教育电声系统电子教案
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n 横波：质点振动与传播方向垂直的机械波。 n 纵波：质点振动与传播方向一致的机械波。 n 声波是纵波。
教育电声系统电子教案
n 声场:存在声波的空间称为声场。 n 声场媒质:传播声波的媒质称为声场媒质。
n 以空气声场媒质为例，在无声波传播时，媒质 密度为ρ0，媒质压强为大气压强P0，媒质质点 振动速度为v=0。当有声波传播时，这三个量 将随之变化。
教育电声系统电子教案
二、声功率与声强
（一）声功率 单位时间内通过垂直于声传播方向，面积为S的截 面的平均声能量称为平均声能量流或平均声功率。
声功率级： （dB） Lw=10lgW/W0 式中W0=10-12W，称为参考声功率。
教育电声系统电子教案
（二）声强 通过垂直于声传播方向单位面积上的平均 声功率（或平均声能量流）称为平均声能 量密度或声强。 声强级： （dB）
教育电声系统电子教案
平面声波的基本性质
n 平面声波传播过程中，声压及媒质质点 的振动速度都随时间及位置而简谐变化。
n v(x,t) 正比于p (x,t) ，两者位相相同。
教育电声系统电子教案
三、球面声波的基本性质
n 半径大小呈脉动变化的球形声源向周围 空间辐射的声波。
n （一）球面声波的波动频率、波长及速 度。 （二）球面声波的声压、媒质质点振速 及声阻抗率。 球面波的声压幅值与球心距成反比。 球面声场的远区可作为平面声场处理。
教育电声系统电子教案
2、声强级
I ——某点的声强值；Iref——零声级的参考声强 值。
Iref=10-12W/m2，该数值是人对1kHz声音刚能听 到时的声强值。
教育电声系统电子教案
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （二）可闻声的频率范围
n 可闻声:（20-20kHZ)， n 次声:低于20Hz的频段 n 超声:高于20kHz的频段 n 闻阈曲线（在1kHz时为0dB）； n 痛阈曲线（在1kHz时为120dB或140dB）。
教育电声系统电子教案
n （三）等响度曲线 在声压级与频率的坐标系中,声压级作为 参变量,将频率不同,人们听起来却有同等 响度的声压级连接起来组成的一簇曲线
教育电声系统电子教案
n 响度级定义：将某一频率的声音与1kHz 的声音比较，当两者响度一样时，1kHz 声音的声压级（以2x10-5Pa为0dB的相对 分贝数）就是该声音的响度级。 单位：方（phon）
教育电声系统电子教案
n 声波的衍射：指声波通过某一物体的边 缘而产生的声波传播方向的改变。
n 声波在传输过程中如果碰到物体时，会 产生反射、折射和绕射现象。
教育电声系统电子教案
n 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。
教育电声系统电子教案
n 为什么我们把头没入水中就听不到空气 中的嘈杂声音?
教育电声系统电子教案
n （一）媒质密度ρ （二）声压p 声波所引的附加压强定义为声压，单位 为“帕”（Pa）。 （三）质点振速v
教育电声系统电子教案
二、平面声波的基本性质
（一）声波的频率和波长 x=xmcos(ωt+a)
波长：在波的传播方向上，任何两个震动相 位相同而又相邻的媒质质点间的距离 （二）声波的传播速度c0 c0=fλ 常温附近、常压下 c0 (t℃)≈331.4+0.6t (m/s)
教育电声系统电子教案
第二节 声场中的能量
一、声能量与声能量 密度 （一）声能组成 动能：
势能：
教育电声系统电子教案
（二）声能量密度e 声能量密度是指声场中单位体积内的声能量，单 位：J/m3。 （三）平面声波的声能与声能量密度 动能： 势能： 体积元声能： 声能量密度： 声能量密度的平均值：
教育电声系统电子教案
n （三）声阻抗率与媒质特性阻抗 Zs=p/v; p/v=ρ0c0
n Zs为声阻抗率，ρ0c0为媒质特性阻抗，单 位为Rayl（瑞利）（1Rayl=1N·s/m3） 平面声波声阻抗率在数值上与媒质的特 性阻抗相等。
教育电声系统电子教案
n （四）声传播过程中的声压及媒质质点 振动速度 v(x,t)=（1/ ρ0c0 ）pmcos(ωt-kx) 波数：k=ω/c
教育电声系统电子教案
n 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。
n 凸曲面对声波反射，使声能形成扩散。
教育电声系统电子教案
二、声波的干涉
n 声波的迭加原理： n 声波的干涉： n 驻波现象：指两个频率相同、传播方向
相反的声波，相互叠加而产生的特殊干 涉现象。在不同的传播空间的不同点上， 其振幅也不同。
