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声学基础知识

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。两者之间的关系α=A/S(A是吸声量),不同的材料有不同的吸声系数,想要达到相同的吸声量,就是改变其吸声面积

(4)混响有何特点?混响时间与延迟时间有和不同?

答:任何人在任何地方听到的声音都是由直达声与反射声混合而成。

混呼有如下特点:

A直达声与反射声之间存在时间差,反射声与反射声之间也存在时间差

B直达声和反射声的强度,反射声和反射声的强度各不相同

C当声源消失时,直达声音先消失,反射声在室内继续来回传播,并不立即消失。

混响时间与延迟时间是两个不同的概念:

混响时间是指当声源停止振动后,室内混响声能密度衰减到它最初数值的百万之一(60分贝)所需的时间,延迟时间是指声音信号的时间延迟量,声波在室内的反射延时形成混响声

(5)什么是声波的折射、绕射?

答:声波的折射是声波的传播途径为曲线,是声波经过不均匀媒质时,由于传播速度的变化引起的声波弯射现象。声波碰到墙壁或物体时,会沿着物体的边缘而弯曲地进行传播,这种现象称绕射(也称为衍射)。妆、当障碍物或孔隙的尺寸与波长相差不多,或孔隙越小,波长越长,绕射现象越显著,所以低频(频率越低波长越长)较高频更易弯曲。如果前障板比较宽且边角未作任何处理,严重的绕射会使音质变坏。

(6)什么是驻波?声波在室内传播是如何引起驻波的?驻波振动是否有意义?

答:如果有两列频率相同且传播方向相反的简谐波爹叠加便形成驻波。

例如室内声波若干个波同时存在同时传播,既有入射波,又有反方向传播的反射波,当反射波以入射波的途径反射时,形成驻波,它使传播媒质原地振动(腹点——声波得到加强)或不动(节点——声波为零)。

驻波的听觉感觉是失真波形的感受,如同功率放大器产生严重的非线性失真一样,在室内听其音响效果极差,一旦有了难以消除,当听众在驻波严重的室内不同位置听音时,将在某些

频率点形成不规则、不均匀的高声级和低声级,使频率性有“突峰”“突降”而使频率曲线不光滑。尤其是对低于500Hz的低频非常显著。因此无论是室内空间还是箱体设计都应考虑驻波的问题,以免它影响听音效果。

(7)什么是“声染色效应”?它的明显表现是什么?用什么方法克服?

答:一个单独的强反射叠加到直达声,特别是对于音乐,可以引起另一种不希望的效应,称为“染色效应”。即信号频谱有特殊的变化,“声染色效应”的两个条件:反射声的时延大小和强度。例如:只要一个单独的强反射相当于直达声的延时不超过25ms,即使超过直达声强的若干倍,我们的听觉是直达声的加强而不是声染色效应。

声染色效应的明显表现:在扩声系统中的声反馈现象。

可以利用房间声学均衡器均衡掉此峰是不效的克服方法。

(8)什么是声音的“三要素”?

答:音质主要由三个内容决定,音调、音量、音色,即声音的“三要素”。音调高低是按音阶来变化,也是听者的感觉,这种感觉用声波的频率高低来定量:频率越高,音调越高。音量是声音的大小和强弱。音色是声音所饮食的谐波频率(泛音)成分。

二、音箱基础:

1、名词解释

(1)双极式音箱——发声单元分别指向音前方和后方且同相馈送信号的音箱装置

(2)偶极式音箱——发声单元分别指向前方和后方且反相馈送信号的音箱装置,其声辐射图形呈倒“8”字

(3)越低音音箱——用于生放深沉的普通小音箱无法达到的超低频段的特制音箱

(4)有源音箱——在音箱内具有将音频信号放大的元件或电路

(5)双线分音——用两套音箱线分别传送音乐信号的高、低音部分的一种接线方式

2、问答

(1)音箱的组成?

答:音箱主要由三部分组成:

箱体:包括空木箱,吸音棉,倒相孔,接线板

单元:高、中、低音

分频器:如果是有源音箱包括放大电路

(2)高、中、低音扬声器单元各越什么作用?

答:由于人耳听觉的频率范围是20Hz到20KHz,只用一个扬声器单元无法重放整个频率段的信号,所以利用二个或更多的扬声器单元来完成这个任务。如果把整个可听频率段划分成高、中、低三个频率段;那么由高、中、低音扬声器单元分别来生放相应的频率段。

(3)什么是分频器,它的作用是什么?

答:分频器是内置于音箱的种电路安装置,由电容、电感、电阻组成,不同的元件组成不同的低通、高通、带通滤波器。它将输入的音乐信号分离成高音、中音、低音等不同部分,然后分别送到相应的高、中、低音单元中重放。

(4)何谓扬声器?

答:凡是能将电能转化成声能的通常称扬声器。扬声器不仅在民用、工程音箱中使用,而且如门铃、蜂鸣器等都称为扬声器。扬声器的分类很多,按照其换能原理可分为:静电式(电容式),气动式,电动式,压电式,电磁式,离子放电式扬声器。一般音箱用扬声器使用电动式及静电式为多。扬声器的形状有:锥形、球顶形、号筒、平板等。

(5)扬声器的构造?

答:一般音箱用扬声器以电动式居多。以电动式扬声器为例,分析其构造,由三个部分组成:磁路部分,振动部分,支撑部分。

磁路部分:上下夹板,磁钢,磁极心,(钢碗)

振动部分:振膜,定位支片,音圈,防尘罩

支撑部分:盆架

(6)扬声器各部分的作用是什么?

答:磁路部分:产生磁场,当音圈上有电流通过,在磁间隙内切割磁力线,磁纲具有强恒定磁场到相同的声压能级必须使振膜的振动幅度增大,即增加振膜的位移距离。防尘等杂物掉入磁间隙内,以免产生杂音。定位支片保证音圈在磁钢的空气隙内沿磁极心方向垂直振动并阻尼振膜的自由振动。

支撑部分:盆架主要连接和固定磁路部分及振动部分。

(7)音箱的分类:

答:常见的音箱按下同的结构及形式,可作如下分类:

封闭箱:气垫式,ASW式

倒相箱:倒相式,迷宫式,被动辐射式,RI式等

号筒式音箱:前、后负载式

控制指向性音箱:球形,声柱,多面式等

目前市场上最常用的是封闭箱及倒相箱

(8)书架箱是否能一比一还原录制前的音响效果?

答:不可能,只能是接近,不谈扬声器的失真、导线的传播所造成的信号损失,光就交响乐所轻易达到的100dB以上的声压级就非一般音箱所能达到的。更何况如果是一支管弦乐团,其定音鼓鼓皮震动所牵动的空据气量,就要比书架箱多。如果想产生接近真实的舞台效果,书架箱必须具备完美的频率响应及能量再现,加外还需足够大的听音环境。

(9)小音箱是否比大音箱声音更靓?

答:小音箱具有大音箱所没有的特性:

A、前面板面积小使其在比较小的听音环境内能轻易营造舞台效果

B、分频网络的简单易于调节

C、成本较低

但是设计出色的落地音箱具有更加均匀的频率特性及匀称的高、中、低音能量,使还原的音像更接近真实。因此,大音箱的物理特性明显好于小音箱。在设计、搭配、环境较理想的前提下,大音箱的表现更胜一筹。

(10)是否音箱越重声音越好?

答:不一定,音箱重能反映箱体所用的材料扎实,不易引起箱振,因此这是产生好声音的条件之一。有很多音箱厂家利用加厚的中密度板(MDF)甚至高密度板,或在箱体内加支撑条、声室来加固音箱结构及减低不必要的驻波和声压。另有甚者使用金属、混泥土、天然花岗石来制作箱体。这些都能加重音箱的重量,以免扬声器单元在大动态振动时促使箱体谐振,产生音染,这种箱声将大大影响音质(低音浑浊,中音空洞)。

(11)什么是尊宝的ABR技术?

答:可调整式低音反射结构简称ABR(Adjustabe Bass Reflex),Jamo 的SR170,200,300,500上都运用了这种技术。

我们知道在例相箱中都有低音反射孔,其例相管的长度是固定的,但ABR则指例相管的的长度是可以调节,如果管的长度发生变化,音箱的低音音量也相应变化,管的长度越长(顺时针旋转),低音越强,调整的范围在100Hz时约为+/2.5Db。

(12)多路多单元是否忧于二路单元?

