声学基础知识(整理)
噪声产生原因
空气动力噪声
由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。
机械噪声
由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。
液体流动噪声
液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。
电磁噪声
各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。
燃烧噪声
燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。
声波和声速
声波
质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。
点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ )
λ= c / f
声速与媒质材料和环境有关：
空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度
传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度
质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。
声场
有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。
自由场
在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。
消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。
扩散场
声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。
人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。
自由场扩散场（混响场）
半扩散场
如果实验房间很大，以至边界墙面和天花板的反射可以忽略，只剩下地面的反射，这种空间称为半扩散场，或半自由场。
精密的声学测量和分析要求在自由场或者扩散场进行，一些工程要求的测试可以在半自由场进行。
近场和远场
在不足两倍机械尺寸或所发声波频率最低的一个波长距离之内（两者取大者），为近（声）场，大于此距离为远（声）场。
近场的质点速度与瞬时声压不同相，远场的质点速度与瞬时声压同相。
距离增加一倍，点声源声压级降6dB,线声源声压级降3dB。
声压与声压级
声压
由于声波存在而引起的大气压力增值，用符号p 表示。 单位是Pa 或N /m 2。
听阈声压也称为基准声压 p 0=2×10-5Pa (1000Hz)，即标准化额定听阈，表示有正常听力的人，平均能听到的1000Hz 的最低声音。在水中p 0=1μPa 。通常p 和p 0指有效值而非瞬时值。 dB 标尺
由于可检测到的声压幅值范围很大，而人耳对声压刺激的反应与对数规律有关，习惯上在表示声学参数时，都是取测量值和参考值的比率的对数值，即采用dB 标尺。 声压级—SPL 或L p
202lg 20lg 10p p p p L p == )(dB
p —实际声压 痛阈声压和声压级分别为p =20Pa,L p =120dB (1000Hz) 相同声压级加法
两个同声压级相干单频声源叠加，声压级增加6dB 。 两个同声压级非相干声源叠加，声压级增加3dB 。 工程上遇到问题一般是加3dB 。
不同声压级加减法
查表：
例：L 1=55dB ， L 2=51dB
ΔL =4dB ，对应增量L +=1.4dB
所以：55dB+51dB =(55+1.4)dB =56.4dB
L 1=60dB ， L 2=53dB
ΔL =7dB ，对应减量L -=1dB
所以：60dB-53dB =(60-1)dB =59dB
计算：
⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∑==n i L n i i pt pi p p L 110/12010lg 10lg 10 )(dB 例：55dB+55dB=10lg (10
55/10+1055/10)=58dB 55dB+40dB=10lg (10
55/10+1040/10)=55dB 60dB-53dB=10lg (1060/10-1053/10
)=59dB 两个声源声压级相差15dB 以上，则小的声压级影响可忽略。
声强和声强级
声强
单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积上的声能量。用符号I 表示，单位为W /m 2
