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声学基础培训教材第一章质点振动学一、 振动学是研究“声学”的基础1、 质点、振动系统的概念（1） 集中参数系统（2） 质点的自由振动Mm 、KmFk=Km Σ、Km= Cm 、顺性系数，力顺，Σ为位移虑疑律：Fk=-Km Σ牛顿第二定律：ΣΣ=0其中wo 2= M m (Wo 振动圆频率，称角频率)de 2 + ao 2Σ=0(质点的自由振动工程)（3） 自由振动的一般规律：W ． Wo=2πf由于Wo 2FO= 2π 或（4）2信能： 2总能：E=Ep+Ek= KmΣ2+ MmU22、双弹簧串接与单接系统的振动（1）双弹簧串联相接Km K2m Mm（2）并联相接K =2Km固有频率提高倍（2）弹簧质量对系统固有频率的影响等效质量：Mm+固有频率：FO=3、质点的强迫振动强劲振动后一般规律：Em=Rm+jxm称为系统后力阻搞，Rm为力阻，WMm为质量抗力阻抗后模：Em=力学品质因素：Qm愈大其振位移振幅也愈大二、电声器件的工作原理：前面已了解系统作强迫振动时，稳定振动与强迫力的关系，我们可以三个具有一定特征的区域。
根据三、音圈扬声器的工作原理：根据电磁学原理，在扬声器音圈上通以电流时，在磁场作用下音圈将产生一电动力F=BLI，在频率较低时，音圈的电感很小，电阻抗菌素主要是电阻，所以在音圈上施加频率恒定的电压。
由此产生一对频率恒定的力，在阻力作用下中音圈和纸盆等元件组成的振动系统就产生振动，因此使用空气辐射了声波，频率不太高时，声辐射阻近的成正比，如果纸盆的速度振幅Va 对频率恒定声辐射功率成正比，在恒力Fa的作用下要保持加速度振幅的恒定，与频率无关。
电声设计培训教材之一向左运动时，则空气层质点膨胀，空气层的密度将减小，压强亦将减小，使空气层处于“稀疏”状态。
活塞不断地来回运动，将使空气层交替地产生疏密的变化。
由于空气分子之间的相互作用，这种交替的疏密状态，将由近及远地沿管子向右传播。
这种疏密状态的传播，就形成了声波。
频率（Frequency）声源在一秒中内振动的次数，记作f，单位为赫兹（Hz）。
人耳能听得见的声波的频率范围为20～20000Hｚ，称为可闻声或音频声，简称声音。
低于20Hz的声波，称为次声。
虽然人耳听不到，但可用仪器接收到，它在研究热带风暴、地震及核爆炸等方面有广泛的应用。
高于20000Hz的声波称为超声，它在无损探伤、切割、诊断、水下探测等方面，均有广泛的应用。
虽然在自然界中能产生单频率的声源很少，大多数声源的振动是一个很复杂的过程，产生的大多为复合音。
但是，我们可以用频谱分析的方法，把一个复合音分解为一系列幅值不同的单频声的组合。
因此研究单频声具有基础性的意义，而频率则是描述单频声的一个重要物理量。
在音响和通信中所涉及的声波，就是人耳能感知的音频声。
而研究音频声的拾取、重放、传播及传播过程中的各种物理现象的科学，就称为音频声学。
周期（Period）声源振动一次所经历的时间，记作T，单位为秒（s）。
T =1/f波长（Wave Length）沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间距离，记作λ，单位为米（m）。
声速（Sound Speed）声波每秒在介质中传播的距离，记作c，单位为米/秒（m/s）。
声速与传播声音的介质和温度有关。
固体介质、液体介质和气体介质三者之中，固体介质中的声速最快，液体次之，气体最慢。
例如：钢铁中约为6100m/s；水中约为1480m/s；空气中约为344m/s（常温下）。
在空气中，声速（c）和温度（t）的关系可简写为：c =331.4+0.607t频率f、波长λ和声速c 三者之间的关系是:ｃ＝λ·ｆ在空气中，不同频率的声波，具有相同的传播速度。
