声学知识(高级篇)_01Jun2012

1、Building a Leading Brand of Mobile AntennaSunway Internal Use声学知识声学知识1st Jun 2012Version A高级篇高级篇Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY目录声学名词T/S参数声腔设计参数声学指标要求Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY声学名词解释（）名词解释 声音三要素：音高（对应频率）,音强（对应振幅）,音色（对

2、应频谱） 乐音三要素：旋律，节奏，和声 声音按不同音高可分为7段：极低音（20-40Hz），低音（40-150Hz），中低音（150-500Hz），中音（500-2KHz），中高音（2KHz-5KHz），高音（ 5KHz-10KHz），极高音（10KHz-20KHz） 其中极低音反映的是声音的沉重感，比如雷声；低音反映声音的厚度，比如鼓声；中低声反映声音的力度，比如古筝；中音反映声音的明亮度，比如人声；中高音反映声音的穿透力，比如弹拨乐器；高音反映声音的清脆度，比如小提琴；极高音反映声音的纤细度，比如三角铁 响度：声音强弱程度，由声强和频率决定，与声波功率比值成对数关系，强度增加100倍，响度

3、增加20dB；相同声强的声音，人耳感受1000-4000Hz之间频率的声音最响，单位为宋 响度级：指声音与1000Hz纯音比较听起来一样响，1000Hz纯音声压级就是响度级，单位为方Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY声学名词解释（）名词解释 哈斯效应：当两个声音有5-35ms时间差，人耳听到的先到达的声源；当有35-50ms时间差，才能听到滞后的声源 掩蔽效应：聆听声音时一个声音被另一个声音（隐蔽声）所掩盖而听不见的现象；一般低频容易掩盖高频声，掩蔽声压级越高，掩盖量越大 劳氏效应：是一种

4、假立体声，信号延迟后反相叠加到直达信号上，产生声音来自四面八方各个方向的印象 双耳效应：双耳间的音量差，时间差和音色差，是判别声音方位的效应 德波埃效应：如果左右两声源声强级相差15dB，听者只感受到声强级大的方向 多普勒效应：指发声物体从远处移动到听者近处时音调会变低，称为红移；反之由近到远音调会变高称为蓝移 听觉定位：指人耳对声音的方位辨别能力；一般大于1.4KHz时声音强度差起主要作用，小于1.4KHz时间差起主要作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY名词解释 远场/近场：当距离大于

5、两个声波波长称为远场，小于两波长则为近场 自由场：吸音系数接近于1，周围无障碍，无反射，相当于大容积空间 （我们的消声室内可称为自由场） 扩散场：能量密度均匀，各个传播方向无规则分布的声场，任何一点接收到各个方向声能相同（一般混响室内称为扩散场） A计权：是一种预加的校准，模拟在0-30dB噪声下测得的听觉特性； B计权：30-60dB； C计权：60-130dB；我们一般常用A计权 倍频程：63，125，250，500，1000，为1/1倍频， 40，50，63，80，100，125，160，250，315，400，500，为1/3倍频 白噪声：指在功率谱密度在整个频域内上均匀分布的噪声 粉

6、红噪声：在功率谱密度上成比例下降（通常是3dB）的噪声 灵敏度：输入1W在1米处的声压级，声压级越大，灵敏度越高 互调失真：是非线性失真，当两种振幅4：1的信号叠加，产生新的频率分量包括两个单音的各次谐波及各种组合的加拍和差拍声学名词解释（ ）Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY名词解释 指向性：声音指向性与频率有关，300Hz以下没有指向性，越往高频指向性越强 驻波：反射波与入射波迭加，会造成声音的染色 衍射：指障碍物大小接近于波长或等于波长声音就会绕过这个物体 混响时间：指声压级下降60