声强与声压关系：
教育电声系统电子教案
第三节 声波的传播
一、声波的反射与透射 （一）平面声波垂直入射时的反射与透射 反射波声压与入射波声压之比：
透射波声压与入射波声压之比：
教育电声系统电子教案
（二）平面声波垂直入射时的 反射系数与透射系数
反射波的声能与入射波的声能之比为反射系 数：
透射波的声能与入射波的声能之比为透射系数：
教育电声系统电子教案
2020/11/21
教育电声系统电子教案
第一节 教育电声系统与电声 教育媒体
一、广播系统 （一）有线广播
（二）无线广播
二、节目制作系统 三、语言学习系统
教育电声系统电子教案
第二节 教育电声系统的形成与 发展
一、电声技术的诞生与起步1907年 二、教育电声系统的沿革
教育电声系统电子教案
第三节 教育电声系统的研究 对象与学习方法
一、教育电声系统研究的范畴 （一）电声基础理论的研究。 （二）声电转换、电声信号加工处理技 术与系统的研究。 （三）电声教材编制的研究。 （四）电声教学研究。 二、教育电声系统课程的学习目标及学 习方法
教育电声系统电子教案
第二章 第一节 声场与声波
一、声场媒质及其基本参量 声音是由物体振动所产生的。声源的振动引起 周围相邻媒质的振动，以波的形式向外传播即 声波。
n “只闻其声，不见其人”
教育电声系统电子教案
第三章 第一节 人类听感的 基本特征
一、响度:人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。 单位是sone（宋）1宋的定义为声压级为40dB,频率 为1000Hz,且来自听者正前方的平面波形的强度。 （一）声压级与声强级 1、声压级
Prms——某点声压的有效值；Pref——零声级的参考声压 值。1kHz时人耳刚能听的声音（称闻阈）声压为 2x10-5Pa。
教育电声系统电子教案
n 声场:存在声波的空间称为声场。 n 声场媒质:传播声波的媒质称为声场媒质。
n 以空气声场媒质为例，在无声波传播时，媒质 密度为ρ0，媒质压强为大气压强P0，媒质质点 振动速度为v=0。当有声波传播时，这三个量 将随之变化。
教育电声系统电子教案
二、声功率与声强
（一）声功率 单位时间内通过垂直于声传播方向，面积为S的截 面的平均声能量称为平均声能量流或平均声功率。
声功率级： （dB） Lw=10lgW/W0 式中W0=10-12W，称为参考声功率。
教育电声系统电子教案
（二）声强 通过垂直于声传播方向单位面积上的平均 声功率（或平均声能量流）称为平均声能 量密度或声强。 声强级： （dB）
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平面声波的基本性质
n 平面声波传播过程中，声压及媒质质点 的振动速度都随时间及位置而简谐变化。
n v(x,t) 正比于p (x,t) ，两者位相相同。
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三、球面声波的基本性质
n 半径大小呈脉动变化的球形声源向周围 空间辐射的声波。
n （一）球面声波的波动频率、波长及速 度。 （二）球面声波的声压、媒质质点振速 及声阻抗率。 球面波的声压幅值与球心距成反比。 球面声场的远区可作为平面声场处理。
教育电声系统电子教案
2、声强级
I ——某点的声强值；Iref——零声级的参考声强 值。
Iref=10-12W/m2，该数值是人对1kHz声音刚能听 到时的声强值。
教育电声系统电子教案
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （二）可闻声的频率范围
n 可闻声:（20-20kHZ)， n 次声:低于20Hz的频段 n 超声:高于20kHz的频段 n 闻阈曲线（在1kHz时为0dB）； n 痛阈曲线（在1kHz时为120dB或140dB）。
教育电声系统电子教案
n （三）等响度曲线 在声压级与频率的坐标系中,声压级作为 参变量,将频率不同,人们听起来却有同等 响度的声压级连接起来组成的一簇曲线
教育电声系统电子教案
n 响度级定义：将某一频率的声音与1kHz 的声音比较，当两者响度一样时，1kHz 声音的声压级（以2x10-5Pa为0dB的相对 分贝数）就是该声音的响度级。 单位：方（phon）
教育电声系统电子教案
n 声波的衍射：指声波通过某一物体的边 缘而产生的声波传播方向的改变。
n 声波在传输过程中如果碰到物体时，会 产生反射、折射和绕射现象。
教育电声系统电子教案
n 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。
教育电声系统电子教案
n 为什么我们把头没入水中就听不到空气 中的嘈杂声音?
