻同相位质点距离。单位m(米 )。声波完成一次振动所走的距离。

声学基础知识

声学基础知识

一、声学基础:1、名词解释(1)波长—-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-—每秒钟振动的次数,以赫兹为单位(3)周期-—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-—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-—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-—扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线(8)额定阻抗--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-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—-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——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。

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音乐声学基础知识音乐是一种艺术形式,一切艺术都包括两个方而,一是艺术表现,一是艺术感知,音乐这种艺术也概莫能外,它通过乐器(包括人的歌喉)所发出的声音来表现,依靠人耳之听觉来欣赏。

这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢?这是我们要讨论的第一个问题一一音乐声学。

1、声音的产生与主客观参量的对应关系关于声音的产生,国外有一个古老的命题:森林里倒了一棵大树,但没有人听见,这算不算有声音?这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件,即声源和接收系统。

所谓声源,就是能发出声响的本源。

以音乐为例,一件正在演奏着的乐器就是声源,而观众的听觉器官就是接收系统。

从哲学的角度讲,声源属于客观世界,而接收系统则属于主观世界,声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。

但如果只有声源和接收系统,是否就能接到声音呢,并不是这样。

如果没有传播媒介,人耳仍不能听到声音。

一般来讲,物体都是在有空气的空间里振动,那么空气也就随之产生相应的振动,产生声波。

正是声波刺激了人们的耳膜,并通过一系列机械和生物电的传导,最终使我们产生了声音的感觉。

如果物体在真空中振动,由于没有传播媒介,就不会产生声波,人耳也就听不到声音。

由此,我们可以说,任何声音的存在都离不开这三个基本条件:1)声源;2)媒介;3)接收器。

先来看看产生声音的客观方而一一声源一一都有哪些特征。

当我们弹一个琴键,通过钢琴机械传动装置,琴槌敲击琴弦,这时如果我们用手触弦,就会明显感到琴弦在振动。

当我们拉一把二胡或小提琴时,也会感到琴弦的振动。

振动是声源最基本的特征,也可以说是一切声音产生的基本条件。

但如果没有我们手对琴键施加压力,使琴槌敲击琴弦,也不会产生振动。

实际上,一个声源得以存在,还依赖于两个基本条件:其一是能够激励物体振动的装置(称激励器);其二是能够使装置运动起来的能量;演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。

例如,当我们敲锣打鼓时,锣槌或鼓槌便是激励器,能量则由我们的身体来提供。

一架能自动演奏的电子乐器,也同样少不了这两个条件:电子振荡器就是激励器,能量则由电源来提供。

人们常用“频率” (frcquccy,振动次数/I秒)来描述一个声源振动的速度。

频率的单位叫“赫兹”(Hz),是以德国物理学家赫兹(H.R. Hertz)的名字命名。

频率低(即振动速度慢)时,声音听起来低,反之则高。

人耳对振动频率的感受有一定限度,实验证明:常人可感受的频率范围在20—20, 000Hz左右,个别人可以稍微超出这个范围。

音乐最常用的频率范围则在27. 5Hz—4186Hz (即一架普通钢琴的音域)之间。

超出此范围的乐音,其音高已不能被人耳清晰判别,因而很少用到。

语言声的频率范围比音乐还要窄,一般在100Hz—8, OOOHz范围内。

声音的强度与物体的振动幅度有关:“幅度越大,声音越强,反之则弱。

” 声学中用“分贝”(dB)作为计量声音强度的单位。

通过实验,人们把普通人耳则能听到的声音强度定为1分贝。

音乐上实际应用的音量大约在25分贝(小提琴弱奏)一100分贝(管弦乐队的强奏)之间。

音乐声学中称声音强度的变化范围为“动态范围”,动态范围大与小,常常是衡量一件乐器的质量或乐队演奏水平的标志:高质量乐器或高水平乐队能奏出动态范围较大的音乐音响,让人们听起来痛快淋漓,较差的乐器或乐队则无法做到这一点。