。
声压变化引起媒质质点的移动，声强即是声压与质点速度的积。对于球面波和平面波，声强与声压的关系： 224r
W c p c p p pv I πρρ==== )/(2m W p —声压 ρ—介质密度 c —声速
W —声功率 r —测量点到点声源的距离 ρc —声阻抗 20℃时ρc =408（瑞利，Kg /m 2s ） v —质点速度，v =p /ρc
声强级—SIL 或L I
c p c P I I L I ρρ//lg 10lg 102020==
P L p P p P ===0
202lg 20lg 10 )(dB 基准声强I 0=10-12 W /m 2 (1000Hz)
空气在室温时，与基准声压相对应的声强近似等于基准声强，因此自由场中，声强级与声压级数值近似相等；扩散场（混响场）中声强处处为零。
声功率和声功率级 声功率
单位时间内，声波通过垂直与声波传播方向某指定面积的声能量。一般指的是所谓声源声功率，即声源辐射的总声功率，单位为W 。人正常讲话声功率约为10-5W 。
距离点声源距离为r 的球面各点声强I 与声功率W 的关系： ()W I r W 2
4π= ()W 声功率级—SWL 或L W
)4lg(10lg 10lg 10200r I I W W L W π+== )(0
dB W W 基准声功率 W 0=10-12 W
对球面波：L W =L P +20lg r +11 (dB) 对半球面波：L W =L P +20lg r +8 (dB) 在混响室：L W =L S -10lg T +10lg V -14 (dB)？ L S —混响场中平均声压级 V —房间容积 T —混响时间，一般指T 60 ，声源停止后声压级下降60dB 所需时间。
噪声的频谱
倍频程（Octave ）
将频谱分为若干个连续的频段（每个频段的上限频率等于下一个频段的下限频率），每个频段为一个频带，以直方图表示。
令 N N l u l u c N l u f f w f f f f f 22(2/2/--=-=== N =1 ：一倍频程，简称倍频
程；
N =1/3 ：三分之一倍频程；
N =1/12 ：十二分之一倍频程
…… 中心频率l u c N l u f f f f f =
=2/ 带宽 c N N l u l u c N f f f w f f f )22(22/2/--=-===
常见的有1/1、1/2、1/3、1/12、1/24倍频程分析，其中1/3倍频程分析最常用。1/3倍频程可由FFT 线状谱通过一定综合运算得出。
声谱
频率为横坐标，声音的强弱（声压级、声强级或声功率级）为纵坐标，绘制出声音强弱随频率分布的线图称为声音的频谱，简称声谱。
由FFT分析得到的频谱，具有等带宽性质，其频率分辨率等于谱线间隔Δf, 这种方法谱线较多，Δf较小，可称为窄带谱。
声音的频率范围很宽，一般不可能，也没有必要对每个频率逐一测量，一般都用1/1倍频程或1/3倍频程进行分析。
用声谱进行分析时，可得到线谱和连续谱等。线谱多是由转动引起的谐波，可用于改进机械结构；连续谱反应整体结构的噪声状况，可用于整体降噪改进（减振、隔振等）。
倍频程滤波器
滤波器按带宽类型可以分为恒百分比（比例）带宽滤波器和恒（值）带宽滤波器。FFT分析大多用恒（值）带宽滤波器，声学测量需要用恒百分比（比例）带宽滤波器。
计权声级
响度级和等响曲线
人耳对声音强弱的主管感受，不仅与声压级有关，而且与频率和波形有关。工程上，用响度级P（单位：Phon）来度量这种主观感觉。对于频率为1000Hz的纯音，响度级和声压级的数值是相等的，只是单位不同。其它频率的纯音，响度级和声压级的关系由等响曲线给出。作为声品质分析依据的等响曲线，是由大量心理学试验得出的结果。
纯音的等响曲线
计权声级
考虑到人耳对不同频率的声音敏感度不同（对3K～6K Hz的声音最敏感），在一般噪声测量仪器中，常配置一些特定的滤波电路，叫计权网络。
通过计权网络得到的声压级，叫做计权声级，简称声级。
A、B、C三种计权网络特性，分别对应于倒置的40、
70、100Phon等响曲线（1000Hz归一化到0dB），其作用是分别
反应人耳对低、中、高声压级的响度感觉。A计权被证实是人耳对声压级主观反应的极好校正。对由A计权测量的声级称为A声级，记作L PA或dB(A)。近来B计权、C计权已很少采用。
A计权：40Phon等响曲线的翻转，模拟55dB以下低强度噪声特性。
B计权：70Phon等响曲线的翻转，模拟55～85dB中等强度噪声特性。
C计权：100Phon等响曲线的翻转，模拟高强度噪声特性。
D计权：专用于飞机噪声的测量。
标准计权曲线
等效连续声级
