电声学基础知识

电声基础知识引言一、电声学的定义及扬声器技术发展的原因：1.定义：电声学(Electroacoustics)是研究声电相互转换的原理和技术以及声信号的储存、加工、测量和利用的学科，从频率范围来讲主要是可听频段，有的也涉及次声和超声频段。

电声的诞生是以贝尔和华生发明电话机，爱迪生发明留声机为标志的。

扬声器是一种电声器件，它的雏形最初是作为电话用的耳机而发明的。

在这一百多年间，扬声器有了不断的发展，成为目前能适应高保真重放所需要的产品。

2.扬声器技术发展原因：最近扬声器技术的发展，一方面是由于设计技术的发展，另一方面则是由于振膜、磁体、粘接剂等材料的发展。

因此，最近高保真扬声器在提高音质的同时，容许输入功率也大幅度地提高。

这是为了适应需要大声压的舞蹈音乐重放，在高保真扬声器方面的发展。

3.扬声器的物理特性与音质间的关系：有人认为，在高保真设备中，对音质起主要作用的是扬声器。

事实上，将扬声器切换后，音质会发生突然的变化。

此外，除去扬声器以外的其他部件优劣几乎都是由物理特性来判断的，但对扬声器都会有“物理特性好的音质并不好”的看法。

这是因为实际听到的音质：①是扬声器本身的特性和听音室的声学特性共同决定的；②对扬声器中细微差别的物理特性还不能被测量到；③对音质判断时，是依靠个人记忆来定出的，容易产生个人的差别。

判断扬声器的物理特性与音质间的关系，是从事扬声器研制、设计的技术人员多年研究的课题。

4.电声学与主观因素的关系：电声学是一门与人的主观因素密切相关的物理学科，原因是从声源到接收都摆脱不了人的主观因素。

声音是多维空间的问题（音调、音色、音长、声级、声源方位及噪声干扰等），每一维的变化都对听感有影响。

复杂的主观感受并不是任何仪表所能完全反映的，这必然联系到生理和心理声学，语言声学，甚至音乐声学等各个方面问题，形成了电声学的特色和它的复杂性。

5.发展趋势：社会的发展和生产的需要对电声学提出了大量的实际与理论问题。

电声知识点总结电声技术是指人类利用电子技术和声学技术相结合，对声音进行处理、传送和增强的技术手段。

电声技术在现代科技发展中占据了重要地位，广泛应用于音频录制、音频处理、音乐制作、语音通信、音响系统、电视、广播和多媒体等领域。

本文将从声音产生的基本原理、声音的捕捉与转换、声音处理和增强以及声音传播的方式等方面进行电声知识点总结。

一、声音产生的基本原理声音是一种机械波，是由物体的振动引起的。

声音的产生和传播是由声波完成的，声波是一种横波，它的传播要依靠介质，如空气、水等。

声波的频率决定了声音的音高，频率越高，音高就越高；声波的振幅决定了声音的大小，振幅越大，声音就越响亮。

声音产生的基本原理包括声音波形的生成、声音信号的捕捉和转换。

声音的波形可以用正弦波、方波、三角波等表示，声音信号可以用麦克风、传感器等设备捕捉，并通过放大器、滤波器、均衡器等电子设备进行转换和处理。

二、声音的捕捉与转换声音的捕捉和转换是电声技术的重要环节，主要包括声音的采集、放大和转换。

声音的采集是指将声音转换为电信号的过程，常用的设备有麦克风、传感器等；声音的放大是指将电信号放大为适合于传输和处理的信号，常用的设备有放大器、驱动器等；声音的转换是指将声音信号转换为数字信号或其他形式的信号，常用的设备有模数转换器、编码器等。

声音的捕捉与转换是电声技术的基础环节，决定了声音的质量和效果，因此需要选用合适的设备并进行精心的设计和调试。

三、声音处理和增强声音处理和增强是电声技术的重要内容，主要包括声音的调音、混响、均衡、动态控制、特效处理等。

声音的调音可以通过均衡器、滤波器等设备进行，可以调节声音的频率、响度、音色等参数；声音的混响可以通过混响器对声音进行调制，增加声音的空间感和立体感；声音的均衡可以通过均衡器对声音的频率进行调节，增加声音的通透感和平衡感；声音的动态控制可以通过压缩器、限幅器等设备对声音的动态范围进行调节，增加声音的幅度感和动感；声音的特效处理可以通过音响效果器、合成器等设备进行，增加声音的特殊效果和表现力。

