常用声学基础知识
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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。
声学的基本知识1.声波的传播方向的改变包括:反射、折射、衍射、漫射。
当声波遇到不同的介质时就会发生这几个“动作”,在多孔材料表面,声波会放生全部的“动作”。
随温度、风速、风向的变化,声音折射的区域会产生变化。
声衍射使得声波能沿墙体的周边弯曲并越过墙体。
声波漫射与光的漫射是同理的。
2.声音的基本特性包括:声速(v)、波长( )、频率(f)。
3.声音的强度经常用声强(W/m2)、声压(Pa)、声功率(W)、声压级(dB)来描述。
声强--媒质单位体积里所具有的声能量。
声压--声波在媒质中传播时,媒质某点由于受到声波扰动后压强超过原来静压力的值。
声功率--单位时间内声源辐射的总能量。
声压级=20lg(实际声压/基准声压)基准声压取2×10-5(N/m2) 单位是分贝。
应该注意的是:声强级、声压级、声功率与声强、声压、声功率是不同的概念。
以分贝为单位的各种“级”,只有相对的意义,,他们量纲为1,其数值的大小与所规定的基准有关。
因此,用分贝为单位的各种“级”,都应同时iaoming怂恿的基准值。
国标规定在生产车间以及作业场所连续工作8小时的允许噪声为90dB(A),时间减半允许噪声提高3dB。
4.根据人耳对声音的主观反映,声音的强度和频率引起对响度、音调、音色等感觉的变化。
响度---是声音强度这一物理量给人的主观感觉。
单位是方。
为了模仿人耳对声音响度的灵敏性,在测量声压级的仪器中加入对各种频率具有“计权”性质的网络,由此可直接读出接近人耳响度感觉的计权声压级,又称为A声级(dB)。
响度级是以1000HZ纯音为基准,对于1000HZ纯音,它的响度级就是这个声音的声压级。
调节1000HZ的纯音的声压级,使它和待定的纯音听起来一样响,这时1000HZ的纯音的声压级就是被定义为这一纯音的响度级。
音色---频率最低的称为基音,其他与基音成整数倍的称谐音(或称泛音)。
谐音的多少和强弱不同时就会感觉音色有变化。
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。
声学基础知识点总结与教学方法声学,作为物理学的一个分支,研究声波的产生、传播和接收等基本特性。
在实际生活中,声学的知识点与教学方法对于声音的理解和应用都具有重要意义。
本文将总结一些常见的声学基础知识点,并探讨声学教学的一些有效方法。
一、声音的产生与传播1. 声音的产生:声音是物体振动引起周围空气的扰动,进而产生压力波并传播出去。
声音产生的主要方式有物体的撞击、摩擦和震动等。
2. 声音的传播:声音是通过介质(空气、固体、液体等)的分子间振动传播的。
在空气中,声音的传播速度约为344米/秒。
3. 声音的特性:声音具有频率、振幅和波长等特性。
频率决定声音的音调高低,振幅决定声音的音量大小,而波长则与声音的特定频率有关。
二、声学中的关键概念1. 声音频率:声音的频率是指声波振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
人耳能够听到的频率范围约为20Hz到20kHz。
2. 声音强度:声音强度是指声音的能量,单位为分贝(dB)。
声音强度的增加与声音的响度增加呈正相关关系。
3. 声音音调:音调决定声音的高低音。
人耳能够区分的音调范围是有限的,一般分为低音、中音和高音。
4. 回声与混响:回声是指声音在遇到障碍物后的反射现象,而混响则是声音在封闭空间内发生的反射和散射。
三、声学教学方法1. 生动例证法:通过生动的例子和实验来演示声音产生与传播的过程。
可以使用模型、乐器等工具,让学生亲自参与,以便更好地理解声音的基本概念。
2. 多媒体教学法:利用多媒体技术可以更直观地呈现声音的传播过程。
通过投影、声音录放等手段,将声音的振动和传播过程可视化,增强学生对声学的理解和认识。
3. 案例分析法:引用具体案例来说明声音在实际生活中的应用。