在评定间断的、脉冲的或随时间变化的不稳定噪声时，用一段时间内能量平均的方法表示噪声大小，称为等效连续声级。用符号Leq 表示，等效连续A 计权声压级用L AeqT 或L AT 表示：
()⎭
⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰02/12/)(/1lg 2021p dt t p T L t t A AeqT )(0dB W W T —总测量时间,T =t 2-t 1
P A (t )—A 计权瞬时声压
可用同样公式计算非A 计权声压级信号P (t )，得到Leq 。 声暴露和声暴露级
在规定时间间隔或过程内，随时间变化的频率计权声压平方的时间积分。A 计权声暴露，用符号E A 表示。
)10)(()(10/20221A eqT L t t A A T p dt t P E ==⎰
)()10)(()(21.020221s Pa T p dt t P E A eqT A L t t A -==⎰ 对于工作场所的噪声暴露测量，用帕平方小时为单位会更方便。
与E A 对应的A 计权声暴露级用L AE 表示：
⎭
⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰)/()(lg 10020221T p dt t p L t t A AE )/lg(10)/lg(1000T T L E E AeqT A +== )(dB T 0—基准时间间隔，1s
E 0—基准声暴露，E 0 =p 02T 0 =400×10-12 Pa 2
s
传声器
电容传声器
金属膜片感受声压变化发生振动，与背极板之间的电容随之变化。在极化电压e0的作用下，负载R上产生与声压成比例的交变电压。现在膜片厚度可做到5μm，两极距离可做到20μm。
驻极体传声器
用驻极体材料做成的电容传声器，有两种结构：
a、用驻极体高分子薄膜材料做振膜
b、用驻极体材料做背极板
市售ICP传声器是内置前置放大IC电路的驻极体传声器，可以与ICP加速度传感器用同一个电源（如DC24V供电）。传声器的保养
连接传声器时，确保所有设备处于关闭状态，绝不在电源打开的状态连接传声器。
小心操作，使膜片远离灰尘和其它物体，绝不触摸膜片。
在干燥的地方保存，推荐使用自带保存盒，不要将传声器
暴露在过湿、过冷和过热的环境中。
声级计
声级计是最基本的噪声测量仪器，是集成设备，有标准的时间计权和测量参数。主要构成如图：
普通声级计（Ⅱ型）频率范围：31.5～8000Hz 准确度±1dB 精密声级计（Ⅰ型）频率范围：20～12500Hz 准确度±0.5dB 积分声级计允许测量等效连续声级。
每个系列测量前后都需要标定，并记录标定结果。一般用声级校准器或活塞发声器作为标定工具。如果测试是在一个相当长的时间内进行，则每天至少需要标定两次。
检定的声学内容主要包括：指示声级调整（校准）、指向性相应、频率计权和频率响应、级线性、时间计权F和S、猝发音响应、重复猝发音响应、统计计算功能等。
声强测量的基本原理 时域分析
对于某r 方向，瞬时声强计算方法：
⎰-+=∙=dt p p p p d
v p I B A B A r r )()(21ρ 频域分析
由两个传声器信号的互功率谱的虚部可求出声强。 []d G I AB ωρIm -=
总的平均声强为
()[]⎰⎰∞
-==0Im ωωρωωd d
G d I I AB G AB —两个传声器信号的单边互谱 Im 表示取虚部 影响声强测量的主要因素
1、有限差分误差，即r p r p ∂∂≠∆∆
2、传声器相位适配误差
3、背景噪声影响
双传声器声强探
声强探头是由两个相靠近的特性非常一致传声器组成。
传声器间距与波长的比值要足够小；需要测量的频率越高，两个传声器探头距离就要越近,理想的声强探头两个传声器应具有相同的相位响。
声强计算结果有正有负，正负表示的是声强的方向。
声压法测量声功率级半球包络面
矩形包络面
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。 2. 频率与音调：声音的频率决定了声音的音调高低，频率越高，音 调越高，频率单位为赫兹。 3. 声音强度：声音的强度决定了声音的大小或音量。声音的强度单 位为分贝。
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。一般采用晶体管放大器的声音偏冷一些，电子管则有迷人的暖色。声音的冷艳与温暖都不是贬义词，偏爱哪种音色因人而异。
声学基础知识