电学知识总结一, 电路电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流).电流的方向:从电源正极流向负极.电源:能提供持续电流(或电压)的装置.电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能.有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合.导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成.路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路.电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图.串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失)并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的)二, 电流国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上.实验室中常用的电流表有两个量程:①0～0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0～3安,每小格表示的电流值是0.1安.三, 电压电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置.国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏.测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;实验室常用电压表有两个量程:①0～3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;②0～15伏,每小格表示的电压值是0.5伏.熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏.四, 电阻电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小).国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧;1千欧=103欧.决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关).滑动变阻器:原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的.作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A.正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方.五, 欧姆定律欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.公式: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω).公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一.欧姆定律的应用:①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大.(R=U/I)②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R)③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR④分压作用:=;计算U1,U2,可用:;⑤比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R ⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)六, 电功和电功率1. 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳.3.测量电功的工具:电能表4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).利用W=UIt计算时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦.10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏.当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,当U = U0时,则P = P0 ;正常发光.15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例"220V100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.)18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)七,生活用电家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器.所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线.保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用.引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体.八,电和磁磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质.磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程.磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用.磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交,北出南进.磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同.10.地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近.但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象.11.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场.12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).13.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变.14.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁.15.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.16.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流.还可实现自动控制.17.电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动.18.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.应用:发电机感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关.发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能转化为电能.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用:电动机.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.换向器:实现交流电和直流电之间的互换.交流电:周期性改变电流方向的电流.直流电:电流方向不改变的电流.实验一.伏安法测电阻实验原理:(实验器材,电路图如右图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压.二.测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI。

电声学知识简介一、声系统的构成及其评价1构成: 信号源系统－信号处理系统－扬声器系统(1)信号源系统: 指信号的来源,一般有CD机、DVD机、MP3、MP4、收音机、录音机、电唱机等。

(2)信号处理系统：主要有功率放大器、频率均衡器、卡拉OK机、效果器等。

(3)扬声器系统：即音箱系统。

附件有：讯号线、话筒、耳机等。

这三个系统是有机的整体，它们必须各自优良、搭配合适。

2广义的声系统除上述仪器设备外，广义的声系统还应包括声学环境系统。

再好的仪器设备，如果没有一个好的声学环境系统，同样收不到好的音响效果。

3高保真度的概念高保真度（High-Fidelity）(Hi-Fi)是评价一个高质量电声系统如实重现原有声源水平的术语。

高保真度的要求：频带宽、失真小、动态范围大及方位感真实等。

4组合音响及音响组合的概念。

组合音响是指同一厂家生产的一整套音响系统。

音响组合是人们根据系统的要求，进行设计，购买不同厂家的各单元进行配置组合，构成的一套音响系统。

二、声波的基本特性1声波的概念（1）声波的存在条件:a.声源;b.传播振动的媒质声波所波及的空间范围为声场。

（2）声音、音频、次声、超声的概念a.声音（Sound）包括客观的声振动和主观的声感觉两意思。

声音泛指声波，也指声波作用于人耳所引起的感觉。

b.可听声范围为：20赫~ 20000赫（20kc）1KH（千赫）=1000Hz （赫）1MH2（兆赫）=1000KHz （千赫）c.次声：频率在20赫以下的声音d.超声：频在20千赫以上的声音（3）声速、波长、频率的概念a. 声速：声波在媒质中的传播速度称为声速C 空气=340米/秒;C铜=5000米/秒;C水=1485米/秒b. 波长：在媒质中，振动相位相同的相邻两点间的距离称为波长。

声速Cb.频率f=波长2.声压的概念：（1）声压、有效声压、瞬时声压、峰值声压、参考声压：a．p（t）=P（t）-P O p（t）为t时刻的总压强，P O为大气压强。

高二物理总结电学与声学知识概述电学与声学是高中物理的重要内容之一，涉及到电流、电压、电场、声音等知识。

今天，我们将对高二物理电学与声学的相关知识进行总结，并带领大家回顾一下这一学期所学的内容。

一、电学知识总结1. 电荷与电场电荷分为正电荷和负电荷，相同电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电场是电荷周围存在的力场，用于描述电荷之间的相互作用。

