声学知识普及
- 格式:ppt
- 大小:1.72 MB
- 文档页数:45
声学专业基本知识Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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。
《声学基础知识概述》一、引言声学是一门研究声波的产生、传播、接收和效应的科学。
从我们日常的言语交流到音乐演奏,从医学超声诊断到建筑声学设计,从水下声呐探测到航空航天领域的噪声控制,声学无处不在。
它不仅在科学研究中具有重要地位,也在工程技术、医学、艺术等领域发挥着关键作用。
本文将对声学基础知识进行全面的概述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、声学的基本概念1. 声波的定义与性质声波是一种机械波,是由物体的振动产生的。
它通过介质(如空气、水、固体等)传播,引起介质分子的振动。
声波具有以下主要性质:(1)频率:指声波每秒振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20kHz 之间。
(2)波长:指声波在一个周期内传播的距离。
波长与频率和波速之间的关系为:波长=波速/频率。
(3)波速:声波在不同介质中的传播速度不同。
在空气中,声速约为 343 米/秒;在水中,声速约为 1480 米/秒;在固体中,声速则更高。
(4)振幅:表示声波的强度,即介质分子振动的幅度。
振幅越大,声音越响亮。
2. 声音的三要素声音的三要素是音调、响度和音色。
(1)音调:由声音的频率决定,频率越高,音调越高。
例如,女高音的音调比男低音高。
(2)响度:与声音的振幅和距离有关,振幅越大、距离越近,响度越大。
通常用分贝(dB)来表示声音的响度。
(3)音色:也称为音品,是由声音的波形决定的。
不同的发声体发出的声音具有不同的音色,这使得我们能够区分不同的乐器和人的声音。
3. 噪声与乐音噪声是指那些杂乱无章、令人厌烦的声音。
噪声的来源广泛,如交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声等。
噪声对人的身心健康会产生不良影响,如引起听力损伤、心理压力等。
乐音则是有规律、悦耳动听的声音,如音乐演奏中的声音。
三、声学的核心理论1. 波动方程波动方程是描述声波传播的基本方程。
对于一维情况,波动方程可以表示为:$\frac{\partial^{2}u}{\partialt^{2}}=c^{2}\frac{\partial^{2}u}{\partial x^{2}}$ 其中,$u$表示介质的位移,$t$表示时间,$x$表示空间坐标,$c$表示波速。
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。
声音无处不在,却也极容易被忽略。
知道什么是声染色吗?知道双耳效应、哈斯效应、德波埃效应、掩敝效应分别指什么吗?知道何为厅堂的死点吗?知道什么是……这些声学常识并不复杂,但未被广泛知道。
许多声学从业人员也未必全都知晓,很多朋友更是连及格线都过不了。
这里就一起好好学习学习声学常识100项吧。
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,通常要调节均衡器。
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Hz的声音感觉较迟钝。
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“α”表示,即α=1-K;吸声量是用吸声系数与材料的面积大小来表示。
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。
声学原理知识点总结高中声学是研究声音的产生、传播和感知的学科。
它涵盖广泛的领域,包括声音的物理特性、声波的传播规律、声学仪器的设计和应用等内容。
声学的研究对于我们理解声音的本质、提高声音质量和保护听力都具有重要意义。
在高中物理课程中,我们也会学习一些声学的基本知识。
下面将对声学的一些重要知识点进行总结。
1. 声音的产生声音是由物体振动而产生的。
当物体振动时,会使周围的空气产生压缩和稀疏的交替波动,这就是声波。
我们常见的声音多是由物体的机械振动所产生,例如乐器演奏、人类语音、交通车辆等。
在声学中,我们会学习声波的基本性质,如频率、波长、振幅等。
2. 声音的传播声音是通过介质传播的,通常是通过空气传播,也可以通过固体或液体传播。
声音传播的速度取决于介质的性质,例如空气中声音的速度约为340米/秒。
声音的传播可以产生折射、反射、衍射和干涉等现象,这些现象都可以用声学原理进行解释。
3. 声音的感知人类的耳朵是感知声音的器官,耳蜗内的毛细胞可以将声波转化为电信号,然后通过神经传递到大脑进行处理。
人类对声音的感知包括声音的响度、音调、音色和方向等。
声学原理可以用来解释为什么我们能够感知到不同的声音特性,以及如何保护听力免受噪音和高分贝声音的伤害。
4. 声学仪器声学原理也被广泛应用于声学仪器的设计和应用中。
例如,麦克风是将声波转换为电信号的装置,扬声器是将电信号转换为声波的装置,音响系统、声纹识别系统、声波测距仪等都是基于声学原理设计的仪器。
5. 声学在生活中的应用声学的研究成果在日常生活中有着重要的应用。
例如声学可以用来设计音响系统、改善室内声学环境、开发新型听力辅助设备、设计防噪音耳塞等。
此外,声学还被广泛应用于医学、海洋学、天文学、地震学等领域。
以上是对声学的一些基本知识点的总结。
声学是一个综合性学科,它涉及物理学、工程学、生物学、心理学等多个学科,因此它的研究内容非常广泛而且有深刻的理论和实践意义。
通过学习声学原理,我们可以更好地理解声音的本质,更好地利用声音,在工程技术、医学、文化娱乐等领域有着广泛的应用前景。
声学研究的知识点整理声学研究是研究声音及其传播和接收的学科。
它涵盖了广泛的领域,包括声波的产生、传播、衰减、反射、折射、干涉和共振等。
以下是声学研究的一些核心知识点:1. 声音的特性- 声音的频率:声音的频率是指声波在单位时间内完成的完整振动周期数。
一般用赫兹(Hz)来表示。
- 声音的振幅:声音的振幅是指声波振动的幅度大小,它决定了声音的响度。
一般用分贝(dB)来表示。
- 声音的波长:声音的波长是声波一个完整波动的长度,它与声音的频率和声速有关。
2. 声音的传播- 声音的传播媒介:声音需要通过某种介质传播,如空气、水或固体等。
不同的媒介对声波的传播速度有影响。
- 声音的传播方式:声音可以通过空气中的纵波传播,也可以通过固体中的横波传播。
- 声音的衰减:声音在传播过程中会逐渐减弱,衰减程度受媒介的吸收和声波的扩散等因素影响。
3. 声音的反射和折射- 声音的反射:当声波遇到障碍物时,一部分声波将被反射回去。
反射的方向和强度取决于障碍物的形状和材质。
- 声音的折射:当声波从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。
折射使声音的传播方向发生改变,其程度由介质的折射率差决定。
4. 声音的干涉和共振- 声音的干涉:当两个或多个声波相遇时,它们可能会相互加强或相互抵消,这就是声音的干涉现象。
- 声音的共振:当一个系统受到与其固有频率相同的声波的激励时,系统将发生共振现象。
共振可以导致物体振动、声音放大或声音传输增强。
以上是声学研究的一些核心知识点的简要介绍。
声学是一个广泛而复杂的学科,涉及到更多的细节和应用。
深入研究声学将有助于我们更好地理解声音的特性和传播规律。