声学基础知识 1．一切发生的物体都在。振动停止，发声。 2．发声体的振动能靠一切气体、液体、固体物质向周围传播，这些物质是传播声音的媒介物，简称为。声音在真空中。 3．声音在不同介质中传播速度一般不同，在同一介质中的传播速度还与介质的有关。声音在金属中比在液体中传播得，在液体中比在空气中传播得。 4．声音在传播过程中遇到障碍物时会发生，形成。人讲话的声音在传播过程中总是要遇到障碍物的，即总是要产生回声的。不同的情况，人对回声的听觉不一样。如果回声到达人耳比原声晚 s以上，则人耳能把回声跟原声区分开；如果短于这个时间，回声与原声就混在一起，使原声。 5．在物理学中，把人们由听觉所感受到的声音的高低称为，听觉所感受到的声音的大小称为；即使是高低、大小都相同的声音听起来也不一定完全一样，可见声音除了高低、大小这些特征外，还有第三个特征，这第三个特征就是。习惯上称声音的这三个特征为声音的三要素。 6．声音的高低，即音调的高低跟发声体振动的有关，其越大，音调越；声音的大小，即声音的响度跟发声体的大小有关，其越大，响度越。音色和发声体的材料和结构有关。 7．减弱噪声的途径有三条：一是减弱；二是减弱；三是减弱。 机械运动 物理学里把称为机械运动。在研究物体的机械运动时，需要明确是以哪个物体为标准，这个作为标准的物体叫。自然界中的一切物体都在运动，静止是相对的，我们观察同一物体是运动还是静止，取决于所选的。叫匀速直线运动；叫变速运动。把变速运动当作简单的匀速直线运动来处理，即把物体通过的路程和通过这段路程所需时间的比值，称为物体在这段路程或这段时间内的，它只能粗略的描述物体运动的快慢。 速度是用来表示的物理量，用符号表示。在匀速直线运动中，速度等于运动物体在内通过的。速度的计算公式是：；速度的单位是：，读作：；1m/s= km/h。从速度公式变形得到公式可用来计算路程，从速度公式变形得到公式可用来计算时间。
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。声波通 讯是指利用声波进行语音通话和音乐传播，如电话、广播和音响等。声波测量是指利用声
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λ=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——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——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
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。而不同年龄段的人对声音的感知范围也有所不同，年龄越大，感知范围越小。 总结： 声学作为一门学科，研究声音产生、传播和听觉效应等相关现象。 声音具有音调、音量和音色等特性，通过声波在介质中的传播而产生。传播过程中，声波会衍射、反射、折射，并在传播过程中逐渐衰减。 人类的听觉系统负责感知和解读声音信号，对不同频率的声音有不同 的感知范围。声学的基础知识对于理解和应用声音有着重要的意义。
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。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”（frequecy，振动次数/1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—8，000Hz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）—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）。
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
声学基础知识培训课件
声学基础知识培训课件 声学基础知识培训课件 声学是研究声音的产生、传播和感知的学科。在现代社会中，声学的应用非常广泛，涉及到音乐、通信、医学、建筑等众多领域。对于想要深入了解声学的人来说，掌握一些基础知识是必不可少的。本篇文章将为大家介绍一些声学的基础知识。 1. 声音的产生和传播 声音是由物体振动产生的，当物体振动时，周围的空气分子也会随之振动，形成声波。声波通过空气传播，当波到达我们的耳朵时，耳膜会受到波的压力变化，从而产生声音的感知。 2. 声音的特性 声音有许多特性，其中最重要的是音调、音量和音色。 音调是指声音的高低，与频率有关。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，与振幅有关。振幅越大，音量越大；振幅越小，音量越小。 音色是指声音的质地，不同的声音具有不同的音色。音色由声音的谐波组成，谐波的强弱和分布决定了声音的音色。 3. 声音的传播速度 声音在不同介质中传播的速度是不同的。在空气中，声音的传播速度大约是每秒343米；在水中，声音的传播速度大约是每秒1482米；在固体中，声音的传播速度更高，可以达到几千米每秒。