电场强度的大小与电荷量及距离的平方成反比。

2. 电流与电阻电流是电荷的流动，单位是安培(A)。

欧姆定律描述了电流与电压、电阻之间的关系，即U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。

电阻是材料阻碍电流流动的程度，单位是欧姆(Ω)。

3. 电路与电路元件电路由电源、导线和电路元件组成。

电源提供电能，导线用于连接电路元件。

常见的电路元件有电阻、电容和电感。

电路中的串联和并联关系决定了电路总阻抗和电流分布。

4. 电功率与电能电功率表示单位时间内的能量转化率，单位是瓦特(W)。

电能是电功率在一段时间内的积累，单位是焦耳(J)。

电能可以通过P=UI计算得到，其中P为电功率，U为电压，I为电流。

二、声学知识总结1. 声音的产生与传播声音是物体振动引起的机械波，需要介质传播，例如空气、水等。

声音的传播需要有弹性介质，并且传播速度与介质的密度和弹性有关。

2. 声音的特性声音可以通过频率、振幅和波长等特性进行描述。

频率表示声音的高低音调，单位是赫兹(Hz)；振幅表示声音的强弱，单位是分贝(dB)；波长表示声音波的长度，单位是米(m)。

同时，声音还具有共振和多普勒效应等特性。

3. 声音的利用与保护声音在日常生活中有广泛的应用，例如通信、娱乐和医疗等领域。

为了保护听力健康，我们需要注意噪声的控制和合理使用听觉设备。

总结：通过对高二物理电学与声学知识的概述，我们回顾了电荷与电场、电流与电阻、电路与电路元件、电功率与电能、声音的产生与传播、声音的特性以及声音的利用与保护等内容。

这些知识点是高中物理学习的基础，对于理解电学与声学现象和应用具有重要意义。

第1章 电声技术基础1.1声波物体的振动（即声源）引起空气分子相应的振动，传入人耳导致鼓膜振动，通过中耳、内耳等一系列听觉器官的共同作用使人听到了声音。

声音就是通过中间媒质传播，能被人耳感觉的振动，通常叫做声波。

传声媒介：空气、液体、固体等。

声波传播的空间称为声场。

由于空气质点的振动方向与波的传播方向相同，故属于纵波传播。

一、声波的特性声速:声波的传播速度称为声速。

声速取决于媒质的弹性和密度。

声音在空气中的速度是随温度的升高而增加的。

空气中的声速（米/秒）在温度T 时为：V=331.6+0.6t(M/S)t 为20度时，V=340M/S 为声速的一般取值。

声波在水中的传播速度为1485M/S,在钢材中的传播速度为5000M/S(注意：声波是机械波，与音频电磁波的区别)声振动一个周期传播的距离(在波的传播方向上，两震动相位相同又相邻的媒质质点间的距离)叫做波长,用λ表示为：λ=V/f （M ）二、声波的度量1、声压、声压级声压：声波在空气传播过程中，引起空气质点振动，使空气发生疏密变化，导致空气压强变化叫声压。

用P 表示，单位是:帕（1Pa ＝N/㎡)和微巴（1μba ＝dyn/c ㎡）。

1Pa ＝ 10μba,1个大气压＝105 帕（空气分子本身固有的不规则运动及相互排斥会形成一个静态的压力）声压（振动的空气分子对它通过的截面产生额外的压力）比大气压要小很多，一般人们谈话的声压约为2×10-2 Pa ～7×10-2 Pa听阈声压: 刚能听到的声音的声压值为2×10-5Pa 。

痛阈声压: 感到疼痛的声音的声压值为20Pa 。

任意周期性声波可分解为一系列简谐振动，其物理量按正弦或余弦规律变化为：A(t)=Amsin(ωt+θ)Am 为振幅、ω为角频率、θ为初相位声波的相位用于描述简谐振动在某一瞬间的状态。

人耳感受振动的频率范围是有限的，声波的一般范围：20HZ ～20000HZ低于20HZ 的振动称为次声波 高于20000HZ 的振动称为超声波声压级常用L p 表示，定义为：式中：L p ——声压级，dB ； 0202p p p lg 20p p lg 10L ==p ——声压，Pa ；p 0——基准声压。