例如,他们可以研究音乐演出中的声音扩散问题,或者分析音响系统的设计原理。
4. 合作学习法:组织学生进行小组合作学习,以共同解决与声学相关的问题。
通过讨论和合作,学生可以深入思考和交流,提升对声学知识的掌握。
声学专业基本知识的简单描述1.人耳能听到的频率范围是20Hz—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。
声学基本知识声学基本知识一、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。
声学基础知识一、声音声音是空气分子的振动。
物体的振动(我们称之为"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。
二、声波把石头扔进平静的水面,会形成一组向四周扩散的水波,这是我们所能见到的比较直观"波",空气分子振动形成的声波要复杂一点,它是从声源向四周立体扩散的一组疏密波,空气分子并不是从声源一直跑到您的耳朵,而是在它本来的位置振动,从而引起与它相邻的空气分子随之振动,声音就是这样从声源很快地向外传播的,声音在空气中的传播速度是331米/秒。
举一个简单的例子,麦浪的运动跟声波很相似,粒子的振动方向与波的运动方向是平行的。
波需要通过介质来传播,麦浪的运动到田埂边就自然停止了,声波的传播介质是空气分子,所以,真空里声音是不能传播的。
三、声音的频率声波每秒的振动次数称为频率,频率在20Hz~20KHz之间称为声波;频率大于20khz称为超声波;频率小于20hz称为次声波。
超声波和次声波人耳是听不到的,地震波和海啸都是次声波。
有些动物的耳朵比人类要灵敏得多,比如蝙蝠就能"听到"超声波。
世界上很少存在单一频率的"纯音",我们所听到的声音大都是各种频率的复合音,如乐器发出的单音就是周期性的复合音,语音则是非周期性的复合音。
让我们对声音的频率有一个比较直观的概念:大鼓的"蓬蓬"声频率很低,大约在35Hz-7kHz;人的语音频率范围主要在200 Hz到40 00 Hz之间;锣声、铃声的频率大约在2000 Hz到3000 Hz左右;在人类语音中,女声比男声频率要高一点;童声要比成人频率高一点;"啊啊"声频率较低,"咿咿"声频率稍高,"嗤嗤、嘶嘶"声频率最高。
知道这一点很有用,在实际中,可以经常用来测试病人戴助听器前后对声音频率的反应。
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147。
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6。
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1。
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17。
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。
声学知识点总结声学是研究声音的产生、传播和听觉效应的科学。
声学知识点涉及声音的物理特性、声波的传播、声音的感知等方面。
本文将对一些常见的声学知识点进行总结,以帮助读者更好地理解声音及其相关概念。
一、声音的产生和传播声音是由物体振动引起的,产生振动的物体称为声源。
声源的振动导致周围介质中的分子也发生振动,从而形成声波。
声波通过介质的传播,可以是固体、液体或气体。
声音的传播速度与介质的性质有关,一般来说,固体介质中传播速度最快,气体中最慢。
在空气中,声音的传播速度约为340米/秒。
二、声音的特性1. 频率:声音的频率是指单位时间内振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
2. 声强:声音的声强是指声源发出的声音能量在单位面积上的平均传播能力,单位为分贝(dB)。
声强越大,声音越响亮。
3. 声音的音色:音色是指不同乐器或人声发出的同样频率的声音所具有的个体差异。
不同的音色可以通过波形分析得到。
三、声波的性质声波是一种机械波,具有以下性质:1. 反射:声波在遇到障碍物时会发生反射,产生回声。