4. 声音的反射和折射 声音在遇到障碍物时会发生反射和折射。当声音遇到平滑的表面时，会发生反射，即声波从表面弹回。当声音遇到介质的边界时，会发生折射，即声波改变传播方向。 5. 声音的吸收和衍射 声音在遇到某些材料时会发生吸收，即声波能量被材料吸收而减弱。不同的材料对声音的吸收程度不同，例如软质材料对声音的吸收较强。 声音在经过障碍物时会发生衍射，即声波绕过障碍物传播。衍射现象使得我们能够听到隔壁房间的声音，即使门是关闭的。 6. 声音的共振 共振是声音与物体之间相互作用的一种现象。当声音的频率与物体的固有频率相同时，物体会发生共振现象，产生更大的振幅和声音。共振现象在乐器演奏中起着重要的作用，也被应用于声学传感器和扬声器等设备中。 7. 声音的应用 声学在现代社会中应用广泛。在音乐领域，声学帮助人们理解音乐的产生和演奏原理，提高音乐的质量。在通信领域，声学用于声纳和语音识别等技术，提高通信的效率和准确性。在医学领域，声学被用于超声波检查和听力测试等，帮助医生诊断疾病。在建筑领域，声学用于设计和改善建筑物的声学环境，提供舒适的生活和工作环境。 总结起来，声学是一个研究声音的学科，涉及声音的产生、传播和感知。掌握一些声学的基础知识对于深入了解声音的原理和应用非常重要。希望本篇文章能够帮助大家对声学有一个初步的了解，并激发对声学更深入学习的兴趣。
初中物理声学基础知识
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;
声学基础知识(整理)
噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。
声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。
声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）
高考物理声学基础知识清单
高考物理声学基础知识清单 声学是研究声音的产生、传播和感知的科学。在高考物理中，声学 是一个重要的考点。下面是高考物理声学基础知识的清单，以帮助考 生更好地备考。 一、声音的特性 1. 声音是由物体振动引起的，需要有介质传播，不能在真空中传播。 2. 声音的强度与声波振动的振幅成正比。 3. 声音的音调与频率有关，频率越高，音调越高。 4. 声音的响度与声音的强度有关，强度越大，响度越高。 5. 声音的音色与波形有关，不同乐器发出的声音具有独特的音色。 二、声音的传播 1. 声音是通过介质的机械波传播的，一般以空气为媒介。 2. 声音传播的速度取决于介质的性质，一般空气中声速约为340米/秒。 3. 声音在传播过程中会发生折射、反射和衍射等现象。 三、声波的特性 1. 声波是一种纵波，波动方向与传播方向一致。 2. 声波是通过粒子的振动传播的。
3. 声波具有反射、折射和干涉等特性。 四、共振现象 1. 当外力的频率与物体的固有频率相同时，会引起共振现象。 2. 共振可以放大声音或者引起物体的破坏。 五、乐器和声学设备 1. 乐器是利用共鸣和声音的特性发声的装置。 2. 常见的乐器有弦乐器、管乐器和打击乐器。 3. 声学设备包括扩音器、麦克风、音响等，用于放大和传播声音。 六、声音的保护与利用 1. 高分贝的噪音会对人体健康产生影响，需要采取一些措施进行保护。 2. 声学技术在音乐欣赏、语音通信和声纳等领域有广泛应用。 以上内容是关于高考物理声学基础知识的清单，希望对考生备考有所帮助。在复习的过程中，重点理解声音的特性、传播方式以及声波的特性等基础知识。同时，还要了解共振现象、乐器和声学设备的基本原理。最后要注意声音的保护和利用的相关知识。祝考生们在高考中取得优异的成绩！
声学基础知识
一、声学根底： 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λ=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——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——以声音信号瞬间能到达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顶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，使前方和前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
物理声学基础知识复习