答:由于单一的振膜无法重放全音域(20Hz--20KHz),因此二路单元设计是较简单的分频推动方式。然而多路设计可以使每个扬声器工作于其最佳频响范围内,覆盖的范围广,整个音箱的频率响应极其均衡且承受力也将有所提升。但是每多一路单元,必定使分频器复杂化,相位难以调节。所以无论是多路或二路设计,都有其优缺点,应视环境及实际所需而定,否则顾此失彼,虽然是好的音箱却不适合自己。一般录音室所用的专业监听级音箱以二分频居多,主要是占地少,易搬动,且能提供相对准确的音色及分析力。

(13)双接线格柱是否必定单接线柱音响效果更佳?

答:双接线接驳音箱,是将高、中、低音之间的互相干扰降低。目前最彻底地做法是双功放/双线分音,但其效果却视具体环境而定。由于使用双功放,其输入功率有所提升菜可能影响整个音域的平衡。另外,如果在听音环境较小的地方使用双功放/双线分音,而原有的音箱就属丰满厚实类,声音能量太多,效果反而不好。

真正的双线分音是从接线柱到分音电路到单元都是独立的,从而使单元与单元之间的干扰减到最低。然而有些厂家只是使用双线分音的接线柱,内部的分频网络却并非独立,这种假的双线分音对提高音质并不会有任何作用。

(14)音箱内是填吸音棉的作用是什么?

答:吸引材料是用来吸收音箱内的气流,减低驻波及共鸣。一般使用羊毛,玻璃棉,毛毡等,尊宝的吸音棉都呈劈尖状,类似于消声室内的劈尖,更有利于吸引消除驻波。

对于封闭箱而言,由于要彻底吸收扬声器背后的声波,所以吸音棉一般填满整个箱体,相当于加大箱体的容积。

对于倒相箱而言,需要多少吸音棉根据不同的音箱的Q值而定。

(15)为何民用音箱多彩用球顶高音,而专业产品则用号角式?

答:由于球顶高音在近距离内的中、高音频段较光滑,音质比较出众,比较适合家庭内使用,所以多用于民用音箱。而号角式的高音频率呈上升曲线,适合于远距离聆听,否者容易使听觉产生疲劳。而且号角式高音的指向性较宽,比较适合远距离且要求指向性范围尽量宽的影院和歌舞厅。

(16)为什么jamo有些扬声器音箱中分频器多使用搭棚连接?

答:搭棚式连接即不使用线路板而直接把元件

连接在一起的方法。在一般的音箱中,由于分频器在功放之后,渡过分频器的电流很大,而敷铜板的连接能避免这些缺点,提高转换效率,相应提高灵敏度。

(17)音箱的摆位对声音是否有影响?

答:是。首先应参考厂家说明书上的所建议的方式进行摆位高度。

由于每个聆听环境的声学特性不同,所以音箱的摆位对音质会产生一定的影响。

A 两只音箱相距太远,中间结像较差,音场中空,声音散。

B 音箱离后墙太近,不易重现原有的声场。

C 音箱离侧墙较近,会产生过强的第一次反射声,降低结像的精确度。

因此由于环境使音箱与原有的指标相差较大,可以通过押位来加以调整。一般音箱的摆位与聆听者呈等边三角形。有备件的话,可以把音箱放在室内长度三分之一的地方,从而取的良好的舞台音响重放。

(18)两只6英寸的单元是否等于一只12英寸的单元所产生的低频能量?

答:不等于。产生2低频响应与声压输出是根据单元所推动的空气体积来计算的。如果使小单元推动空气的量与大单元相同,必须使其冲程(振膜的位移)大幅度加大,这样容易引起互调失真。而且大单元的冲程一般也比小单元长,所以真正计算推动空气的量,就算6只6英寸单元也无法与一只12英寸的单元相提并论。根据计算公式,两只6英寸的单元与一只8英寸的单元所产生的低频能量不致相若。

(19)扬声器单元的音圈是否越大越好?

答:扬声器单元的音圈直径是影响应及高音压值的一个因素,另外还有磁钢的磁能积等。不同尺寸的扬声器单元对音圈有不同的要求,在规定要求的尺寸范围内可以取其上限,这样可以产生更佳的频率响应及灵敏度。但是如果所取得直径太大,而磁钢提供的磁力不够,不仅增加成本,而且会影响扬声器的品质因数。

(20)音箱的窖与什么有关,是否可以随意增减?

答:音箱的窖与所用的低音单元有关,不可以随意增减。

扬声器的等效窖由低音单元的等效振动半径,其共振频率及扬声器的等效振动质量决定。因

此在音箱设计时,测试扬声器单元的各个参数便能计算出音箱的体积。

(21)音箱的频率响应曲线越好,是否声音越好?

答:扬声器频率响应的好坏,从理论上是影响声音好坏的一个因素。当然还要根据其它的技术指标,如灵敏度、谐波失真等。最主要的是通过音标耳聆听才能辨别音箱的素质及档次。举一个例子:在一次音箱评比时,几个专家通过盲听来选拔最佳音箱,他们一致认为某个扬声器系统听感非常出众。可是经过在消声室内实际测试,其频率响应曲线却非常不平整。由此可见,并非频响曲线好,声音就一定好。

(22)如何辨别音箱上所标频率响应的好坏?

答:辨别频率响应的好坏,必须知道所标的频率响应范围是在多少声压级范围内变化。

假设甲音箱的频域为40Hz——20KHz,但是它没有注明这段域的均匀状况。而实际上,它在60Hz和17KHz处有比较大的响度衰减,即整个频域围内上下起伏较大。乙音箱的频域为50Hz ——19Hz±3dB;很显然此音箱的频率响应优于甲音箱。所以必须看清楚音箱所标频率范围的误差值。

(23)为何有些音箱的高、中音单元不嵌在音箱内?

答:由于高、中音单元具有较强的指向性,不会象低音单元那样,振膜前后产生相同声压,相反相位的声波,以致音压相互减弱或抵消。因此对高、低音而言,箱体只是对其产生固定作用。至于是否镶嵌在音箱内无关大局。

(24)扬声器单元的振膜有许多材料,究竟那种好?

答:球顶高音按材料分有硬球顶与软球顶。前者一般是金属铝、钛、铍或陶瓷等,其上限频率较高,但有一个明显的高频谐振峰,在峰前有一个反谐振的谷。后者一般用布、化纤等织物或丝类。其高频上限频率相对较低,但曲线平坦,音色柔和自然。

对于低频而言,振膜的要求是质量轻,刚性强,应该说这是两个相互矛盾的要求,为了找到合适的振膜材料,音响工作者们作了很多尝试。如旷世的镁振膜,新7系列的玻璃纤维编制振膜,优雅的PP振膜,意力的铝振膜,劲浪的三明治振膜,还有传统的纸振膜。

(25)为何20Hz——20KHz被认为是理想的扬声器再生音乐频率?

答:人类的听觉频率一般在20Hz——20KHz之间,如果扬声器械能重播这段频带,便已经足够。理论上,人声的使用频率在80Hz——1KHz之间。泛音在80Hz到8KHz;而音乐的基本频率由16Hz——4KHz。其中包括钢琴、管风琴到一些金属敲击乐,泛音在20Hz到20KHz,而一般的音箱的频率响应曲线在高频段16KHz便开始有大的滚降,人耳对乐器的泛音感觉不足。因此音箱的频率响应的高频段被设计到30KHz或以上,以便在20KHz附近有良好的频率响应,使人耳听到更多的泛音。

(26)有些振膜上有凹入或凸出的波纹,究竟有何作用?

答:这种设计主要是增强振膜的内部阻尼,使频向曲线变得较平直较线形,声音听起来平顺流畅。另外由于设计轻振膜(如线盆)有利于提升灵敏度,但往往刚性不够,因此在纸盆内部往往加入羊毛、炭纤维等,使振膜在振动时减少分割振动。这种凹入或凸出的波形有利增强刚性,减少由于剧烈振动产生纸盆扭曲从而失真。

三、有关音响的问题:

1、民用音响和专业音响有什么不同?

答:民用音响纯粹为家庭音响系统重放设计的;专业音响是供录音室或表演场地作为监听或扩声用。民用音响的特点:设计以重播美感声音为原则,重视音场、乐器的堂音、音乐厅的温暖音效等细节,产品风格体现设计者的个人爱好。专业音响的特点:以忠于声音本质为原则,追求声音的质感和准确性。专业产品易推动态大,可靠性能好,安装方便。

2、标准的高保真系统是基本构成是怎样的?

答:依此是信号源(如LD、CD、DVD),信号连接线,前级放大器,功率放大器,音箱连接线,音箱。

3、什么是杜比环绕声(Dolby Surround)?

