数字音响技术(电声系统)期末复习

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1、第一章绪论一、电声技术的发展沿革电声学是研究声电相互转换的原理和技术，以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用的科学。它所涉及的频率范围很广泛，从极低频的次声一直延伸到几十亿赫的特超声。不过通常所指的电声，都属于可听声范围。电声学还是一门与人的主观因素密切相关的物理科学，原因是从声源到接收都摆脱不了人的因素。古老声学的年轻分支；电声技术的历史最早可以追溯到19世纪；爱迪生发明留声机；贝尔发明用于电话机的碳粒传声器；1919年第一次用电子管放大器和电磁式扬声器做了扩声实验。在第一次世界大战以后，科学家们把机电方面的研究成果应用于电声领域中，于是电声学就有了理论基础。随着电声换能器理论的发展，较为

2、完善的各类电声设备和电声测量仪器相继问世。20世纪70年代来，电子计算机和激光技术在电声领域中的应用，大大促进了电声学的发展。发展趋势是：电声器件和电声设备朝着高保真、立体声、高抗噪能力、高效率、高通话容量的方向发展；还要进行音质评价的研究，改善录放技术以及声音加工技术；新的换能机理的研究以及新材料的开发；提高检测声信号的能力仍是声测技术的主攻方向。总之，只要发声过程和听感(知觉)过程以及与二者互相联系的物理和生理上的规律不断为人们所掌握，电声学便会不断有新的发展，所以电声学是蕴藏着巨大生命力的学科。二、教育电声系统与电声教育媒体广播系统有线广播无线广播节目制作系统主传声器方式多声道合成方式语

3、言学习系统听音型听说型听说对比型视听型多媒体型三、教育电声系统的形成与发展1920-30年代：有线广播、无线广播、有声电影普遍的被应用于学校教育。40年代：视听教育（1946DALE“经验之塔”）40-50年代：晶体管（1947年12月23日）60-70年代：大发展；（OpenUniversity)80-至今：数字化四、教育电声系统的研究对象与学习方法n教育电声系统研究的范畴电声基础理论的研究声电转换、电声信号加工处理技术与系统的研究电声教材编制的研究电声教学研究教育电声系统课程的学习目标及学习方法本课程学习的总目标学习方法第二章声波的基本性质声波机理声音是一种波动现象。当声源（机械振动源）振

4、动时，振动体对周围相邻的媒质产生扰动，而被扰动的媒质又会对相邻媒质产生扰动，这种扰动的不断传递就是声波产生与传播的基本机理。第一节声场与声波声场媒质及其参量：媒质密度声压质点振速平面声波的基本性质：声波的频率与波长(c0=λf)声波的传播速度(c0=340m/s)声阻抗率与媒质特性阻抗声场定义存在着声波的空间称为声场。声场媒质定义声场中能够传递扰动的媒质称为声场媒质。球面声波的基本性质半径大小呈脉动变化的球形声源向周围空间辐射的声波趁为球面声波，其波面为球面。球面声波的波动频率、波长及波速第二节声场中的能量声能量与声能量密度声能组成（动能和弹性势能，单位：J）声能量密度（声场中单位体积内的声能

5、量，单位：J/m3）平面声波的声能与声能量密度声功率定义我们将单位时间内通过垂直于声波传播方向、面积为S的截面的平均声能量称为平均声能量流或平均声功率。单位：W（瓦特）实践中，常用声功率级LW来表示，定义为：LW=10lgW/W0(dB),（其中，W0=10-12W，称为参考声功率）声强定义通过垂直于声波传播方向单位面积上的平均声功率（或平均声能量流）称为平均声能量流密度或声强。单位：W/m2实践中，常用声强级LI来表示，定义为：LI=10lgI/I0(dB),（其中，I0=10-12W/m2，称为参考声强）第三节声波的传播一、声波的反射与透射二、声波的干涉三、声波的绕射聲波物體因振動對介質產

6、生擾動，使周圍空氣分子在其平衡位置振動，產生疏密的波動。聲波必須依靠介質的擾動來傳送能量，屬於力學波的一種。聲波傳入人耳，使鼓膜產生同頻率的振動，即可聽到聲音。聲波在空氣中傳播為縱波的原因由於空氣為流體，可以承受垂直於其表面的縱向力，但無法抵抗平行於其表面的橫向力（或稱為剪力），所以當空氣受擾動時，就一小群分子而言，其位移平行於受力的方向。因此在空氣中傳播的聲波為縱波，聲波傳來時，空氣的每一小部份皆隨之作週期性的來回振動，其方向與聲波的傳播方向平行。聲波產生取一內有空氣的長管子，管的左端有一揚聲器，其皮膜作週期性的前後振動，使氣體受壓縮而產生空氣分子有疏密分布，藉空氣分子間碰撞，使此疏密分布向

7、前傳播，故縱波又稱為疏密波。聲波傳播的模型(1)密部：皮膜向前推動時，空氣被擠壓成稠密部。疏部：皮膜往後退縮時，空氣被疏散成稀疏部。當聲波傳播時，不論是疏部或密部，前進的速率相同。聲波只是傳播空氣的擾動，空氣分子僅在原平衡位置前後作來回振動而已，當聲波通過後，即恢復原先狀態。聲波傳播的模型(2)相鄰兩密部(或疏部)的距離稱為波長疏部與密部來回振動一次所需的時間為週期空氣分子在各位置的位移與壓力變化