声学基础知识
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噪声测试讲义第一章声学基础知识第一节声音的产生与传播一、声音的产生首先我们看几个例子:敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到鼓面的振动;人能讲话是由于喉咙声带的振动;汽笛声、喷气飞机的轰鸣声,是因为排气时气体振动而产生的。
通过观察实践人们发现一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止。
因此,人们得出声音是由于物体的振动产生的结论。
二、声源及噪声源发声的物体叫声源,包括一切固体、液体和气体。
产生噪声的发声体叫噪声源。
三、声音的传播声音的传播需要借助物体的,传声的物体也叫介质,因此,声音靠介质传播,没有介质声音是无法传播的,真空不能传声,在真空中我们听不到声音。
声音的传播形式(以大气为例)是以疏密相间的波的形式向远处传播的,因此也叫声波。
当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传递。
四、声速声音的传播是需要一定时间的,传播的快慢我们用声速来表示。
声速定义:每秒声音传播的距离,单位:M/s。
在空气中声速是340 m/s,水中声速为 1450m/s ,而在铜中则为 5000m/s。
可见,声音在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,另外,声速还和温度有关。
第二节人是怎样听到声音的一、人耳的构造人耳是由外耳、中耳和内耳三部分组成,各部分具有不同的作用共同来完成人的听觉。
耳朵三部分组成结构见彩图。
外耳,包括耳壳和外耳道,它只起着收集声音的作用。
中耳,包括鼓膜、鼓室、咽鼓管等部分。
由耳壳经过外耳道可通到鼓膜,这里便进人中耳了。
鼓膜俗称耳膜,呈椭圆形,只有它才是接受声音信号的,它能随着外界空气的振动而振动,再把这振动传给后面的器官。
鼓室位于鼓膜的后面,是一个不规则的气腔。
有一个管道使鼓室和口腔相通,这个管道叫咽鼓管。
咽鼓管的作用是让空气从口腔进人中耳的鼓室,使鼓膜内外两侧的空气压力相等,这样鼓膜才能自由振动。
鼓室里最重要的器官是听小骨。
听小骨由锤骨、砧骨和镫骨组成,锤骨直接与鼓膜相依附,砧骨居中,镫骨在最里面,它们的构造和分布就象一具极尽天工的杠杆,杠杆的前头连着鼓膜,后头连着内耳。
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。
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。
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。
声学基本知识一、声音的基本性质声音来源于振动的物体。
辐射声音的振动物体称为“声源”。
声源要在弹性介质中发声并向外传播。
声波是纵波。
(1)人耳所能听到的声波的频率范围为20~20000Hz,称为可听声。
低于20Hz的声音称为次声;高于20000Hz的声音称为超声。
次声与超声不能使人产生声音的感觉。
(2)室温下空气中的声速为340m/s.声速c,波长λ和频率f有如下关系:频率为100~10000Hz的声音的波长为3.4~0.034m.这个波长范围与建筑物室内构件的尺度相当,在室内声学中,对这一频段的声波尤为重视。
-f2.每一频带以其中心频率fc标度,.建筑声学设计和测量中常用的有倍频带和1/3倍频带;在倍频带分析中,上限频率是下限频率的两倍,即fl=2f2;在1/3倍频带分析中,在可听声范围内,倍频带及1/3倍频带的划分及其中心频率如表3—l所示。
表中第一行为1/3倍频带中心频率,第二行为倍频带中心频率。
(4)波阵面与声线声波从声源出发,在同一介质中按一定方向传播,声波在同一时刻所到达的各点的包络面称为波阵面。
声线表示声波的传播方向和途径。
在各向同性的介质中,声线是直线且与波阵面垂直。
依据波阵面形状的不同,将声波划分为:1)平面波——波阵面为平面,由面声源发出;2)柱面波——波阵面为同轴柱面,由线声源发出;3)球面波——波阵面为球面,由点声源发出。
一个声源是否可以被看成是点声源,取决于声源的尺度与所讨论声波波长的相对尺度。
当声源的尺度比它所辐射的声波波长小得多时,可看成是点声源。
所以往往一个尺度较大的声源在低频时可按点声源考虑,而在中高频则不可以。
(5)声绕射声波在传播过程中,遇到小孔或障板时,不再沿直线传播,而是在小孔处产生新的波形或绕到障板背后而改变原来的传播方向,在障板背后继续传播。
这种现象称为绕射,或衍射。
(6)声反射声波在传播过程中,当介质的特性阻抗发生变化时,会发生反射。