答:一种将后方环绕声道编码至立体声信道的声音。重放时需要一台解码器将环绕信号从编码的声音中分离出来。

4、什么是杜比定向逻辑(Dolby pro-logic)?

答:在杜比环绕声的基础上增加了一个前方中置声道,以便将影片中的对白锁定到屏幕上。

5、什么是杜比数字(Dolby Digital)?

答:也称AC-3,其数字化的伴音中包含左前置、中置、右前置、左环绕、右环绕5个信道的信号,它们均是独立的全频带信号。此外还有一路单独的超低音效果声道。俗称0.1声道,合起来就是所谓的5.1声道。

6、什么是THX和THX5.1?

答:美国卢卡斯影业公司制定的一种环绕标准,它对杜比定向逻辑环绕系统进行了改进,使环绕声效果得到进一步的增强。THX标准对重放器材例如影音源、放大器、音箱、房间甚至线材都有一套比较严格的要求,达到这一标准并经卢卡斯谁通过的产品,才授于THX标志。有两中不同的标准:“The Ultra”和“THX Select”,其中THX Ultra是最为严格的谁标准。

7、什么是DTS?

答:分离通道家庭数码环绕声系统的简称。也采用独立的5.1声道。与杜比数码相比,比特率更高,解析力更高,是杜比数码的强劲竞争对手。

8、什么是DSP技术?

答:DSP是“数码信号处理”的缩写。当专用的微处理器在数码领域处理音频仪器理,它能模仿出诸如音乐厅、教学、爵士乐夜总会等等环境中才会有的音响效果。DSP技术还被用来对各种环境音响信号形式进行解码。

9、什么是D/A转换器?

答:数码音响产品(如CD、DVD)中将数字音频信号(即DIGITAL)转换为模拟音频音频信号(ANALOGUE)的装置。D/A转换器可以做成独立的机器,配合CD转盘使用,此时常称为解码器。

10、什么是比特(Bit)和比特流?

答:二进制数码信号的最小组成单位,它总是取0或1两种状态之一。而比特流是飞利浦公司的一种将CD数码信号转换成模拟音乐信号的技术。

11、什么是取样率和超取样?

答:取样率是指数字录音机或播放机对信号取样的快慢程度,像CD、DCC和MD的取样率选定为44.1KHz,即每秒44100个取样,DAT为48KHz或44.1KHz,数字音频广播则采用32K 的取样率。取样率决定了数字系统能记录的最高频率。DVD-Audio采用96KHz的高取样率。超取样是指取样频率数倍于CD制式的标准取样频率44.1KHz,目的是便于D/A转换之后数码噪声的滤除,改善CD机的记频相位失真,早期的CD机使用2倍频或4倍频取样,近期的机器已经达到8倍或更高。

12、世面上音源有哪些表现形式?

答:音源可以分成两类:模拟类和数码类。模拟类有AM/FM收音头、LP唱机、磁带卡座、录像机等,数码类有CD唱机,LD唱机、DVD机、SACD、数码广播、VCD机等。

13、放大器中甲类、乙类和甲方类工作原理的区别?

答:按功率放大器中的功放管的导电方式,有甲类、乙方和甲乙类的区别。甲类又称A类,是在信号的整个周期内,放大器的任何功率输出元件都有会出现电流截止的一类放大器,甲类放大器工作时会产生高热工作效率很低,但固有的优点是不存在交越失真,单端放大器都是甲类工作方式。乙类又称B类,是正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两组放大元件轮流放大输出的一类放大器,每一组放大元件的导电时间为信号的半个周期,乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。甲乙类又称AB类,界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一组放大元件导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大器有效

解决了乙类放大器的交越失真问题,效率比甲类高,因此得到广泛应用。

14、电子管放大器与晶体管放大器有什么区别?

答:电子管放大器俗称“胆机”或“真空管机”,由电子管充当放大元件;晶体管放大器俗称“石机”,由晶体管充当放大元件。在相同的输出功率下,电子管放大器的抗过载能力强,大信号情况下失真小:由于电子管放大器采用输出变压器隔离,所以低频响应不如晶体管放大器。电子管的寿命方面不如晶体管。晶体管放大器能设计出大功率,而且驱动速度快过电子管放大器。

专业音响设备的基础知识

摘要:专业音响器材包括:监听调音台;功放调音台;便携式调音台;功率放大器;动圈话筒;电容话筒;无线话筒;音箱;监听音箱;功放音箱;超低音箱;均衡器;混响器;效果器;延时器;压缩器;限幅器;分音器;噪声门;激光唱机;录音卡座;影碟机;投影机;变调器;点歌器;耳机等众多设备。

专业音响设备包括:监听调音台;功放调音台;便携式调音台;功率放大器;动圈话筒;电容话筒;无线话筒;音箱;监听音箱;功放音箱;超低音箱;均衡器;混响器;效果器;延时器;压缩器;限幅器;分音器;噪声门;激光唱机;录音卡座;影碟机;投影机;变调器;点歌器;耳机等众多设备。

调音师是负责演出舞台上所有音响器材的专业人员。首先需要把所有的音源集中到调音台,再把它们分成各个副路、编组、调校,然后将总路输出音讯经总音响均衡送到功放及音箱发出声音,以使其与该场地的音响特性相适应。

调音师需要知道每一个环节的音乐特性、最容易反馈的频率及场地的共鸣点,才能控制每首歌曲的音量,并对它们作均衡处理。此外还要会用效果器改良不用的人声、乐器声并熟悉每一件器材的功能与限制,不使之出现失真及其它不良效果。对于所选用的器材要保证其质量与可靠性,事先要对可能出现的故障做好准备,及时采取有效的补救方法。有时需要在演出前几小时完成准备工作,虽然时间很紧,但为了保险起见每条讯号线都要自己亲自接才可放心。

本文可为初学者、业余音响爱好者、歌舞厅者响师们阅读及参考资料,有不足之处请给予批评指正。

一、功率放大器(ROWER AMPLIFIER)

专业放大器在大型活动中需要连续长时间工作,还要能经受住搬运中的振动和撞击。所以专业放大器与一般音响用的放大器相比,在设计上更重视长时间使用的耐久性和构造上的可靠性。放大器对扩声的音质有着重要的影响,在全套音响设备中所占比例约30%。因此为了充分发挥音响设备的性能及作用,要重视放大器的质量。不然,高质量的扩声系统是不能发挥作用的。

功率放大器有三种:1单体式功放;2调音台+功放一体化;3

音箱+功放一体化。

单体式放大器:这种功放是一个独立的组件,可以根据自己的计划自行组合音响系统,一般一台功放由两个通道组成。

调音台+功放一体化:这种功放连接简单,操作方便,中小型扩声系统使用较多。功放+音箱一体化:由于考虑了功放和音箱的匹配,所以使用简单方便,大多用于监听音箱、键盘乐器音箱。

放大器与放大器连接以及放大器与扬志器连接的时候,必须考虑它们相互之间的阻抗匹配(阻抗以欧姆为单位),阻抗匹配是指功放的额定输出阻抗应等于音箱的额定阻抗,这时音箱吸收的功率最大。如果音箱的额定阻抗比功放的额定输出阻抗小得多,就会导致工作电流急剧增加,进而使扬声器与放大器损坏。当功放的一个通道驱动两台音箱时,音箱总的阻抗会变小,进而功放的负载阻抗值变小,功放就会在近乎短路的情况下过度驱动。所以在功放与音箱配接时一定要注意音箱的输入阻抗值必须在功放的负载阻抗范围内。

功率匹配:原则上功率放大器的额定输出功率应当等于音箱的额定功率,但由于功放管在过载后将出现严重的非线性失真,所以通常有意提高放大器的额定输出功率,使之大于扬声器的额定功率。正确的连接应是:功放的输出功率比音箱的标称功率大30%。若是音箱的功率比功放的功率小得太多,在使用功放时应格外小心,音量应由小至大逐渐调节,且不可过大,否则会损坏音箱。在实际工作中,功放输出功率比较大,对提高音质有利。另外,音源的动态范围很大,要十分注意功放的瞬间过载引起音箱的损坏。

平均输出功率是指长时间连续工作的功率。峰值功率是指在短时间内承受的最大的功率,它要比额定功率大很多。扩音的输出由功放决定,一定规模的音乐会,就要有一定的功率,标准为每人一瓦。根据音乐会的类型、会场的大小、混响及音箱的数量,功率会有所变化。总功率/一台功放输出功率=所需功放台数桥式输出:桥式输出是把立体声放大器作单声道放大所使用的一种方式。它是为了获取大的功率输出所采用的电路形式,也叫做BTL方式。桥式接法的原理:利用A路放大正半周信号,利用B路放大负半周信号,使输出获得加倍的功率。