物理声学基础知识复习 声音是一种机械波，它需要介质的存在来传播。在物理声学中，我们学习了声音的产生、传播和接收等基础知识。本文将对物理声学的一些基本概念、原理和应用进行复习。 一、声音的特性 声音具有以下特性： 1. 频率：声音的频率决定了声音的音高，单位为赫兹(Hz)。人耳能够听到的频率范围约为20 Hz到20,000 Hz。 2. 声强：声强是声音的能量传播的强弱程度，单位为分贝(dB)。声强与声音的能量有关，声强的增加会使声音变得更响亮。 3. 音速：音速是声音在介质中传播的速度，单位为米/秒(m/s)。音速与介质的性质有关，通常在空气中的音速约为343 m/s。 4. 声音的衰减：声音在传播过程中会受到介质的吸收和散射而逐渐衰减。声音的衰减与距离和介质的特性有关。 5. 声音的共振：当物体的固有频率与外界声音的频率相匹配时，会发生共振现象。共振使得声音变得更响亮。 二、声音的传播 声音的传播需要介质的存在，通常为固体、液体或气体。在传播过程中，声音会通过分子的振动传递能量，从而形成声波。声波的传播是通过分子之间的相互作用来实现的。
声波可分为纵波和横波。纵波是指振动方向与波的传播方向相同的波，如声波；横波是指振动方向和波的传播方向垂直的波，如光波。 声音的传播速度取决于介质的性质。在同一介质中，声速与介质的密度和弹性有关。一般来说，固体传播声音最快，液体次之，气体最慢。 三、声音的产生 声音可以由振动体产生，振动体的振动会使周围的空气分子产生振动，进而形成声波。 常见的声音产生方式包括： 1. 物体的弹性振动：如吉他的琴弦振动产生的声音。 2. 声源的振动：如人的声带、乐器的震动膜等。 3. 液体和气体的振动：如喷泉、风琴等。 四、声音的接收 声音的接收是指人耳或设备感知并转化声波为电信号的过程。人耳是我们最常用的声音接收器官。 人耳的主要结构包括： 1. 耳廓：收集声音并将其引导至耳道。 2. 外耳道：声音通过外耳道传递到耳膜。 3. 耳膜：声音使耳膜振动，将机械能转化为声能。
[声学物理知识点] 物理声学基础知识
[声学物理知识点] 物理声学基础知识 1.声音的产生：声音是由物体振动产生的。 2.声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以传播声音； 真空不能传播声音； 类比法：水波——声波 3.声速：声音每秒钟内传播的距离；大小与介质种类、温度有关；1个标准大气压下，15℃时的声速为340/s，水中的声速为1500/s，钢铁中声速为5200/s 4.区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上；应用：回声定位 5.声速公式：v=；s——路程，v——速度，t——时间 6.人感知声音的两种方式：耳听、骨传导 7.人耳听到声音的条件：a、要有声源（发声体）；b、要有传播的介质；c、不能离声源太远； 8.双耳效应：人耳根据声音传到两只耳朵的时间不同、强弱不同等确定声源的方位 9.耳聋的分类：神经性耳聋（不易治疗）、传导性耳聋（可以治疗，可以借助骨传导）
10.声音分类：乐音、噪声 11.乐音三要素：音调——频率——赫兹； 响度——振幅——米 响度——距声源的距离 音色——材料种类、结构 12.人耳的听觉范围：20Hz——20000H 13.噪声的等级： 0分贝（dB）——人的听觉下限（不是没有声音） 70分贝（dB）——干扰谈话 90分贝（dB）——可以造成危害 150分贝（dB）——瞬间使人鼓膜出血，完全丧失听力 14.噪声的减弱：a、声源处减弱；b、传播途中减弱；c、人耳处（接收处）减弱 15.声的作用：a、传递信息；b、传递能量 16.人耳的听觉特性：方位感、响度感、音色感、聚焦效应 17.超声波的特点：方向性好（用于探测）、能量高、穿透能力强（用于检测等）、破碎能力强（用于空化、雾化、杀菌等）； 声波方向性特点：频率越高，方向性越好
声学基础知识
声学基础 一般来说，声音(Sounds)来自物理能量(physical energy)的转换，例如拍手造成空气的挤压。气压的转变会被转换为一连串的震动(vibrations)-即声波(Sound Wave)-并透过空气传递。声音的振动同样可以透过其他介质传递，例如墙壁或地板。 如果震动并非照着可预期的模式，这样的声音称为“噪音noise"。 在waveform的重复循环中，一个完整的振动被称为一个循环，完成一次振动的时间称为一个周期，也就是波型完整走完一个pattern的过程。在每秒钟发生的周期数量会决定该波形的基础音高(basic pitch)，通常被我们称为“频率”(frequency)。 音调、泛音、谐波与分音 Tones, Overtones, Harmonics, and Partials 一个声音的频率被称作它的基音或基频(fundamental tone)，而除了简单正弦波之外，大部分的声音都包含基频与其他不同的频率。 