教育电声系统电子教案
n （一）媒质密度ρ （二）声压p 声波所引的附加压强定义为声压，单位 为“帕”（Pa）。 （三）质点振速v
教育电声系统电子教案
二、平面声波的基本性质
（一）声波的频率和波长 x=xmcos(ωt+a)
波长：在波的传播方向上，任何两个震动相 位相同而又相邻的媒质质点间的距离 （二）声波的传播速度c0 c0=fλ 常温附近、常压下 c0 (t℃)≈331.4+0.6t (m/s)
教育电声系统电子教案
第二节 声场中的能量
一、声能量与声能量 密度 （一）声能组成 动能：
势能：
教育电声系统电子教案
（二）声能量密度e 声能量密度是指声场中单位体积内的声能量，单 位：J/m3。 （三）平面声波的声能与声能量密度 动能： 势能： 体积元声能： 声能量密度： 声能量密度的平均值：
教育电声系统电子教案
n （三）声阻抗率与媒质特性阻抗 Zs=p/v; p/v=ρ0c0
n Zs为声阻抗率，ρ0c0为媒质特性阻抗，单 位为Rayl（瑞利）（1Rayl=1N·s/m3） 平面声波声阻抗率在数值上与媒质的特 性阻抗相等。
教育电声系统电子教案
n （四）声传播过程中的声压及媒质质点 振动速度 v(x,t)=（1/ ρ0c0 ）pmcos(ωt-kx) 波数：k=ω/c
教育电声系统电子教案
n 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。
n 凸曲面对声波反射，使声能形成扩散。
教育电声系统电子教案
二、声波的干涉
n 声波的迭加原理： n 声波的干涉： n 驻波现象：指两个频率相同、传播方向
相反的声波，相互叠加而产生的特殊干 涉现象。在不同的传播空间的不同点上， 其振幅也不同。
声强与声压关系：
教育电声系统电子教案
第三节 声波的传播
一、声波的反射与透射 （一）平面声波垂直入射时的反射与透射 反射波声压与入射波声压之比：
透射波声压与入射波声压之比：
教育电声系统电子教案
（二）平面声波垂直入射时的 反射系数与透射系数
反射波的声能与入射波的声能之比为反射系 数：
透射波的声能与入射波的声能之比为透射系数：
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2020/11/21
教育电声系统电子教案
第一节 教育电声系统与电声 教育媒体
一、广播系统 （一）有线广播
（二）无线广播
二、节目制作系统 三、语言学习系统
教育电声系统电子教案
第二节 教育电声系统的形成与 发展
一、电声技术的诞生与起步1907年 二、教育电声系统的沿革
教育电声系统电子教案
第三节 教育电声系统的研究 对象与学习方法
一、教育电声系统研究的范畴 （一）电声基础理论的研究。 （二）声电转换、电声信号加工处理技 术与系统的研究。 （三）电声教材编制的研究。 （四）电声教学研究。 二、教育电声系统课程的学习目标及学 习方法
教育电声系统电子教案
第二章 第一节 声场与声波
一、声场媒质及其基本参量 声音是由物体振动所产生的。声源的振动引起 周围相邻媒质的振动，以波的形式向外传播即 声波。
n “只闻其声，不见其人”
教育电声系统电子教案
第三章 第一节 人类听感的 基本特征
一、响度:人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。 单位是sone（宋）1宋的定义为声压级为40dB,频率 为1000Hz,且来自听者正前方的平面波形的强度。 （一）声压级与声强级 1、声压级
Prms——某点声压的有效值；Pref——零声级的参考声压 值。1kHz时人耳刚能听的声音（称闻阈）声压为 2x10-5Pa。