桥式接法及具体步骤:当一台功放两路分别工作时,每路额定输出功率为400W\4,这就是普通的立体声接法。当需要更大的额定功率输出时(400W

以下)可采用桥式接法:1、把方式开关打在“BRIDGE”位置上;2、信号从A路输入;3、功率从两路的“+”端输出,A路为输出“+”,B路为输出“-”。

功放输出电平显示器:显示器为彩色发光二极管梯形组,用于即时显示功放的电平高度。正常的电平处于绿色;当功放要求传送高音的持续性的信号时,电平信号处于黄色;在乐曲的音频信号高峰或打鼓时,红色发光二极管闪亮(时而闪亮)。以上均为正常现象。如果红色发光二极管一直亮着,这说明功放可能过载。在一路功放驱动多路扬声器时,这种情况经常发生,这时应重新配置一下系统,以消除这种过载现象。

功放峰值显示器(PEAK):当PEAK峰值二极管闪亮时,应将增益控制降下来。功放保护显示器(PROTECTION):在一些失误操作时,功放的内置保护线路将会自动断开,这时保护显示将会闪亮。失误操作消除后,保护显示灯将会熄灭。

二、调音台(MIXER)

调音台分为:录音室专用和舞台舞厅专用两种。

调音台的作用是:1、拾取信号,进行放大;2、按需要进行高、中、低音的音调均衡;3、将信号按需要送入左右母线或进行编组控制;4、对送入辅助母线的信号进行艺术处理;5、按要求进行输出控制。

调音台可分为输入单元和输出单元。(一)输入单元输入单元是调音台的重要组成部分,输入单元是分路并联线路,每一路都大致相同,一般可以分为以下几部分。

A、输入选择部分1、TAPE:磁带2、MIC:话筒3、LINE:线路

B、输入衰减器(PAD)如果话筒或线路输入信号的电平太高,而增益控制无法调整时,把衰减开关打开,这时在前置放大器和输入插座间就插入了一个20dB衰减器,避免过载。

C、输入增益控制(GAIN)调音台的音源有:话筒、乐器、磁带、效果器、扩声设备等。由于它们的输出电平各不相同,为了能够与它们相匹配,就要在调音台上利用增益控制对输入灵敏度进行调整。如果输入信号太大就会产生削波失真,反之如果输入信号太小,噪声就会无法控制,增益控制就是用于保证调音台在固定的动态范围内工作。在面板上增益控制电平大小的表示方法是以

0dB=775mV为基准的,根据音源输出电平的大小,设置在不同的位置上。

输入信号与增益电平见下。

增益(dB)〓输入信号-60~-50〓低电平话筒-35〓高电平话筒(电容)、电子乐器-20〓低电平线路(一般音响)

D、信号输入插口分为低阻平衡输入(LO—Z卡侬)及高阻不平衡输入(HI—Z二芯)。

一般的乐器和音响设备的接法采用不平衡式,信号“+”、“-”的其中一端和信号线的屏蔽层公用。例如:一芯屏蔽线,芯线是信号“+”,屏蔽线是信号“-”和地线。这比没有屏蔽的平行线的感应噪声要少,属于筒易型不完全屏蔽。

专业音响设备的输入输出都采用平衡式,信号分“+”、“-”传输,另外再接屏蔽线,“+”、“-”使用独立的地线,插头使用卡侬XLR插头。

E、过载(CLIP)过载指示是用于警告输入信号瞬间过载,指示灯将在峰值(信号过大发生失真的电平)电平下面3dB时发光,便于帮助设置增益开关的位置。

F、输入均衡部分输入通道均衡器是用于对输入信号的音色进行补正,使其达到标准效果。由于是单路控制,所以调音台可以对每一路进行均衡控制,而不会相互干扰,其均衡分为:高频(HIGH)、中频(MID)、低频(LOW)。0位置即平坦;+方向(增益),+15dB(增强5倍);-方向(衰减),-15dB(衰减5倍)。连续可调。均衡器一般采用高音(10kHz)、中音(均衡器的中心频率可以在

350Hz—5kHz间自由设定)、低音(100Hz)三段式均衡器。

由于各频率段都有独立的控制,因此可以对输入的信号进行仔细调整,进而还能对音色调整作大胆的尝试,并且对于啸声、噪声等不必要的成份予以有效的去除。

1、高频:10kHz±15dB/坡

影响区域:乐器高音区的高次谐波。增益效果:金属声增多,音色比较尖,增益过多,噪声能明显听见。衰减效果:可有效地去除嘶嘶声,衰减过多则高音区的透明感就会失落。

2、中频:3kHz±15dB/峰

影响区域:乐器,人声的高音区。增益效果:音色明亮,质感较硬,增益过多听觉易感疲劳。衰减效果:音乐的平衡会倾向低音,包括声音也会有同感。

中频:1kHz±15dB/峰

影响区域:乐器,人声的中音区。增益效果:音色轮廓明确,声相向前凸出,鼓声音头调强。衰减效果:声相后缩。

中频:500Hz±15dB/峰

影响区域:乐器,人声的中低音区。增益效果;音色厚实有力,增益过多就会出现电话音色。衰减效果:音头较硬,平衡倾向高音,衰减过多质感就薄。

3、低频:100Hz±15dB/坡

影响区域:乐器的低音区。增益效果:音色浑厚,增益过多,则齿音不清晰。衰减效果:音响较轻松,齿音良好,背景噪声和嗡声可有效去除。

G、声相声相旋钮用于调整信号的左、右平衡,位置处于通道电位器电平调整之后。并且各个输入通道信号在第1—2组和第3—4组间声相位置定位也是由这个旋钮决定的。如果旋钮位置在中间,声相位置也在中间。旋钮调向左边,定位就在1或3组。旋刍调向右边,定位就在2或4组。

H、监听发送(MON/SEND)监听发送用来控制监听总线上输入信号的电平值,这个控制除了受增益控制以外,不受通道上的任何控制开关的控制(包括通道音量的控制)。因此发送信号与主母线信号相对独立。

I、效果发送(EFX/SEND)它包括一切周边设备,用来决定内部效果或外部效果中有多少信号加入到输入信号中去。它受均衡和音量衰减器的影响,因为每一个通道都具有其自己的效果发送,所以通过调整,可使一些通道产生效果,而另一些通道不产生效果。但要注意,内部效果和外部效果共用一个发送控制,所以它们应有同样的音源。

J、预监听开关(PFL/CUE)当本开关处于“ON”时,各输入通道的信号就可以在耳机里监听并在电平表上确认,监听开关的优先顺序要牢牢记

住。(end)

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教科版初中物理八年级上册《声》全章复习与巩固(基础)知识讲解

《声》全章复习与巩固(基础) 【学习目标】 1.理解声音是由物体的振动产生的; 2.知道声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播速度不同; 3.会利用声速、回音进行简单的计算; 4.了解人耳的结构,知道人类听到声音的过程; 5.知道乐音的三个特征,及其影响因素,并会用物理知识解释生活中与乐音特性有关的现象; 6.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义; 7.知道噪声的来源,防治噪声的途径及方法; 8.了解超声和次声,及其在生活和现代科技中的应用。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、声音的产生和传播 1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。 2.声音的传播:声音可以在空气中传播,但不能在真空中传播。 3.声音的传播速度:声音在不同介质中的传播速度是不同的。15℃时空气中的声速是340m/s,平常我们讲的声速,指的就是此值。 要点诠释:

(1)声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播。 (2)影响声速的因素:①介质的种类,一般情况下v固>v液>v气; ②温度,同种介质,温度越高,声速越大。 (3)物体振动产生的声音在气体、液体、固体中以波的形式传播。 要点二、人的发声和听声能力 人的声带振动,可以发出声音;声波传入人耳中,触动鼓膜,则会产生听觉,使我们听到声音。 要点诠释: 外界传来的声音引起鼓膜的振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,我们就听到了声音。 要点三、乐音的特征 1. 音调:声音的高低叫音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。 2.响度:物理学中,声音的大小叫做响度。 影响响度的因素:(1)声源的振幅;(2)人耳离发声体的距离。 3.音色:音色是声音的一个特色,不同的乐器,即使它们发出声音的音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要音色不同。音色与声源的材料、结构有关。 要点诠释: 关于乐音的三个特征,音调由频率决定,同种材料的物体的音调与材料的长短、粗细、松紧有关;而响度由振幅决定,还与人耳到声源的距离有关;音色与发声体的材料、结构有关,因此不同乐器的音色不同;注意联系实际生活从定义区分音调、响度和音色。 要点四、噪声 1.噪声 (1)从物理学角度看,物体杂乱无章的不规则振动产生的声音,称为噪声。如:家庭装修时电钻发出 的声音。 (2)从环境保护角度来说,一切干扰人们休息、学习和工作的声音,都称为噪声。 2.噪声的危害 (1)>150 dB,鼓膜会破裂出血,双耳完全丧失听力; (2)>90dB,听力会受到严重影响,引起耳聋、头痛、高血压等疾病; (3)>70dB,会影响学习和工作。 3.噪声的防治: (1)从噪声的产生处防治噪声; (2)从噪声的传播过程中防治噪声; (3)从噪声的接收处防治噪声。 要点诠释: (1)噪声的来源:①工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声;②施工噪声:筑路、盖楼、打桩等;