这些Non Fundamental tones如果是基频的整数倍，则被称为泛音(overtones)或谐波(harmonics)；如果是非正整数倍，例如2.5倍，则被称为分音(partials)；而若为基频的几分之几，则称为subharmonic。 fundamental tone被视为第一泛音(first harmonic)，通常比其他harmonics大声。 在第一谐波两倍频率的音色被称为第二泛音(second harmonic)，以此类推。 Bells, xylophone blocks, and many other percussion instruments produce harmonically unrelated partials. 每种从基频产生的不同谐波，都会产生不同声音质感(timbral quality)。 大体来说，整数倍或能被整数（如八度音程、奇数或偶数泛音）除尽的泛音听起来都更具“音乐感”。不是整数倍或不能被整数除尽的音调称为不和谐陪音或分音音调。当大量这类不和谐陪音组合在一起时，听起来就会显得“嘈杂”。 傅立叶定理和泛音 “任何周期性波都可以看作某个波长和振幅的正弦波的迭加，这些正弦波的
声学基础知识
声学基础知识 声学的领域 介绍 与光学相似，在不同的情况，依据其特点，运用不同的声学方法。 波动 也称物理声学，是用波动理论研究声场的方法。在声波波长与空间或物体的尺度数量 级相近时，必须用波动声学分析。主要是研究反射、折射、干涉、衍射、驻波、散射等现象。在关闭空间例如室内，周围有表面或半关闭空间例如在水下或大气中，有上、下界面，反射波的互相干涉要形成一系列的固有振动称为简正振动方式或简正波。简正方式理论是 引用量子力学中本征值的概念并加以发展而形成的注意到声波波长较大和速度小等特性。 射线 或称几何声学，它与几何光学相似。主要是研究波长非常小与空间或物体尺度比较时，能量沿直线的传播，即忽略衍射现象，只考虑声线的反射、折射等问题。这是在许多情况 下都很有效的方法。例如在研究室内反射面、在固体中作无损检测以及在液体中探测等时，都用声线概念。 统计 主要研究波长非常小与空间或物体比较，在某一频率范围内简正振动方式很多，频率 分布很密时，忽略相位关系，只考虑各简正方式的能量相加关系的问题。赛宾公式就可用 统计声学方法推导。统计声学方法不限于在关闭或半关闭空间中使用。在声波传输中，统 计能量技术解决很多问题，就是一例。 分支 可以归纳为如下几个方面： 从频率上看，最早被人认识的自然是人耳能听到的“可听声”，即频率在20Hz～20000Hz的声波，它们涉及语言、音乐、房间音质、噪声等，分别对应于语言声学、音乐 声学、房间声学以及噪声控制;另外还涉及人的听觉和生物发声，对应有生理声学、心理 声学和生物声学;还有人耳听不到的声音，一是频率高于可听声上限的，即频率超过 20000Hz的声音，有“超声学”，频率超过500MHz的超声称为“特超声”，当它的波长约为10-8m量级时，已可与分子的大小相比拟，因而对应的“特超声学”也称为“微波声学”或“分子声学”。超声的频率还可以高1014Hz。二是频率低于可听声下限的，即是频率低于20Hz的声音，对应有“次声学”，随着次声频率的继续下降，次声波将从一般声波变
声学基础知识
手机声腔设计和音频电路检测 一. 声音的基础知识 1.声压： 由声波引起的压强变化称为声压，用符号P表示，单位为微巴（ubar）或帕（Pa） 1 ubar＝0.1Pa＝0.1N/m2 一个标准大气压P0＝1.03 x10-5Pa 表达式：P=Po(ωt-kx+Ψ) 通常所指的声压是指声压的均方根值，即有效声压。 2.频率： 声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz. 人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~ 20000Hz,即音频范围 3.声速： 在介质中传播速度称为声速。固体最快，液体次之，空气中最慢。 在空气中传播340m/s,水中1450 m/s，钢铁中5000m/s 4.波长： 相邻同相位的两点之间的距离称为波长λ Co= λf Co为空气中声速f为频率 5.声压级： Lp=20lg(P/Po) (dB) Po为基准声压2x10-5 pa 基准声压为为2x10-5 pa，称为听阀，即为0dB 当声压为20Pa时，称为痛阀，即为120dB 由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，就变成了0dB到120dB的变化范围。 由上式可以看出声压变化10倍，相当于声压级变化20dB；声压变化100倍，相当于声压级变化40dB 一般交谈为30 dB 纺织车间为100 dB 6.