从几何声学角度,可更直观地解释为,声波在传播过程中遇到尺寸比声波波长大得多的障板时,声波将被反射。
声学知识点总结大全声学是研究声波的产生、传播、接收和应用的科学。
声学的研究内容涉及声音在空间中传播、反射、折射、衍射和共振现象,声音对物体的作用,以及声音检测、分析和应用的技术。
声音的产生和传播:声音是由物体振动产生的机械波,是空气、水或固体中的压力波。
物体振动时,周围的介质受到振动而产生压力变化,这种压力变化就是声波。
声波通过介质的振动传播,当声波到达听者的耳蜗时,就会引起耳膜的振动,产生感知,即听觉。
声音的特性:声音有许多特性,如频率、振幅、波长、速度等。
1. 频率:声音的频率是指声波振动的次数,单位是赫兹(Hz)。
人类能够听到的声音频率范围大约在20Hz到20kHz之间。
2. 振幅:声音波的振幅是指声波的波峰与波谷之间的距离,决定了声音的强度,单位是分贝(dB)。
3. 波长:声波在介质中传播时,波峰到波峰(或波谷到波谷)的距离称为波长。
波长与频率和介质的声速有关。
4. 速度:声音在不同介质中的速度是不同的,一般情况下,空气中声音的速度约为343m/s,水中约为1500m/s,固体中约为5000m/s。
声学的应用:声学在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
1. 音响系统:通过声学原理,设计和制造了各种类型的音响系统,用于放映音乐、电影等声音信号。
2. 通信技术:声波也可以用于通信传输。
水声通信系统可以用于水下通信,超声波也常用于医学超声诊断。
3. 声学测量:利用声音的传播特性,可以在海洋中进行水深、水温等测量。
在建筑和工程中也常用声学技术进行测量和检测。
4. 医学应用:超声波可以用于医学成像技术,如B超、CT等。
还可以用于治疗,如超声波消融肿瘤、碎石治疗。
5. 环境监测:通过声学技术可以进行环境声音的监测和分析,如城市噪音、工业噪音等。
声学的研究:声学涉及多个学科的交叉研究,包括物理学、工程学、心理学、医学、生物学等。
1. 声学物理学:研究声波的产生、传播和接收的物理原理。
包括声波的传播规律、声波的特性等。
声学基础知识声学是物理学分支学科之一,是研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的科学。
媒质包括物质各态(固体、液体和气体等),可以是弹性媒质也可以是非弹性媒质。
以下是由店铺整理关于声学知识的内容,希望大家喜欢!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”。
声学必考知识点归纳总结声学是物理学的一个重要分支,主要研究声波的产生、传播、接收以及与物质的相互作用。
以下是声学必考知识点的归纳总结:1. 声波的基本概念:- 声波是一种机械波,需要介质传播。
- 声波的频率决定了音调的高低,人耳可以听到的频率范围大约在20Hz到20kHz之间。
2. 声速:- 声速是指声波在介质中传播的速度,与介质的密度和弹性模量有关。
- 在标准大气压下,声速在空气中约为340m/s。
3. 声波的反射、折射、衍射和干涉:- 反射是声波遇到障碍物时返回的现象。
- 折射是声波从一种介质进入另一种介质时速度改变,导致传播方向改变的现象。
- 衍射是声波绕过障碍物或通过小孔时发生的波前弯曲现象。
- 干涉是两个或多个声波相遇时,波峰和波谷相互叠加或抵消的现象。
4. 共振和共鸣:- 共振是指当外部激励的频率与系统的自然频率相匹配时,系统振动幅度达到最大。
- 共鸣是指在特定频率下,腔体或结构的振动增强的现象。
5. 声波的衰减:- 声波在传播过程中会因为介质的吸收、散射等原因逐渐减弱。
6. 声源和声场:- 声源是产生声波的物体或现象。
- 声场是指声波在空间中的分布情况。
7. 声级和分贝:- 声级是衡量声音强度的单位,常用分贝(dB)表示。
- 分贝是一个相对单位,用于描述声压或声强的相对变化。
8. 声学测量:- 包括声压、声强、声速、频率等的测量。
9. 声学材料:- 吸音材料、隔音材料、反射材料等,用于控制声波的传播。
10. 声学在建筑中的应用:- 建筑声学研究如何通过设计来控制室内的声学效果,包括声音的传播、吸收和反射。
11. 噪声控制:- 包括噪声的测量、评价和控制方法。
12. 超声波和次声波:- 超声波是频率高于人类听觉范围的声波,常用于医学成像和工业检测。
- 次声波是频率低于人类听觉范围的声波,可能由自然现象如地震或人为活动产生。
13. 声学在通信中的应用:- 包括声学在电话、无线电通信和声纳技术中的应用。
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。