常用声学基础知识

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。

音响基础知识讲解

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。两者之间的关系α=A/S(A是吸声量),不同的材料有不同的吸声系数,想要达到相同的吸声量,就是改变其吸声面积 (4)混响有何特点?混响时间与延迟时间有和不同? 答:任何人在任何地方听到的声音都是由直达声与反射声混合而成。 混呼有如下特点: A直达声与反射声之间存在时间差,反射声与反射声之间也存在时间差 B直达声和反射声的强度,反射声和反射声的强度各不相同 C当声源消失时,直达声音先消失,反射声在室内继续来回传播,并不立即消失。 混响时间与延迟时间是两个不同的概念: 混响时间是指当声源停止振动后,室内混响声能密度衰减到它最初数值的百万之一(60分贝)所需的时间,延迟时间是指声音信号的时间延迟量,声波在室内的反射延时形成混响声 (5)什么是声波的折射、绕射? 答:声波的折射是声波的传播途径为曲线,是声波经过不均匀媒质时,由于传播速度的变化引起的声波弯射现象。声波碰到墙壁或物体时,会沿着物体

声学基础

声音在人类生活中具有重要意义,人们就是靠声音传递语言、交流思想的。声音来源于物体的振动。例如人的发声是由声带动引起的;扬声器发声则产生于扬声器膜片的振动;锣、鼓是靠锣面、鼓面膜的振动发声的;弦乐器是靠弦的振动发声的;笛、箫等则依靠空气柱的振动发声……正在发出声音的振动物体称为声源,传播声音的必要条件。没有物体的振动有传声介质(如在真空中),同样也没有声音。声音不仅能在气体中传播,在固体和液体中也能够传播。当声源在空气中振动中,使邻近的空气随之产生振动并以波动的方式向四周传播,传至人耳将引起耳膜振动,最后通过听觉神经产生声音的感觉 对于专业音响工作者来说,掌握一些声学基础和生理声学方面的知识是至关重要的。 声音信号的特性 语音和音乐信号都是不规则的随机信号,由基频信号和各种谐波(泛音)成分组成。要“原汁原味”地重放这些随即音频信号,扩声音响系统必须具备符合语言和音乐的平均特性。其中最重要的三个特性是平均频谱(频率响应特性)、平均声压级和声音的动态范围。 1.1、人声信号 人声信号是一种典型的随机过程,它于人的生理特点、情绪与语言内容等因素有关。 1)、语言基音的频率范130-350HZ包括全部谐波(泛音)频率范围为130-4000HZ 2)、演唱歌声的频率范围比较宽,可分为男低音、男中音、男高音、女高音等5个声部。基音的频率范80-1100HZ,包括全部谐波(泛音)频率范围为80-8000HZ。5个声部的范围是:80-294HZ;110-392HZ;147-523HZ;196-698HZ和262-1047HZ。 3)、声压级正常谈话时语言的声功率为1微瓦,大声讲话时可增加到1毫瓦。正常讲话时与讲话人距1米时的平均声压级为65-69dB。 4)、动态范围语言的动态范围(最大声压级与最小声压级之差值)为20-40dB,戏剧60-80dB。 1.2、音乐信号 音乐信号的频谱范围很宽。它与乐器的类型有关。在乐器中管风琴具有最宽的基音范围,从16-9000HZ,其次是钢琴,它的基音范围为27.5-4136HZ。民族乐器的基音范围为100-2000HZ。所有的乐器都包含有丰富的高次谐波(泛音)。因此音乐的频谱范围可扩展到15000-20000HZ。 高质量的音响系统(音乐重放)的频率响应(频率特性)范围不小于40-16000HZ。信号动态范围不小于50-55 dB。 描述一个音乐信号的特性还有另外一些量,例如颤音特性、持续时间以及声音的建立和衰减时间等,这些量反映了音乐的瞬态特性。 人声和音乐信号还有一个重要特性,就是最大声压级(持续时间较短的瞬时信号)与长时间内平均声压级之差称为声音信号的峰值因子,它是声音信号动态范围的组成之一,不同节目信号的峰值因子是不同的,为保证声音重放时不失真,系统的动态范围设计必须满足节目要求。 测量表明,语言信号的能量集中在130-4000HZ的中低音和中音范围内。音乐信号的能量分布范围很宽,从30-16000HZ随着频率的升高而减小,低音(包括80HZ以下的超低音)能量最大;中低音的强度稍低,高音强度则迅速下降。因此扬声器箱中的低音、中音和高音扬声器单元的功率配置必须与之相适应。当分频频率为570HZ时,低音和中高音的功率比为1.42;当分频频率为900HZ时,低音和中高音的功率比为1.78;当分频频率为1430HZ时,低音和中高音的功率比为2.54。 1、复杂信号波形的频谱 无论人声、乐器声还是自然界中各种声音都不是单音(或纯音),而是复合音,其波形都不是正弦波,但它们都可以分解成若干强度的不同频率的谐波。声音的音色主要由这些谐波的数量、强度、分布和它们之间的相位关系决定。

声学-降噪设计相关知识

声学-降噪设计相关知识 (一)振动噪声常用名词术语解释 (2) (二)声学基础知识 (3) (三)锅炉房风机噪声控制 (6) (四)噪声控制技术和设备 (8) (五)降低空调噪声的方法 (12) (六)室内声学的简单处理 (14) (七)噪声控制计算机模拟 (16) (八)穿孔板吸声频率计算 (17) (九)声学材料市场调查及其声学原理分析 (18) (十)隔声材料有哪些?分别是什么原理隔声呢? (25) (十一)如何区别吸声、隔声、吸声材料、隔声材料 (29) (十二)排气管是怎样消声的 (32) (十三)噪音控制的基本途径 (36) (十四)声压级计算 (38) (十五)分贝和计算 (38) (十六)倍频程 (39) (十七)消声室建造过程 (39) (十八)第一节噪声和噪声污染 (40) (十九)第二节声的基本知识(上) (44) (二十)第二节声的基本知识(下) (46) (二十一)离心玻璃棉 (48) (二十二)纸面穿孔石膏板 (49) (二十三)其他常用吸声材料 (50) (二十四)风机噪声控制方法 (51) (二十五)发动机噪声的控制方法 (52) (二十六)运煤专用汽车排气系统的设计选型 (53) (二十七)静压箱设计 (55) (二十八)消声器的选用原则 (56) (二十九)隔声罩的常用结构及降噪量 (57) (三十)气流对阻性消声器声学性能的影响 (57) (三十一)声波的衰减 (58) (三十二)声压级的加减 (59) (三十三)低中高频的一般划分 (59) (三十四)吸声材料和吸声结构 (59) (三十五)薄板共振吸声结构 (60) (三十六)隔声罩 (61) (三十七)发动机噪声源主要频率范围 (62) (三十八)声学理论的基本概念-声压 (62) (三十九)声强 (62) (四十)声功率 (63) (四十一)驻波 (63)

