最新001声学基础资料幻灯片.ppt

《最新001声学基础资料幻灯片.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、001声学基础资料什么是声音？声音(sound)是一种机械波，声源的振动产生了声音。声源的振动让周围的空气产生疏密变化，并像弹簧一样将这种变化传递出去。空气中传播的声波（soundwave）是一种纵波，介质沿着声波的传播方向前后振动。2021/9/192声速声速是声波传播的速度。在空气中，影响声速的主要是温度和湿度。温度和湿度的升高都会导致声速的增大。声速v与摄氏温度t的近似关系为：v=331.3+0.6t（m/s）2021/9/193音色与谐波前面听到的都是接近纯音（单一频率正弦波）的声音。自然界中，几乎不存在纯音，我们听到的声音都是由不同频率的声波复合

2、而成。即使是乐器在演奏某个音符的时候，有着固定的音高，这些音节也是由基波和谐波组成的。2021/9/197音色与谐波乐音可以看成有着固定音高的声音，它的组成是一个决定音高的基波，和一群频率为基波倍数的谐波，这是因为对于大部分乐器来说，音高是通过共振产生的。奇数倍的谐波叫做奇次谐波，偶数倍的谐波叫做偶次谐波。种种不同的组合产生了不同的音色。2021/9/198频谱和噪音如果我们将一个声音中的不同频率成分展开，就形成了频谱。乐音的频谱是离散而有规律的。噪音的频谱是连续而无规律的。噪音中的基波和谐波太多，没有固定的音高。噪声是有用的。我们今后会经常接触到几种噪声

3、，比如白噪声、粉红噪声，之所以这么称呼它们，是因为它们的频谱看起来很像白光或者粉红光的光谱。2021/9/199声压空气中，声波的扰动会导致大气压的变化。声波产生的逾量压强的有效值（RMS），叫做声压。声压是一个标量，便于测量，且与人耳听到的音量大小最为相关，是声学最常用的物理量。声压的单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。人耳能听到的最小声压（听阈）约为20μPa，人耳能承受的最大声压（痛阈）约为64Pa。2021/9/1910声压级人耳的听阈到痛阈的声压变化范围有106之大，为便于计量，我们采用声压级（SoundPressureLevel，SPL）来描述声

4、压的大小。P是实际声压，Pref是参考声压（听阈，20μPa）。声压级的单位是分贝（dBSPL）2021/9/1911声压级请计算下列声压所对应的声压级：1、听阈，20μPa；2、痛阈，64Pa；3、1Pa、2Pa、20Pa、4、10μPa、2μPa。人的听阈是0dB，痛阈是130dB；声压加倍，声压级增加6dB；声压级增大10倍，声压级增加20dB；声压小于听阈，声压级为负数。2021/9/1912声压级日常生活中的声压级声压级的测量工程中的声压级2021/9/1913等响度曲线前面提到，人耳能听到的最小声压（听阈）约为20μPa，事实上，这个数值大约是

5、人耳在1000Hz处的听阈，人耳的真实听阈是随频率变化而变化的。2021/9/1914计权同样的声压级，不同的频率，会给人以不同响度的感觉。人们根据等响度曲线，在声级计中加入了计权网络，为的是建立起客观数据和主管感觉之间的联系。声级计中，一般有A、C两种计权方式。目前，A计权更广泛地用于噪声测量中，其测量结果通常用dB（A）来表示。在声级计中，A计权模拟了人耳对低声压级的灵敏度频率特性；C计权模拟了人耳对高声压级的灵敏度频率特性。2021/9/1915双耳定位现实中，我们听到身边的声音有方向感。首先同一个声音到达人的两只耳朵的时间不同，存在一个时间差。同时

6、，同一个声音双耳听来的响度也有不同，存在一个声级差。700Hz以下主要依靠时间差定位，从700Hz到2.8kHz的频率段完成声级差定位的过渡。2021/9/1916立体声最常见的双声道（L、R）立体声使用两个独立的通道，记录下具有强度差的信号，通过两个独立的放大还原通道，分别驱动左声道和右声道的音箱，从而给人展现出一个具有方向感的声音。具有良好方位感的立体声应当是分通道录制的。目前的5.1声道环绕立体声包含了六个独立的声音通道，但是先进的环绕声可以做到22.2声道。2021/9/1917心理声学效应掩蔽效应：当一个声音的强度远比另一个声音大，人们只能听到响

7、的那个声音存在，而觉察不到另一个声音存在。哈斯效应：两个相同的声音一前一后到达人耳时，如果时间差在35ms以内，则只会听到一个声音；时间差大于35ms，则会听到两个声音。双耳效应、劳氏效应、德·波埃效应、李开试验等2021/9/1918声源的类型点声源线声源面声源2021/9/1919点声源-声压级的衰减自由场中，声音近大远小，主要有两个原因。一方面，总的声功率不变的前提下，单位面积内的声功率随着距离的增加而减小；另一方面，空气的吸收也会导致声压级下降，尤其是高频的下降。所以，距离声源越远，声音越小，而且音色越暗淡。点声源的声压级衰减遵循以下公式：其中，D

8、ref为参考距离，Pref为参考距离处的声压级，D为待求距离。20