在许多情况下，一种乐器单独听起来很悦耳，但仍需进行均衡调节使之频响与其他乐器没有抵触、突出最亮丽的部分，从而融入到作品中去，这就是均衡调节的主要目的。
下面让我们看一下常用乐器及人声均衡调节的一些诀窍：1.底鼓(Kick Drum)：底鼓是一首歌曲里最重要的部分之一，因为它推动着节奏向前进行。
这里我们讨论如何处理常见的三种底鼓：第一种我称之为“80年代蓬头底鼓”，你一定熟悉的：强而有力、富含中频、含有重击的"砰"声，想得到这种比较怀旧的底鼓声音，可以先过滤掉60Hz以下的频率，然后根据情况在78-84Hz提升3到6dB(Q值大约为1)，使之听起来象是敲在你的胸膛上。
接下来在1.5-2.5kHz提升大约6dB来增加"砰"声(Q值在1.5-2.5比较适合)，最后在120Hz降大约4dB(Q值1.0)。
参数可以反复调节直至听起来象"White Lion"的作品。
第二种是当今最流行的"Bonham"摇滚底鼓，我通常在120-240Hz提升4dB或更多来得到这种声音，还需要过滤掉1.5kHz以上的所有频率，有时候可能需要在80Hz略降低1-2dB、在60略提升2-3dB。
还有一种现在常用的底鼓：比较空、有摩擦声，想得到这种声音，你可以过滤掉100Hz以下的所有声音，在125Hz 提升大约3dB，在250-350Hz提升大约4dB。
然后过滤掉2kHz以上的所有频率。
2.军鼓：目前有两种使用最广泛的军鼓类型：一种紧凑、有力，另一种松散、比较长(通常用于ballads风格的歌曲)首先，任何军鼓都不需要150Hz以下的声音，所以把它们过滤掉。
军鼓的中心频率通常在1kHz附近数百Hz的频段内，所以在这一频段提升3-6dB通常会非常有益。
对于紧凑型军鼓，你可以尝试分别提升中高频(5kHz附近)、部分高频(8-9kHz)，提升量可以从3dB开始逐渐上升，左右变化一下提升的频点直到得到理想的效果。
关于扬声器原理首先,我们来谈谈如何认识一个扬声器,随着电子技术的发展，扬声器在不断地改进，扬声器品种繁多，若按扬声器换能原理来分类，则可为电磁式扬声器、励磁式扬声器、静电式扬声器，压电陶瓷式扬声器、电动式扬声器、挂画式平面扬声器.本书主要介绍电动式喇叭（耳机喇叭）.第一章扬声器的类型扬声器(喇叭）器件是一种电能与声转换器件，扬声器品种繁多,若按扬声器换能原理来分类,则可为电磁式扬声器、励磁式扬声器、静电式扬声器,压电陶瓷式扬声器、电动式扬声器、挂画式平面扬声器。
一、电磁式扬声器电磁式扬声器(舌簧式）主要由永久磁铁（马早蹄形）、衔铁（舌簧）、线圈、纸盘和盆架等组成。
电磁式扬声器的特点:灵敏度高，结构简单，成本低。
但其阻抗高,频率特性差，较高和较低的音频都有发不出来,失真大，振幅小，声压低,承受功率在1/4-1/2W之间.这是一种老式扬声器，20世纪50年代农村广播网曾大量使用，现今已逐渐被电动式纸盘扬声器所取用.二、励磁式扬声器励磁式扬声器与永磁电动式扬声器相似，主要区别在于磁体部分。
励磁式扬声器的大形线圈是整流系统中的扼流圈，它通过高电压大电流产生磁力,并与音频信号电流互相作用,推动音圈作活塞式振动，带动纸盘发出声音.这种扬声器主要用于老式交流电子管式收音机上。
收音机不工作时,扬声器没有磁力存在；只当收音机工作，电流通过励磁线圈产生磁力时，扬声器才能正常工作。
可见,这种扬声器的使用有着极大的局限性，现今逐渐被沟汰。
三、静电式扬声器静电式中高频扬声器的工作原理极简单，它是以电容器原理制作而成，可以看做是一个能振动发声的电容器。
按结构类型，静电扬声器可分单极式、推挽式和驻极式。
1、单极式它用一块属板作固定极板，用导电材料制成轻且的动膜片作另一块电极（辐射极）,两极板小，振动膜片采用金属箔或金属化涤纶薄制成。
2、推挽式推挽式静扬声器是在单极式静电扬声器中增加地一电极而成。
它用两块固定的电极板，振动电极片置于固定电极板之间.3、驻极体式驻极体式扬声器是将电容器的极板改用驻极体材料(如四氟乙烯、聚全氟乙烯等）制成的。