音乐声学基础知识

音乐声学基础知识 音乐是一种艺术形式,一切艺术都包括两个方面,一是艺术表现,一是艺术感知,音乐这种艺术也概莫能外,它通过乐器(包括人的歌喉)所发出的声音来表现,依靠人耳之听觉来欣赏。这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢?这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。 1、声音的产生与主客观参量的对应关系 关于声音的产生,国外有一个古老的命题:森林里倒了一棵大树,但没有人听见,这算不算有声音?这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件,即声源和接收系统。所谓声源,就是能发出声响的本源。以音乐为例,一件正在演奏着的乐器就是声源,而观众的听觉器官就是接收系统。从哲学的角度讲,声源属于客观世界,而接收系统则属于主观世界,声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。 但如果只有声源和接收系统,是否就能接到声音呢,并不是这样。如果没有传播媒介,人耳仍不能听到声音。一般来讲,物体都是在有空气的空间里振动,那么空气也就随之产生相应的振动,产生声波。正是声波刺激了人们的耳膜,并通过一系列机械和生物电的传导,最终使我们产生了声音的感觉。如果物体在真空中振动,由于没有传播媒介,就不会产生声波,人耳也就听不到声音。由此,我们可以说,任何声音的存在都离不开这三个基本条件:1)声源;2)媒介;3)接收器。 先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。 当我们弹一个琴键,通过钢琴机械传动装置,琴槌敲击琴弦,这时如果我们用手触弦,就会明显感到琴弦在振动。当我们拉一把二胡或小提琴时,也会感到琴弦的振动。振动是声源最基本的特征,也可以说是一切声音产生的基本条件。但如果没有我们手对琴键施加压力,使琴槌敲击琴弦,也不会产生振动。实际上,一个声源得以存在,还依赖于两个基本条件:其一是能够激励物体振动的装置(称激励器);其二是能够使装置运动起来的能量;演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。例如,当我们敲锣打鼓时,锣槌或鼓槌便是激励器,能量则由我们的身体来提供。一架能自动演奏的电子乐器,也同样少不了这两个条件:电子振荡器就是激励器,能量则由电源来提供。 人们常用“频率”(frequecy,振动次数/1秒)来描述一个声源振动的速度。频率的单位叫“赫兹”(Hz),是以德国物理学家赫兹(H.R.Hertz)的名字命名。频率低(即振动速度慢)时,声音听起来低,反之则高。人耳对振动频率的感受有一定限度,实验证明:常人可感受的频率范围在20—20,000Hz左右,个别人可以稍微超出这个范围。音乐最常用的频率范围则在27.5Hz—4186Hz(即一架普通钢琴的音域)之间。超出此范围的乐音,其音高已不能被人耳清晰判别,因而很少用到。语言声的频率范围比音乐还要窄,一般在100Hz—8,000Hz范围内。 声音的强度与物体的振动幅度有关:“幅度越大,声音越强,反之则弱。”声学中用“分贝”(dB)作为计量声音强度的单位。通过实验,人们把普通人耳则能听到的声音强度定为1分贝。音乐上实际应用的音量大约在25分贝(小提琴弱奏)—100分贝(管弦乐队的强奏)之间。音乐声学中称声音强度的变化范围为“动态范围”,动态范围大与小,常常是衡量一件乐器的质量或乐队演奏水平的标志:高质量乐器或高水平乐队能奏出动态范围较大的音乐音响,让人们听起来痛快淋漓,较差的乐器或乐队则无法做到这一点。图为普通人耳对音高和音强的最大可闻阈及音乐常用的音高和音强的范围。表为日常生活中几种典型音响的强度(分贝)。

声学基础知识

1.职业道德基本知识 (1)职业道德的基本内涵。职业道德是指从事一定职业劳动的人们,在特定的工作和劳动中以其内心信念和特殊社会手段来维持的,以善恶进行评价的心理意识、行为原则和行为规范的总和,它是人们在从事职业的过程中形成的一种内在的、非强制性的约束机制。职业道德有三方面的特征:一是范围上的有限性;二是内容上的稳定性和连续性;三是形式上的多样条件下,职业道德的功能。在市场经德具有促进人们的行为规范化、提高的功能。职业道德是企业文化的重要组成部分。企业文化贯穿于企业生产经营过程的始终,对于社会的进步、企业的发展和企业职工积极性、主动性和创造性的发挥都具有重要的功能和价值。企业文化的功能包括:自律功能、导向功能、整和功能、激励功能。 (4)职业道德能起到增强企业凝聚力、竞争力的作用。职业道德是增强企业凝聚力的手段,是协调职工同事关系的法宝,有利于协调职工与领导之间的关系,有利于协调职工与企业之间的关系。职业道德可以提高企业的竞争力。 (5)职业道德是事业成功的保证。职业道德是事业成功的重要保证,没有职业道德的人干不好任何工作;职业道德也是个人事业成功的重要条件,每一个成功的人往往都有较高的职业道德。 (6)文明礼貌的具体要求。文明礼貌是从业人员的基本素质,遵循文明礼貌的职业道德规范,必须做到仪表端庄、语言规范、举止得体、待人热情。 在职业交往活动中,仪表端庄的基本要求是:着装朴素大方、鞋袜搭配合理、饰品和化妆要适当,面部、头发和手指要整洁、站姿端正。 在职业交往活动中,职业用语的基本要求:语感自然、语气亲切、语调柔尊称敬语;不用忌语,声、道别声;讲究语言 在职业交往活动中恭敬、表情从容、行为 在职业交往活动巾,待人热情的具体要求是:微笑迎客、亲切友好、主动热情。 (7)爱岗敬业的具体要求。在市场经济条件下,爱岗敬业的具体要求是:树立职业理想、强化职业责任、提高职业技能。 (8)对诚实守信基本内涵的理解。诚实守信是维护市场经济秩序的基本法则,在市场经济条件下,可以通过诚实合法劳动,实现利益最大化。 从业人员诚实守信的具体要求是:一要忠诚所属企业,诚实劳动、关心企业发展、遵守合同和契约;二要维护企业信誉,树立产品质量意识、重视服务质量、树立服务意识;三要保守企业秘密。 (9)办事公道的具体要求。从业人员在进行职业活动时要做到坚持真理、公私分明、公平公正、光明磊落。公平公正的具体要求是:按照原则办事、不徇私情、不怕各种权势、不计个人得失。 (10)勤劳节俭的现代意义。勤劳节俭是人生美德,其现代意义在于它是促进经济和社会发展的重要手段,有利于企业增产增效,有利于企业可持续发展。 一、声学基本知识 1、声波声音是由声波刺激人耳所引起的感觉。 2、产生声音的条件有2个:一是物体的振动。二是声波对的传播媒体。 3、引起声波的物体叫做声源。声波所在的空间范围叫做声场。 4、声波可以在气体中传播,也可在液体和固体中传播。特性:反射、绕射、折射和干涉等现象。 5、噪声的大小用声压级的分贝数来表示(单位符号位dB) 6、声学测量经常使用由仪器产生的白噪声和粉红噪声。 7、白噪声:用固定频带宽度测量时,频谱连续并且均匀的噪声,也就是宽广频率范围内带宽相等、能量相等的噪声。在线性坐标体系中,其能量分布是均匀的,而在对数频率坐标系中,其能量分布是每倍频程上升3dB。 8、粉红噪声:用横百分比的频带宽度测量时,频谱连续并且均匀的噪声,也就是宽广频率范围内带宽相等的噪声。在对数频率坐标体系中,其能量分布是均匀的,而在线性坐标系中,其能量分布是每倍频程下降3dB。 9、乐音:发声体发出的一种音乐之声,是调音员的重要声源之一。 10、声音的三要素:音高、响度、音色。

声学基础知识

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”。超声的频率还可以高1014Hz。二是频率低于可听声下限的,即是频率低于20Hz的声音,对应有“次声学”,随着次声频率的继续下降,次声波将从一般声波变为“声重力波”,这时必须考虑重力场的作用;

声学基础知识

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。而不同年龄段的人对声音的感知范围也有所不同,年龄越大,感知范围越小。 总结: 声学作为一门学科,研究声音产生、传播和听觉效应等相关现象。 声音具有音调、音量和音色等特性,通过声波在介质中的传播而产生。传播过程中,声波会衍射、反射、折射,并在传播过程中逐渐衰减。 人类的听觉系统负责感知和解读声音信号,对不同频率的声音有不同 的感知范围。声学的基础知识对于理解和应用声音有着重要的意义。

声学基础知识

噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体压力产生突变,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,由于液体内部摩擦、液体及管壁摩擦、或者流体冲击,会引起流体和管壁振动,并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备,由于交变电磁力作用,引起铁芯和绕组线圈振动,引起噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时,向周围空气介质传递了热量,使它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)。可听声波频率为20~20000,高于20属超声波,低于20属次声波。 点声源附近声波为球面波,离声源足够远处声波视为平面波,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 声速及媒质材料和环境有关: 空气中,c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 () 在水中声速约为1500 t —摄氏温度 传播方向上单位长度波长数,等于波长倒数,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相对于整个媒质振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它振动能量传走。

声场 有声波存在区域称为声场。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 在均匀各向同性媒质中,边界影响可忽略不计声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。 消声室是人为自由场,是由吸声材料和吸声结构做成密闭空间,静谧无风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声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计混响室是典型扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。 自由场扩散场(混响场)