图为普通人耳对音高和音强的最大可闻阈及音乐常用的音高和音强的范围。

表为日常生活中几种典型音响的强度(分贝)。

图1 \7处 O 6 机: 飞. B d O 2 地 工 桩 打 B d o IX . 米 5 • 11i ■ ( 叫一 B d o o 9 处 米 5 1A /(\ 车 IX 翠I1311 • 5. 道 街 > 城 B d o 8 • 内 车 汽 B d o 7 米 话 对.齊. B d o 6 室公 办 B d o 5 居己J. B d o 臣 B d o 3 棚音录 B d 声 叶 B d o ! 1B d 大多数物体在振动时,除了存在整体振动外,还伴随有不同部位的局部振 动。

一般把物体作整体运动时产生的声音叫做“基音” (Foundamcntal tone),局 部振动产生的声音叫做“泛音”(Harmonics)。

基音能量一般最强,因而往往决定 一个乐音的主观音高。

声音可根据其所包含泛音的情况而分为“纯音”和“复合音”。

所谓“纯 音”(Pure tone),是指声音中只含有基音振动成份,例如我们常用的音叉所发出 的声音就是纯音。

当声音中既有基音又有泛音时,就称“复合音”(Compoundtone)。

一般情况下,所有乐器(包括人声)发出的音都是复合音。

如果泛音的频率与基音成 倍数关系,这个复合音听起来就比较圆润,否则就比较粗糙。

按照习惯分类方法,将 前者称为“乐音”,后者称“噪音”。

大多数管弦乐器发出的声音都属乐音范畴。

不同种类的乐器,其音响效果各不相同,我们把能代表某种声音特征的因 素称为“音色” (Tone color 或Timbre)。

决定一件乐器音色的重要因素是声音的 “频谱”。

“频谱” (Spectrum)是指声音中所含泛音的数量以及各个泛音在强度上 的相对关系。

声音的频谱可以用专门的分析仪器显示出来。

图2是钢琴与单簧管的频 谱比较,如图所示:二者的基音频率都是100Hz ,但泛音数量及各个泛音的强度(dB) 却不一样,由此便导致音色上的差别。

凼除频谱外,另一个对音色有重要影响的因素是声音振动波形的包络(Envelope ), 尤其是包络的起始(俗称“音头”)和结束(俗称“音尾”)两个部分最重要,这个 过程尽管非常短暂,而且几乎都是噪音成份,但对乐器的音色起着重要作用。