声音的反射可以用来测定距离或检测有无障碍物。
2. 折射:当声波从一种介质传播到另一种介质时,由于介质密度和声速的变化而发生折射现象。
3. 干涉:当两个或更多的声波相遇时,它们会相互干涉,产生增强或减弱的效果。
干涉现象在音乐演奏和声学实验中经常出现。
四、声音的感知声音的感知是人类的听觉系统对声波刺激的反应。
听觉系统将声波转化为神经信号,并通过听觉通路传递到大脑进行处理。
1. 声音的音高:音高是指声音的主观感受,与声音的频率密切相关。
低频音感觉低沉,高频音感觉尖锐。
2. 声音的响度:响度是指声音的主观感受,与声音的声强有关。
声音的响度与声音强度的平方成正比。
3. 声音的定位:人类通过左右耳的听觉差异来定位声音的方向,这被称为声音的定位。
五、常见应用声学在现实生活中有着广泛的应用,例如:1. 音乐制作:声学的理论和技术应用于音频录制、混音和后期制作中,提供了音频质量的保证。
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。
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。
在音质评价术语中,还有一些颇具针对性的字眼,如干净表示信噪比高,音乐信号之间相互干扰小:声音飘,反映声音不固定,混响过分:发沙,指有瞬失真存在,高次谐波多;发闷,指缺乏中高音:尖、粗反映了频率响应不均匀等等。
对音质的感觉评价,有时受到了的年龄、身体状况、心理状态、听音环境等方面的影响。
等响度,这个人们生理上固有的因素也是应当十分重视的。
只有声压达到90db时,人们对于高、中、低音响度上的感觉才是一致的,低于这一声压,人耳对高音和低音就感觉迟钝。
为此,一些放大器中都加有等响度电路,用以补偿人耳的这一缺陷。
当然,鄣质的评价最好是在规定的声压下进行。
音频测试信号频率说明表音频测试信号频率说明表》频率说明 <80Hz 80Hz以下主要是重放音乐中以低频为主的打击乐器,例如大鼓、定音鼓,还有钢琴、大提琴、大号等少数存在极低频率的乐器,这一部分如果有则好,没有对音乐欣赏的影响也不是很大。
这一部分要重放好是不容易的,对器材的要求也较高。
许多高级的器材,为了表现好80(或80左右)Hz 以上的频段的音乐,宁愿将80(或80左右)Hz以下的频率干脆切除掉,以免重放不好,反而影响主要频段的效果。
极低频20Hz为人耳听觉下限,可测试您的器材低频重放下限,低频中的25Hz、31.5Hz、Hz、40Hz、50Hz和63Hz是许多音箱的重放下限,如果您的音箱在这些频率中某处声音急剧下降,则表明这个频率就是您的音箱低频重放下限。
80-160Hz 在80-160Hz频段的声音主要表现音乐的厚实感,音响在这部分重放效果好的话,会感到音乐厚实、有底气。
这部分表现得好的话,在80Hz以下缺乏时,甚至不会感到缺乏低音。
如果表现不好,音乐会有沉闷感,甚至是有气无力。
是许多低音炮音箱的重放上限,具此可判断您的低音炮音箱频率上限。
300-500Hz 在300-500Hz频段的声音主要是表现人声的(唱歌、朗诵),这个频段上可以表现人声的厚度和力度,好则人声明亮、清晰,否则单薄、混浊。
800Hz 800Hz这段一般设备都容易播好,但是要注意不要过多。
这段要是过多的话会感到音响的频响变窄,高音缺乏层次,低频丰满度不够。
1000Hz 1 kHz是音响器材测试的标准参考频率,通常在音响器材中给出的参数是在1 kHz下测试。
1200Hz 1.2kHz可以适当多一点,但是不宜超过3dB,可以提高声音的明亮度,但是,过多会是声音发硬。
2000-4000Hz 2~4kHz对声音的亮度影响很大,这段声音一般不宜衰减。
这段对音乐的层次影响较大,有适当的提升可以提高声音的明亮度和清晰度,但是在4kHz时不能有过多的突出,否则女声的齿音会过重。
8000-12000Hz 8~12kHz是音乐的高音区,对音响的高频表现感觉最为敏感。
适当突出(5dB以下)对音响的的层次和色彩有较大帮助,也会让人感到高音丰富。
但是,太多的话会增加背景噪声,例如:系统(声卡、音源)的噪声会被明显地表现出来,同时也会让人感到声音发尖、发毛。