声压级与功率的关系： ΔP=10lg(w/wo) (dB) wo为参考功率 功率增加一倍，声压级增加3 dB 7.声压级与距离的关系： ΔP=-20lg(r1/ro) (dB) ro为参考距离 距离增加一倍，声压级减小6 dB 从人耳的听觉特性来讲，低频是基础音，如果低频音的声压值太低，会显得音色单纯，缺乏力度，这部分对听觉的影响很大。对于中频段而言，由于频带较宽，又是人耳听觉最灵敏的区域，适当提升，有利于增强放音的临场感，有利于提高清晰度和层次感。而高于8KHz略有提升，可使高频段的音色显得生动活泼些。一般情况下，手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定，好的频响曲线会使人感觉良好。 声音失真对听觉会产生一定的影响，其程度取决于失真的大小。对于输入的一个单一频率的正弦电信号，输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比值称为总谐波失真（THD），其对听觉的影响程度如下： THD<1%时，不论什么节目信号都可以认为是满意的； THD>3%时，人耳已可感知； THD>5%时，会有轻微的噪声感；
《声》全章复习与巩固(基础)知识讲解
《声》全章复习与巩固（基础） 责编：武霞 【学习目标】 1.理解声音是由物体的振动产生的； 2.知道声音的传播需要介质，声音在不同的介质中传播速度不同； 3.会利用声速、回音进行简单的计算； 4.了解人耳的结构，知道人类听到声音的过程； 5.知道乐音的三个特征，及其影响因素，并会用物理知识解释生活中与乐音特性有关的现象； 6.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义； 7.知道噪声的来源，防治噪声的途径及方法； 8.了解超声和次声，及其在生活和现代科技中的应用。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、声音的产生和传播 1.声音的产生：声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。 2.声音的传播：声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播。 3.声音的传播速度：声音在不同介质中的传播速度是不同的。15℃时空气中的声速是340m/s，平常我们讲的声速，指的就是此值。 要点诠释：
（1）声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播。 （2）影响声速的因素：①介质的种类，一般情况下v固＞v液＞v气； ②温度，同种介质，温度越高，声速越大。 （3）物体振动产生的声音在气体、液体、固体中以波的形式传播。 要点二、人的发声和听声能力 人的声带振动，可以发出声音；声波传入人耳中，触动鼓膜，则会产生听觉，使我们听到声音。 要点诠释： 外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，我们就听到了声音。 要点三、乐音的特征 1. 音调：声音的高低叫音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 2.响度：物理学中，声音的大小叫做响度。 影响响度的因素：（1）声源的振幅；（2）人耳离发声体的距离。 3.音色:音色是声音的一个特色，不同的乐器，即使它们发出声音的音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要音色不同。音色与声源的材料、结构有关。 要点诠释： 关于乐音的三个特征，音调由频率决定,同种材料的物体的音调与材料的长短、粗细、松紧有关；而响度由振幅决定，还与人耳到声源的距离有关；音色与发声体的材料、结构有关，因此不同乐器的音色不同；注意联系实际生活从定义区分音调、响度和音色。 要点四、噪声 1．噪声 （1）从物理学角度看，物体杂乱无章的不规则振动产生的声音，称为噪声。如：家庭装修时电钻发出 的声音。 （2）从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，都称为噪声。 2．噪声的危害 （1）＞150 dB，鼓膜会破裂出血，双耳完全丧失听力； （2）＞90dB，听力会受到严重影响，引起耳聋、头痛、高血压等疾病； （3）＞70dB，会影响学习和工作。 3.噪声的防治: (1)从噪声的产生处防治噪声； (2)从噪声的传播过程中防治噪声； (3)从噪声的接收处防治噪声。 要点诠释： （1）噪声的来源：①工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声;②施工噪声：筑路、盖楼、打桩等;