高考物理声学基础知识清单

高考物理声学基础知识清单 声学是研究声音的产生、传播和感知的科学。在高考物理中,声学 是一个重要的考点。下面是高考物理声学基础知识的清单,以帮助考 生更好地备考。 一、声音的特性 1. 声音是由物体振动引起的,需要有介质传播,不能在真空中传播。 2. 声音的强度与声波振动的振幅成正比。 3. 声音的音调与频率有关,频率越高,音调越高。 4. 声音的响度与声音的强度有关,强度越大,响度越高。 5. 声音的音色与波形有关,不同乐器发出的声音具有独特的音色。 二、声音的传播 1. 声音是通过介质的机械波传播的,一般以空气为媒介。 2. 声音传播的速度取决于介质的性质,一般空气中声速约为340米/秒。 3. 声音在传播过程中会发生折射、反射和衍射等现象。 三、声波的特性 1. 声波是一种纵波,波动方向与传播方向一致。 2. 声波是通过粒子的振动传播的。

3. 声波具有反射、折射和干涉等特性。 四、共振现象 1. 当外力的频率与物体的固有频率相同时,会引起共振现象。 2. 共振可以放大声音或者引起物体的破坏。 五、乐器和声学设备 1. 乐器是利用共鸣和声音的特性发声的装置。 2. 常见的乐器有弦乐器、管乐器和打击乐器。 3. 声学设备包括扩音器、麦克风、音响等,用于放大和传播声音。 六、声音的保护与利用 1. 高分贝的噪音会对人体健康产生影响,需要采取一些措施进行保护。 2. 声学技术在音乐欣赏、语音通信和声纳等领域有广泛应用。 以上内容是关于高考物理声学基础知识的清单,希望对考生备考有所帮助。在复习的过程中,重点理解声音的特性、传播方式以及声波的特性等基础知识。同时,还要了解共振现象、乐器和声学设备的基本原理。最后要注意声音的保护和利用的相关知识。祝考生们在高考中取得优异的成绩!

声学基础

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。它们能把鼓膜的振幅变小而压力扩大后传给内耳。 内耳的基本功用是感受由鼓膜送来的振动。内耳由不管听觉的三个半规管和专管听觉的螺旋状骨组织──耳蜗组成。半规管与听觉没有关系,是一种平衡器官。负责听觉的耳蜗,内部有一张薄膜,膜上布有听觉神经末梢──23500根神经纤维,它们通过听觉神经与脑髓膜相联系。耳蜗内部充满了胶质的液体,从鼓膜传来的振动由耳蜗内部的胶质液体传递给薄膜上的神经纤维,

音乐声学基础知识

音乐声学根底知识 音乐是一种艺术形式,一切艺术都包括两个方面,一是艺术表现,一是艺术感知,音乐这种艺术也概莫能外,它通过乐器〔包括人的歌喉〕所发出的声音来表现,依靠人耳之听觉来欣赏。这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢?这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。 1、声音的产生与主客观参量的对应关系 关于声音的产生,国外有一个古老的命题:森林里倒了一棵大树,但没有人听见,这算不算有声音?这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件,即声源和接收系统。所谓声源,就是能发出声响的根源。以音乐为例,一件正在演奏着的乐器就是声源,而观众的听觉器官就是接收系统。从哲学的角度讲,声源属于客观世界,而接收系统那么属于主观世界,声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。 但如果只有声源和接收系统,是否就能接到声音呢,并不是这样。如果没有传播媒介,人耳仍不能听到声音。一般来讲,物体都是在有空气的空间里振动,那么空气也就随之产生相应的振动,产生声波。正是声波刺激了人们的耳膜,并通过一系列机械和生物电的传导,最终使我们产生了声音的感觉。如果物体在真空中振动,由于没有传播媒介,就不会产生声波,人耳也就听不到声音。由此,我们可以说,任何声音的存在都离不开这三个根本条件:1〕声源;2〕媒介;3〕接收器。 先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。 当我们弹一个琴键,通过钢琴机械传动装置,琴槌敲击琴弦,这时如果我们用手触弦,就会明显感到琴弦在振动。当我们拉一把二胡或小提琴时,也会感到琴弦的振动。振动是声源最根本的特征,也可以说是一切声音产生的根本条件。但如果没有我们手对琴键施加压力,使琴槌敲击琴弦,也不会产生振动。实际上,一个声源得以存在,还依赖于两个根本条件:其一是能够鼓励物体振动的装置〔称鼓励器〕;其二是能够使装置运动起来的能量;演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。例如,当我们敲锣打鼓时,锣槌或鼓槌便是鼓励器,能量那么由我们的身体来提供。一架能自动演奏的电子乐器,也同样少不了这两个条件:电子振荡器就是鼓励器,能量那么由电源来提供。 人们常用“频率〞〔frequecy,振动次数/1秒〕来描述一个声源振动的速度。频率的单位叫“赫兹〞〔Hz〕,是以德国物理学家赫兹〔H.R.Hertz〕的名字命名。频率低〔即振动速度慢〕时,声音听起来低,反之那么高。人耳对振动频率的感受有一定限度,实验证明:常人可感受的频率范围在20—20,000Hz左右,个别人可以稍微超出这个范围。音乐最常用的频率范围那么在27.5Hz—4186Hz〔即一架普通钢琴的音域〕之间。超出此范围的乐音,其音高已不能被人耳清晰判别,因而很少用到。语言声的频率范围比音乐还要窄,一般在100Hz—8,000Hz范围内。 声音的强度与物体的振动幅度有关:“幅度越大,声音越强,反之那么弱。〞声学中用“分贝〞〔dB〕作为计量声音强度的单位。通过实验,人们把普通人耳那么能听到的声音强度定为1分贝。音乐上实际应用的音量大约在25分贝〔小提琴弱奏〕—100分贝〔管弦乐队的强奏〕之间。音乐声学中称声音强度的变化范围为“动态范围〞,动态范围大与小,常常是衡量一件乐器的质量或乐队演奏水平的标志:高质量

电声学基础知识

电声学基础知识

电声学基础知识 §1声波的概念 所谓声波,实质上就是振动在介质(如空气、水等)中的传播。我们研究在一根无限长均匀管的一端,安装一个平面活塞,此活塞在一个周期力的作用下来回运动的情况。(图1-1) 当活塞来回运动时,将带动管中紧贴活塞的空气层质点产生运动。当活塞向右运动时,使空气层质点产生压缩,空气层的密度增加,压强增大,使空气层处于“稠密”状态;活塞向左运动时,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。 §2描述声波的物理量 一、声压 大气静止时的压强即为大气压强。当有声波存在时,局部空气产生稠密或稀疏。在稠密的地方,压强将增加,在稀疏的地方压强将减小;这

样,就在原有的大气压上又附加了一个压强的起伏。这个压强的起伏是由于声波的作用而引起的,所以称它为声压;用表示。声压的大小与物体(如前述的活塞)的振动状态有关;物体振动的振幅愈大、则压强的起伏也愈大,声压也就愈大。然而,声压与大气压强相比,是及其微弱的。 存在声压的空间,称为声场。声场中某一瞬时的声压值,称为瞬时声压。在一定的时间间隔中最大的瞬时声压值,称为峰值声压。如果,声压随时间的变化是按简谐规律的,则峰值声压就是声压的振幅。瞬时声压对时间取方均根值,即 〔1〕 称为声压的有效值或有效声压。T为取平均的时间间隔。它可以是一个周期或比周期大得多的时间间隔。一般我们用电子仪器所测得的声压值,就是声压的有效值;而人们习惯上所指的声压值,也是声压的有效值。 声压的大小,表示了声波的强弱。目前国际上采用帕()作为声压的单位。以往也用微巴

声学基础知识:声压的基本概念

声学基础知识:声压的基本概念 对于刚刚接触噪声和振动领域的工程师,那么所谓声压,声功率和声强这些术语很容易令人混淆,这其中是因为它们都比较常用且相互关联的,更不用说它们都经常用分贝表示。但是,它们在声音传播和体验方式中,又分别代表声音的不同而重要的方面。 一、声压概念 声压是大多数声学工作的基础,不仅因为它的客观数字与我们的听觉类似,而且实际上,声压是人们真正可以进行的唯一测量之一!同时,声压的测量是声功率和声强计算的基础。 当物体发出声音时,它会前后振动,这也会导致物体附近的空气分子也振动。这种振动链反应以波的形式向外(以声速)继续传播。这些波类似于石头掉入池塘时在水中形成的波。 顾名思义,我们使用压力单位(帕斯卡,N/m2)来量化声压,该值表示构成声音的所有不同正弦波的总振幅(也称为"总声压级(Overall Level)")。 但是,这里需要注意的是,这个压力实际上只是我们的耳朵(和麦克风)承受的压力的交变部分。由于地球的重力,我们也承受看巨大的"静态"压力。这就是"大气压"。海平面的大气压约为101.3kPa ,即194dB !