7、dB所需要的时间；T60=0.16V/(*S) 混响半径：直达声场与混响声场的声能相等时受声点与声源的距离 当反射声与直达声时间相差50ms时以上人耳会听到回声 功率增加一倍，声压级增加3dB，距离增加一倍，声压级则衰减6dB 为避免声染色或简振，腔体的长宽高比最好为2:3:5 T/S参数：为了纪念对喇叭/音箱设计理念作出杰出贡献的两位科学家（Thiele和Small）而命名。其参数包含有：Vd，Re，BL，Sd，Cms，Mms，Rms，Fs，Qms，Qes，Qts声学名词解释（）Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal U

8、se 信维通信SUNWAYT/S参数定义 Vd：喇叭振幅最大时所推动的体积； Vd=Sd*Xmax (Sd:振膜有效面积；Xmax:最大行程) BL：机电耦合因子；B为磁感应密度，L为音圈有效长度 Sd：振膜有效面积 Cms：喇叭的顺性；可以用变位仪器测量 Mms：为等效质量；Mms=Mm1+Mm2+2Mmr（Mm1:音圈质量；Mm2:振膜质量；Mmr:辐射质量=2.67a2，空气密度=1.21kg/m2 ） Rms：机械内阻；Rms=(1/Qms)(Mms/Cms)0.5 Rmr：幅射内阻；Rmr=0.022*(Fs/Sd)2 Fs：喇叭谐振频率 Qms：机械品质因素；Qms=(1/Rms)

9、(Mms/Cms)0.5=(Fo/f)(Zo/Re) Qes：电子品质因素；Qes=Re/(BL)2*(Mms/Cms)0.5= (Fo/f) (ZoRe)0.5/(Zo-Re)；其中f为阻抗曲线上阻抗等于（Zo/Re）所对应的两个频率的差值 Qts：总品质因素；Qts=(QmsQes)/(Qms+Qms)=(Fo/f)(Re/Zo)0.5T/S参数Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAY声腔设计参数 Qts：Q值反映的是喇叭振动体系的阻尼形态，数值过高表示出现谐振机率越大，即谐振越难以控制，我

10、们称为过阻尼状态；Q值过低表示还没到Fo就下降，喇叭顺性不好，低频衰减过大，称为欠阻尼状态；一般取值在0.30.7 Vas：等效容积，反映的是密闭在刚性容器中空气声顺与喇叭单元的声顺相等时的体积；Vas=*C2*Sd2*Cms（空气密度=1.21kg/m2 ） Vb：音腔容积Vb=20*Vas*Qts3.3 Fb：音腔谐振频率Fb=Fs*(Vas/Vb)0.44； Fs为喇叭谐振频率 如果要设计腔体开孔（倒相管），倒相管是利用喇叭后面的声音实现180度倒相后与前面正相的声音叠加从而使声音得到加强效果（主要在低频），则计算倒相管长度：Lp=(2362Dv2/(Fb2*Vb)-kDv；k为校正值，

11、一般为0.732；Dv为导管直径，允许最小直径为Dmin=(Fb*Vd)0.5声腔设计参数Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAYFR Plot声学指标要求经过科学研究发现，人耳听觉特性是成对数关系的，所以取10为底声压与基准声压之比来表示声压级SPL，单位为dB；一般人耳在敏感区域1KHz4KHz内可辨别3dB的差别，所以此频段要控制3dB内一致性才好；而人说话的语音频段则约在300Hz3400Hz之间Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway

12、 Internal Use 信维通信SUNWAYTHD Plot声音失真是由振动非线性和磁路非线性引起，即振动系统不符合虎克定律和磁场密度不均匀及导磁材料的非线性；研究发现一般人耳对奇次谐波的失真比较敏感，而偶次则不敏感有时对声音还有润色使声音听起来更丰富多彩作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信维通信SUNWAYImpedance Plot对于Impedance，要求在第一个峰值（阻抗最大）时谐振频率F0越小越好；通过峰值形状可适当调整Qts大小使声音高中低频达到最佳合理分布状态；阻抗对喇叭的功率关系较大，此外曲线另一用途是对腔体的密封性和阻抗匹配起到参考作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway