电声学基础

请将手机调至振动状态，接电话时请离开,声学基础,为什么要了解基础,也许你觉得对于我们的工作来说，没有必要再去接触书本上的公式和本质的东西，只要学会推推子，接器材出声就可以了，基础的本质的东西厂家已经设计周全。 但是，所有再复杂的设备，再绚丽的功能，再棘手的问题，再讨厌的噪声其实都能追溯到并不多的基本的电声学法则，拥有了这些看似简单的，和赚钱没有联系的书本上法则，我们就能解决很多问题。 更重要的是遇到问题会去敢于联系、分析、思考，自己会变得聪明和自信。 这些法则就是我们在专业音响领域不断掌握新事物、玩转新器材的-电声学基础,声波的传播特性,声波是物体振动产生的，当振动在一定频率和范围内，人耳就能听到。,振动发生的物体声源 有波长传播的空间声场,几个基本概念,声波在15摄氏度时的空气中，大约以340m/s的速度由声源向外传播，形成疏密交替的空气压力波,前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上纵波,声波的传播特性,点声源的声学定义和平面声波,尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的，称为球面波，这种声源叫做点声源,实际中的音源，即使具有一 定尺寸，但在距离与声源尺寸相比充分远时，也可将他看作点声源,反过来想想.,声波的传播特性,反射,声波的反射,声波在凹面前的聚焦,声波在凸面前的扩散,声波的传播特性 衍射、绕射,开孔直径波长,开孔直径波长,从几个独立声源发出的波，可在同一种媒质中传播。相遇时仍然保持各自的特性 录制音乐节目时，各个乐器的演奏声或人们的讲话声。在他们同时发声时仍能分辨出各自的声音。 就媒质质点而言，在几个波相遇的区域，媒质的振动则等于各个声波单独在该点引起振动的叠加-波的叠加原理,声波的传播特性 干涉、叠加原理,拍驻波,声波的传播特性 拍、驻波,拍，又称“拍音”。两个频率相近的谐振动叠加以后振幅作周期性变化的现象-声波的波动性体现，干涉的巧合,驻波，频率相同的同类自由行波相互干涉而形成空间分布固定的周期波,共振频率34kHz,人耳的听觉特性 人耳的剖面图,人耳的听觉特性 听阀,人耳的听觉特性 声音与人,心理感知,次声20Hz-20kHz超声,声音是一种物理现象，人耳听到声音后对声音的感受却是一种心理现象,声音物理现象,我们要弄清楚人耳的主观感受与声音物理量之间的关系,响度,音调,音色,振动幅度,振动频率,振动频谱,声音三要素,人耳的听觉的主观感受 响度,-人耳对声音强弱的感觉,声压级,频率？,1、人耳对不同声音的灵敏度不同，对中频最为敏感，高低频较弱,2、人耳听4kHz声音所需的声压最小，最敏感（为什么？）,3、声压级越低，听觉曲线越不平坦，高低音损失越大；声压级越高，曲线平坦。高低音损失越小。,4、100Hz以下的低频声音，人耳灵敏度急剧下降。监听音箱:70dbSPL(为什么）,5、线簇在1Khz处距离相等，表示什么？,人耳的听觉的主观感受 响度,ISO推荐的标准R.226的规定做出的等响度曲线,响度级（方值),声压级(SPL),频率,响度级-是一个半主观量。任何声音的响度级=1000Hz听起来同样响时所对应的标准音的分贝值，单位:Phon 方 （此类半主观量定义是主观测试出来的，人们想去度量一个主观量，总是与一个标准量相比较，譬如视频中“色温”的概念。）这样就把声音强弱的客观尺度与再次声音激励下的主观感受联系起来。,SPL=20log10 (pe/p0) 将待定的声压的有效值pe与基准声压p0的比值取常用对数后，再乘以20，就是该声压的声压级，单位分贝 dB基准声压p0是听力正常的人听觉对1000Hz标准音恰可以辨认的声压值，即听阀声压。,人耳的听觉特性 响度试验,人耳的听觉特性 音调,-人耳对声音高与低称为音调,基频率,成正比？,度量标准 ：十二平均律等呈音阶 将一个倍频程的频带按照频率的对数关系划分成12等份，正好相隔一个倍频程的两个音称为8度音,1kHz，40dB的纯音=1000美,2000美比1000美音高一倍，但频率增大4倍,听觉有生理因素和心理因素，他们 和物理量不一致的现象很多,人耳的听觉特性 音色,我们怎么区分王总声音和张经理的声音？,-听觉上区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉,基频与谐波分布,频谱结构,频谱图,猜猜哪个是笛子哪个是提琴？,人耳的听觉特性 音色,此外，音色还与发生体振动的,起振,稳定,衰减,起振阶段-振动开始的瞬间，幅度还不大，还不稳定的时间,稳态阶段-振幅增至最大并保持不变。,提琴,二胡,长笛,小号,板鼓,梆子,衰减阶段-振幅开始减小直到完全停止一般乐器高音短，低音长 为什么？,竖琴,风琴、钢琴？,人耳的听觉特性 音色示范,MUSIC DEMOLoading.,人耳的听觉特性 几个效应,掩蔽效应生理,鸡尾酒会效应心理,双耳效应 3db,主观音效应f1,f2=f1+f2?,基本声学量,频率、频程、倍频程,声阻抗率、特性阻抗,声强、声压、声压级、声强级,频谱、谱级,Vu音量单位,基本声学量,频率、频程、倍频程,频率-单位时间内物体的振动次数 f表示 “声频范围“20-20K,1000倍,为了表示方便，在声学中把宽阔的频率范围划分成若干较小的段落频程,倍频程一个频率相比较的单位，较高的频率上和较低的频率的比值，以2为底的对数表示 符号：Oct.1个倍频程 - 2：1 - 21 2个倍频程 - 4：1 - 22 1/3 Oct. 1Oct.,n=log2（f2/f1),按倍频程划分频率区间相当于按对数关系将频率加以标度,基本声学量,Vu表、PPM,首先，了解一下周期稳态信号的基本计量知识,1、峰值：完全周期内的最大值，以电压为例,2、有效值（均方根值）：从能量的角度考虑，用一个恒值代替变化值,对时间t的积分采样统计时间=t,基本声学量,Vu表,问题的产生-测量,电工无线电,音乐信号语言信号,X 0.707,稳态信号单频正弦波,复合声,非单一波形非稳态波形频谱不断变化怎么测量？,矛盾的是-t要了解峰值情况-快要统计真实信号-慢,基本声学量,Vu表、PPM表,时间特性0Vu（100%）的1000Hz信号突然加到音量表时，指针达到刻度99%