有人曾 做过实验,把一个小提琴音响中的起始瞬态过程去掉,其结果听起来很象管风琴的音 响。

许多电子乐器在模仿自然乐器声响吋,由于只注意对频谱的模仿,但忽略了声音 的起始瞬态过程这个问题,因而听起来总是不自然。

这一点在弦乐器上尤其明显。

综上所述,可以认为,一个声源的基本特征可以由以下几个参量进行描述,即频 率、声强、频谱和波形包络。

接下来再来看看产生声音的主观方面一一人耳接收系统一一具有哪些结构特征,以 及与声源都有哪些对应关系。

图3为人耳剖面图。

声波首先刺激耳鼓,通过听骨传到耳蜗,然后再由联结耳蜗 的神经束将信号传至大脑中主管听觉的区域。

通过研究,人们发现:耳廓具有集聚声 波的功能,外耳道则对1000—4000Hz (约为小字二组b —小字四组b )左右的声波产 生共振。

所以,人们往往对这一频段内的声波反应更敏锐。

中耳内的听骨对声压亦有 放大作用。

耳蜗中的基底膜上长有很多听觉神经纤毛,0前对这些纤毛的作用尚存不 同见解。

上个世纪的著名德国科学家黑尔姆霍兹(H. vonHelmholtz )认为这些纤毛 与声波的频率之间有对应关系:长纤毛感应低频,短纤毛感应高频。

但后人通过更精 细的解剖研究发现:耳蜗内的听觉纤毛数量约为3百万根,己大大超过人耳所能接收 的频率赫兹数(约2万Hz ),对于这些纤毛的作用还有待进一步的验证。

实验证明,人耳对声波的接收并不是一个简单的被动过程,或者说是对客观事物的 “真实写照”,这一点是人耳与声音测量仪器之间的最大区别。

例如,在音高识别方 面,一般情况下,如果某一个音的频率数比另外一个多一倍,那么在听觉上就会产生 “高了一个八度”的印象。

可是在高音区(1000Hz 以上)和低音区(150H 以下), 情况就有了变化:当人耳感觉两个音符合一个八度关系吋,用仪器测量二者的频率就 会发现,两个钢琴11 11 1 1 1 强度(dB ) 30060090012001500180021002300频率fHz ) 强度 30060090012001500180021002300 频率fHz )咽玆管 囝3音己不是严格的倍数关系,而是比一倍稍多一点。

在音量的感觉上也有相似的情况:在大型管弦乐队以ff力度全奏之后,接着一个木管乐器以ff力度独奏,二者的声压比可达到100: 1,我们人耳却感觉不到那么大的差距。

此次人们对咅高和咅乐响度的感知并非完全独立。

力度的改变会引起咅高感觉的变化:早在1935年,美国科学家司蒂文斯(Stevens)通过实验指出:在不改变频率的情况下,只改变声音的强度,人们也会感到音高有所改变。

当时他使用纯音作为测试信号,他的结论是:当强度从40增加到90dB时,将会产生大约一个全音(200 咅分)的音高变化。

其变化规律是:随着强度的堉加,听到低频咅会变得更低,高频音会变得更高,屮频(1000—2000Hz)咅只有微小变化。

人们有时称此为“司蒂文斯定律”。

后人在对司氏定律作验证工作时发现:如果用复合音做测试,其音高变化幅度要小一些。

图4是德国科学家特尔哈特(Terhardt) 1979年对15位参试者测试所得结果。

囝4从人道主义的角度讲,不能用活体作人耳听觉系统的精细研究,所以至今还有许多关于人耳听觉特殊现象找不到确切答案。

其中,人耳对低音的外推能力就是一例。

我们或许都有戴耳机听音乐的经历,从耳机构造来讲,由于其振膜面积太小,根本不可能发出较低的声频(仪器测试也证明了这一点)。

但我们人耳却依然能感觉到音乐中低音声部的鸣响,这就是人耳所具有的一种特殊能力。

另外,人耳还具有“高度指向性”能力的接收系统。

例如,在聆听一部交响曲时,我们往往可以把注意力完全集中在某一个声部或某一件乐器上,对其它乐器的音响“充耳不闻”。

此时,我们的耳朵就象装上了一个“自动滤波器”,只让有用的信号进入,其它无用的声音信息则被“拒之门外”,今天再先进的仪器也无法做到这一点。

人耳对音色的辨别能力也有许多奥秒之处,其中较为突出的是“模糊识别”功能。

例如,对于各种各样的二胡发出声响,如果用仪器测试,其结果往往大相径庭,但我们的听觉系统却可以把它们都归为二胡类。

再有,当一个患了感冒,发音往往会有很大变化,但人们仍然能够凭借音色特征辨认出这个人的声音。

由于种种原因,人们对于产生声音的主观因素人耳听觉系统的研究,远不如对客观因素声源及媒介物研宄那样全面和深入。

从某种意义上说,这种状况也妨碍了音乐声学的深入发展,因为音乐声学这门学科与人的听觉密不可分,单纯从物理声学角度去解释声音的属性并不能满足音乐工作者的耍求,甚至会导致一种错误的认识,以为主观听觉就是对客观声波的如实反映,将人耳等同于测量仪器,因而凡事务求精确,圆满,其实这反而背离了科学研宄的真谛。

2.音阶、律制与音准感音乐声学注重从数理角度研究音阶和律制问题,而不去探讨其起源和发展史。

目前我国音乐屮最常用的音阶是大、小调音阶和我国的三种传统音阶,即新音阶、古音阶和清商音阶(又称燕乐音阶)。

关于这些咅阶的历史形成以及它们之间在咅程方面的差异可参见有关的专门著作(如缪天瑞《律学》,人民音乐出版社,1983年增订版),在此不赘言。

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