如果这段缺乏的话,声音将缺乏感染力和活力。
14000Hz 14kHz以上为音乐的泛音区,如果缺乏,声音将缺乏感染力和高贵感,例如小提琴将没有“松香味”。
这一部分也不宜过多,基本平直或稍有衰减(不超过-3dB)即可。
20000Hz 20 kHz 为人耳听觉上限,可测试您的器材高频重放上限。
16 kHz-20 kHz可能在一些器材中消失,此时有可能是您的器材无法重放此段频率,如果您是年纪较大者,也有可能是您的听觉衰减所至。
正弦波扫频信号 20Hz-20kHz正弦波扫频信号是从20Hz到20kHz频率自动平滑改变播放,通过播放此段测试信息可快速判断何处频率存在问题。
如觉得某一频段特别刺耳或特别弱,则表明器材频率响应不直,可对器材中的每一环节进行分析,找出有问题的器材;如器材无问题,可能是该频带引起室内产生驻波,导致共振,您可通过移动音箱,调整音箱摆位看能否有所改善。
音响发烧友对喇叭线的选择大有讲究,曾经听说过不乏有人花一万多元买一条线的。
喇叭线的另外一个极端是随便找一条电线连上,出声就行。
让我们离开这两个极端,从技术的角度看喇叭线的选择。
过细的导线显然不会有好结果,因为细线的电阻大,更多的功率将消耗在导线的电阻上,低音的损失尤其严重。
过粗的导线虽然电阻小,但是造成材料和金钱的浪费。
通常认为导线上的损失(插入损耗)在0.5dB以下是可以容忍的。
从功放输出到音箱的这部分电路中,喇叭的阻抗,导线的长度,导线的粗细都很重要,一般的做法是根据导线长度和喇叭阻抗来推算出导线的粗细。
下面的数字显示100英尺(约30米)导线的线径、扬声器阻抗和插入损耗之间的关系。
例如30米18号线,4欧姆阻抗扬声器,插入损耗是2.5dB,够大的了。
大家知道,3dB的损失就意味着功放的输出损失一半! 10 AWG: 4 Ohm = .44 dB, 8 Ohm = .22 dB, 16 Ohm = .11 dB 12 AWG: 4 Ohm = .69 dB, 8 Ohm = .35 dB, 16 Ohm = .18 dB 14 AWG: 4 Ohm = 1.07 dB, 8 Ohm = .55 dB, 16 Ohm = .28 dB 16 AWG: 4 Ohm = 1.65 dB, 8 Ohm = .86 dB, 16 Ohm = .44 dB 18 AWG: 4 Ohm = 2.49 dB, 8 Ohm = 1.33 dB, 16 Ohm = .69 dB 下面的数据是JBL提出的建议,一些工程师认为过于保守,我们不妨把它当做最低标准看待(原来的英尺距离已经换算为米)。
• 3米, 4, 8 & 16 Ohm 负载 = 20 AWG • 7.6米, 4 Ohm 负载 = 15 - 20 AWG • 7.6米, 8 & 16 Ohm 负载 = 20 AWG • 15.24米, 4 Ohm 负载 = 10 - 15 AWG • 15.24米, 8 Ohm 负载 = 15 AWG • 15.24米, 16 Ohm 负载 = 15 - 20 AWG • 30米, 4 Ohm 负载 = 10 AWG • 30米, 8 Ohm 负载 = 10 - 15 AWG • 30米, 16 Ohm 负载 = 15 - 18 AWG • 45.72米, 4 Ohm 负载 = 8 AWG • 45.72米, 8 Ohm 负载 = 12 AWG • 45.72米, 16 Ohm 负载 = 15 AWG • 60米, 4 Ohm 负载 = 5 - 8 AWG • 60米, 8 Ohm 负载 = 10 AWG • 60米, 16 Ohm 负载 = 10 - 15 AWG 在功率大,距离长的场合,一定不要在喇叭线上吝啬,试想1000瓦功率的输出,如果有很小的0.5 dB插入损耗,结果是丢失100瓦的输出,太划不来。
注:本文中的AWG——American Wire Gauge(美国线径标准)是国际通用的线规,为了帮助大家对线规有进一步的了解,特附上AWG与直径、电阻率对照表。
声学基础知识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。