但是,由于大气压在大多数情况下是恒定的,并且由于我们实际上仅对压力信号的交变部分感兴趣,因此通常减去大气压并将声压级归一化,观察其在0值上下浮动。 正如我们在下图中所示,归一化的声波产生的压力有正有负,分别对应于红色和蓝色阴影区域。即使归一化的声压既为正也为负,我们仅将压力波的振幅定为正值。可以使用峰值,峰到峰(Peak to Peak)或RMS来描述该振幅。当我们听到声音时,我们的大脑充当这些正负振动的积分器,并且感知到稳定的正振幅,而未感知到各个正弦波的实际波动。 二、声压测量 在下图(A)中,我们看到较小振幅的声波撞击驻极体麦克风,导致麦克风膜片以较小的振幅来回振动。膜和带电荷的圆盘之间的这种相对运动称为"背板",从而导致电容差。此差异会从麦克风产生与膜位移成比例的电压输出。在下图(B)中,我们看到相同的声源输出更高振幅的声波,这导致麦克风膜以更高振幅振动,从而输出更大的电压。 三、压力传播 就像池塘中的波浪一样,声波在各个方向上都从声源向四周传播,振 幅随距离变大而下降。这是因为我们用石头把一定的能量注入水中, 为了使转移到水中的能量保持恒定,随着波向四周,波的振幅必须减

声学基础知识

声学基础 一般来说,声音(Sounds)来自物理能量(physical energy)的转换,例如拍手造成空气的挤压。气压的转变会被转换为一连串的震动(vibrations)-即声波(Sound Wave)-并透过空气传递。声音的振动同样可以透过其他介质传递,例如墙壁或地板。 如果震动并非照着可预期的模式,这样的声音称为“噪音noise"。 在waveform的重复循环中,一个完整的振动被称为一个循环,完成一次振动的时间称为一个周期,也就是波型完整走完一个pattern的过程。在每秒钟发生的周期数量会决定该波形的基础音高(basic pitch),通常被我们称为“频率”(frequency)。 音调、泛音、谐波与分音 Tones, Overtones, Harmonics, and Partials 一个声音的频率被称作它的基音或基频(fundamental tone),而除了简单正弦波之外,大部分的声音都包含基频与其他不同的频率。 这些Non Fundamental tones如果是基频的整数倍,则被称为泛音(overtones)或谐波(harmonics);如果是非正整数倍,例如2.5倍,则被称为分音(partials);而若为基频的几分之几,则称为subharmonic。 fundamental tone被视为第一泛音(first harmonic),通常比其他harmonics大声。 在第一谐波两倍频率的音色被称为第二泛音(second harmonic),以此类推。 Bells, xylophone blocks, and many other percussion instruments produce harmonically unrelated partials. 每种从基频产生的不同谐波,都会产生不同声音质感(timbral quality)。 大体来说,整数倍或能被整数(如八度音程、奇数或偶数泛音)除尽的泛音听起来都更具“音乐感”。不是整数倍或不能被整数除尽的音调称为不和谐陪音或分音音调。当大量这类不和谐陪音组合在一起时,听起来就会显得“嘈杂”。 傅立叶定理和泛音 “任何周期性波都可以看作某个波长和振幅的正弦波的迭加,这些正弦波的

[声学物理知识点] 物理声学基础知识

[声学物理知识点] 物理声学基础知识 1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。 2.声音的传播需要介质,一切固体、液体、气体都可以传播声音; 真空不能传播声音; 类比法:水波——声波 3.声速:声音每秒钟内传播的距离;大小与介质种类、温度有关;1个标准大气压下,15℃时的声速为340/s,水中的声速为1500/s,钢铁中声速为5200/s 4.区分回声与原声的条件:回声到达人耳比原声晚0.1s以上;应用:回声定位 5.声速公式:v=;s——路程,v——速度,t——时间 6.人感知声音的两种方式:耳听、骨传导 7.人耳听到声音的条件:a、要有声源(发声体);b、要有传播的介质;c、不能离声源太远; 8.双耳效应:人耳根据声音传到两只耳朵的时间不同、强弱不同等确定声源的方位 9.耳聋的分类:神经性耳聋(不易治疗)、传导性耳聋(可以治疗,可以借助骨传导)

10.声音分类:乐音、噪声 11.乐音三要素:音调——频率——赫兹; 响度——振幅——米 响度——距声源的距离 音色——材料种类、结构 12.人耳的听觉范围:20Hz——20000H 13.噪声的等级: 0分贝(dB)——人的听觉下限(不是没有声音) 70分贝(dB)——干扰谈话 90分贝(dB)——可以造成危害 150分贝(dB)——瞬间使人鼓膜出血,完全丧失听力 14.噪声的减弱:a、声源处减弱;b、传播途中减弱;c、人耳处(接收处)减弱 15.声的作用:a、传递信息;b、传递能量 16.人耳的听觉特性:方位感、响度感、音色感、聚焦效应 17.超声波的特点:方向性好(用于探测)、能量高、穿透能力强(用于检测等)、破碎能力强(用于空化、雾化、杀菌等); 声波方向性特点:频率越高,方向性越好

声学基础知识之轮胎噪声

声学基础知识之轮胎噪声 轮胎噪声包括空气扰动噪声、道路噪声、轮胎结构振动噪声以及轮胎旋转时搅动空气引起的风噪声。 1空气扰动噪声 轮胎快速滚动时对其周围空气形成扰动,辐射出噪声。由于轮胎胎面有各种花纹,当轮胎胎面与地面接触时,胎面受压缩、拉伸,形成泵气、吸气效应。这种泵吸效应在轮胎滚动过程中周期性地发生,在空气中形成辐射噪声。由于空气泵吸时的流速很高,这种噪声相当大,是轮胎噪声的主要成分。 对于常见的齿形花纹轮胎,当胎面花纹节距相同时,空气扰动噪声的频率为f=(v*n)/(3.6*2*n*R) 式中:v—汽车行驶速度,km/h; R-轮胎的滚动半径,m; n一轮胎圆周上的花纹槽数。 2道路噪声 道路噪声是由于路面凹凸不平而产生的噪声。当汽车通过小凸凹路面时凹凸内的空气因受挤压和排放,类似于泵的作用而形成的噪声。 3轮胎结构振动噪声 轮胎结构振动噪声是由于轮胎不平衡、胎面花纹刚度变化或路面凹凸不平等原因激发轮胎振动而产生的噪声,其中轮胎的径向振动为主,其振动频率一般在200Hz以下;周向振动主要影响高频噪声。 4风噪声 风噪声与路面无关,它是轮胎在前进和旋转时搅动周围空气而产生的空气振动声。在车辆低速行驶时,轮胎的风噪声可以忽略。 影响轮胎噪声的因素很多,除了轮胎花纹外,车速、负荷、轮胎气压、以及路面状况等使用因素对轮胎噪声的影响也很大。各种花纹形式的轮胎与不同路面相互作用可使轮胎噪声级和噪声频谱有很大变化。 轮胎噪声与车速具有一定的线性关系,随着车速的提高,轮胎噪声也相应增大,这是因为轮胎花纹内的空气容积变化速度加快,''气泵"声增大;而胎面花纹承受的激振力也增大,振动声随之增大。 汽车辆的负荷不同时,轮胎花纹的挤压作用也产生变化。随着载荷的增加,胎面花纹的变形增大,轮胎的胎肩逐渐接触地面,横向花纹便容易造成''空腔的封闭''而使噪声增大,而对纵向花纹轮胎那么影响不大。轮胎气压增加,轮胎变形小,反之那么变形增大。因此,对于齿形花纹轮胎来说,当气压高时,噪声小,而气压低时,噪声大。 路面状况对轮胎噪声的影响主要是路面的粗糙度和潮湿程度。资料说明,由于路面粗糙度不同所引起的轮胎噪声变化程度约7dB(A)左右;湿路面比干路面的噪声大10dB(A)左右,其增大的程度随路面含水量而变化。湿路面的轮胎噪声主要是因为溅水造成的,和轮胎花纹的关系不大。 汽车的噪声除上述原因外,还有在高速行驶时产生的车身干扰空气噪声、制动噪声、贮气筒放气声、喇叭声以及各种专用车辆上的动力装置噪声等。但是这些噪声不是连续性的, 因此,在汽车噪声中不占主要地位。

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