最新声学基础傅建波教学讲义ppt.ppt

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1、声学基础傅建波声学基础知识声音是如何产生的振动的物体能使邻近的空气分子振动，这些分子又引起它们邻近的空气分子振动，从而产生声音，声音以声波的形式传递，这种传递过程叫声辐射。由于分子振动产生的声波的方向与波传递的方向相同，所以是一种纵波。声音必须在介质中传播，无论是固体、液体还是气体，都可以作为介质。声音的基本性质“声”由声源发出，“音”在传播介质中向外传播。声音在固体中的传播速度最快，其次是液体，声音在气体中传播的速度最慢。声音的叠加单频率的正弦波称为纯音，声音是由基波和高次谐波组成当两上或多个

2、具有相同频率和振幅的正弦波信号叠加在一起，其合成的信号还具有同样的频率，其振幅由两原信号的相位关系所决定。当相位相同，振幅则会增加。当两个信号完全相反时，则全部抵消。声压级实验证明，声功率增至2倍，感觉声音增加3分；声功率增至10倍，感觉声音增加10分；声功率增至100、1000、10000…倍，感觉声音增加20分、30分、40分…。这种规律恰好同数学中的“对数”相符。lg2=0.3lg10=1、lg100=2、lg1000=32倍/3分10倍/10分100倍/20分1000倍/30分、因此引入

3、《声压级》的概念，级——水平（L——Level)符号SPL/单位为贝尔Bel；细分十份，称分贝dB.1B=10dBL=10lg(P/P0)2=20lg(P/P0)dBP0—闻域声压即20×10-6Pa仅可听闻的声压级为L=20lg(20×10-6/P0)=20lg(20×10-6/20×10-6)=0dB震耳欲聋的声压级为L=20lg(20/P0)=120dB分贝分贝（decibel）dB分贝是以美国发明家贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉

4、，因此前面加了“分”字，代表十分之一。一贝尔等于十分贝。声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值;其简单表达式lgA/B。而分贝，即dB＝10lgA/B。单位为dB。根据公式计算以及工作中的经验，我们得出以下结论。在电声领域中，分贝这个量的变化关系恰恰和人耳的听觉强弱感受非常吻合，这也给声学计算打下了一个良好的基础。功率增加一倍，声压增加3dB。距离增加一倍，声压减少6dB(自由声场的情况下)声压级计算公式所有音响工程都要求声场应达到一定的声压级，参照国家标准。为此，

5、必须正确配置扬声器——选用合适的扬声器、馈给适当的声频电功率、把扬声器（或扬声器群）安装在合适的地方听音点声压级(L)的计算公式（自由空间点声源）M=S+10lgPL=M–20lgr式中S-扬声器灵敏度P-馈给扬声器的功率r-扬声器与听音点的距离M-扬声器的最大声压级参照音箱资料，进行计算练习举例计算最大声压级计算公式为；音箱最大声压级（SPL）=音箱的灵敏度（1W/m）10log音箱的额定输出功率，也就是音箱的输出声音大小是由音箱的额定功率与音箱的灵敏度共同决定的。例如：某音箱（100w,灵敏

6、度90dB）代入上式；音箱最大声压级（SPL）=90（1W/m）10log100=110dB某音箱（200w,灵敏度87dB）代入上式；音箱最大声压级（SPL）=87（1W/m）10log200=110dB从以上计算可看出，100w,灵敏度90dB的音箱与200w,灵敏度87dB的音箱放出来的声音一样大。以上的是距音箱1米处的声压级，在计算距离音箱多少米处的声压级的为；音箱的最大声压级减去距离的函数，计算公式为；距音箱某米处的最大声压级（SPL）=音箱最大声压级（dB）-20log距离（米）例如

7、；计算上面的音箱距离10米处的最大声压级，代入上式；距音箱10米处的最大声压级（SPL）=110（dB）-20log10（米）=90dB公式应用以上两个公式解决扩声设计的重大问题！！！1、功放和音箱的搭配，这是科学的计算方法没有推不动（功放功率小于音箱）和功率过大的问题只有你要多大声压级！常规经验搭配：功放功率是音箱的1.5-2倍2、音箱选型，就是计算声压级的过程看着设计目标和国家标准中的最大声压级，用公式计算太复杂的系统，交给EASE去计算！扩声系统指标——效果客观：A、够响吗？——声压级B、

8、所有人都能听到吗？——覆盖范围、均匀度C、听得清楚吗？——清晰度D、反馈回授吗？——传声增益主观：声音好听吗？舒服吗？——音色、音质厅堂扩声系统声学特性指标》GB50371-2006表4.2.1文艺演出类扩声系统设计的声学特性指标等级最大声压级（dB）传输频率特性传声增益（dB）稳态声场不均匀度（dB）早后期声能比（可选项dB）系统总噪声级一级额定通带*范围内：平均声压级大于等于106dB以80~8000Hz的平均声压级为0dB,在此频带内允许范围：-4~+4dB；40~80Hz和8000~16