常識

1、,聲 音 常 識,1、聲音的發(fā)生和傳播 聲速、頻率、波長和相位,2、純音、復(fù)音和聲譜 音調(diào)、倍頻程,3、聲波的疊加和干涉,4、聲壓和聲壓級 響度和頻率計權(quán),5、聲音的反射、折射和吸收 混響,,,1、聲音的發(fā)生和傳播,聲音是由機械振動產(chǎn)生的但振動頻率須20~20000 Hz之間才能形成可聞聲聲音須在媒質(zhì)中才能傳播—以聲波的方式傳播,,,,,,,,,聲速、和頻率、波長、相位,,,

2、密度/壓強,距離（m）,,,,波長λ（m）,每秒鐘振動的次數(shù)叫頻率 f（Hz）,每秒鐘傳播的距離叫聲速 v（m/s）,空氣中的聲速約為 v =340（m/s）,波長、頻率、聲速的關(guān)系為 λ= v / f （m）最長 17m（20 Hz時）最短 0.017m（20 kHz時）,相位（度）,,,,2、純音、復(fù)音和聲譜（聲音的頻譜）,由單一頻率的振動形成的聲音叫純音，由多個頻率的復(fù)合振動所形成的聲音

3、叫復(fù)音。其中最低的那個頻率叫做“基頻”。,一個聲音的音調(diào)和音色，取決于它所包含的頻率分量。我們用‘聲譜’來描述聲音在頻域上的結(jié)構(gòu)。,基頻決定音調(diào)；‘聲譜’ 的泛音結(jié)構(gòu)決定音色。,音調(diào)和倍頻程,基頻決定音調(diào)，頻率每升高一倍（稱為1個“倍頻程—oct”），音階升高8度。所以，聲譜的頻率軸刻度不是“線性”的，而是按“倍頻程”劃分的。,再分細(xì)一點，可以是1/2 oct、1/3 oct、1/12 oct 等。比較常用的是1/3 oct，其

4、頻點是 (Hz) ： 20, 25, 31.5, 40, 50, 6 3, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1k, 1.25k, 1.6 k, 2k, 2.5k, 3.15k, 4k, 5k, 6.3k, 8k, 10k, 12.5

5、k, 16k, 20k.,,3、聲波的疊加和干涉,,,,,,,,,注意：兩個相同的、由不同點發(fā)出來的復(fù)音到達同一個區(qū)域互相疊加，會出現(xiàn)很復(fù)雜的情形。有些地方會同相,有些地方會反相，聲場強弱相間地分布;此外，在同一個點,有些分量可能同相，而另一些分量則可能反相，從而使該區(qū)域中的有些地方聲音變得含混不清。這種現(xiàn)象叫做“干涉”,干涉,,避免干涉,分片覆蓋,延時“接力”,,,集中供聲,,,,S,延遲時間= S / V= S / 34

6、0,,4、、聲壓和聲壓級,聲壓：聲音在媒質(zhì)中引起的附加壓強。符號P，單位帕（Pa）或微巴（μbar， 1Pa =10 μbar ）。在其他條件相同的情況下，聲壓越大的聲音，其聲功率（與聲壓的平方成比例）也越大，聽起來也越響。僅可聽聞的1kHz聲音的聲壓約百萬分之二十帕-20/106Pa;震耳欲聾的聲壓約20Pa,僅可聽聞的聲壓同震耳欲聾的聲壓相差約1百萬倍。但人的聽覺并不與此成比例。大概只覺得相差百余倍。所以直接用聲壓或聲功率來

7、描述聲音，與感覺不符。,實驗證明，聲功率增至2倍，感覺聲音增加3分；聲功率增至10倍，感覺聲音增加10分；聲功率增至100、1000、10000…倍，感覺聲音增加20分、30分、40分…。這種規(guī)律恰恰同數(shù)學(xué)中的“對數(shù)”相符。Lg10=1、 Lg100=2 、Lg1000=3,因此引入聲壓級L的概念。級——水平，單位為貝Bel，細(xì)分十份，稱分貝dB。L=10 lg (P/P0)2 =20 lg (P/P0) dB

8、 P0—聞域聲壓即 20/106Pa,僅可聽聞的聲壓級為 L= 20 lg (20/106/P0) = 0 dB 震耳欲聾的聲壓級為 L= 20 lg (20/P0) = 120 dB,,幾種有代表性的聲壓級,聲壓級可以用“聲級計”測量， 單位是分貝（dB）。0 dB表示僅可聽聞的聲音， 120 dB會使耳朵發(fā)痛。安靜環(huán)境的本底噪音約為50 dB。面對面說話約 60~70 dB。電影對白

9、約 80 dB。迪廳音響約110 dB。噴汽式飛機起飛現(xiàn)場約140 dB。,,響度和計權(quán),響度是我們對聲音的一種主觀感覺。 響度首先同聲壓級有關(guān)。聲壓級在0dB以下的聲音是“不響的”。 1kHz/ 0dB聲壓級所形成的響度為0方。但聲壓級不是影響響度的唯一因數(shù)。另一個影響響度的重要因數(shù)是聲音的頻率。顯然，低于20Hz和高于20 kHz的“聲音”，無論聲壓級多高，也是“不響的”！我們的耳朵對1~3kHz的聲音最敏感

10、而對低頻聲和高頻聲都比較遲鈍，尤其是在聲壓級不大時。等響曲線描述了響度-聲壓級-頻率之間的關(guān)系。,,,為使一個聲波的聲壓級接近人耳的響度感覺，須對聲波中的各種分量“加權(quán)”處理。例如 111，三個都是1，但它們的“權(quán)”不同。有兩種常用的加權(quán)：A計權(quán)和C計權(quán)。A計權(quán)適用于測量聲壓級低（70dB以下）的信號，例如本底噪聲。C計權(quán)適用于測量聲壓級較高的信號（80dB以上）。當(dāng)沒有特別聲明時，就是不計權(quán)（平直/線性）。,,6、廳堂的聲

11、學(xué)特性,A、聲波的反射、折射和吸收B、混響和混響時間混響現(xiàn)象/混響半徑/混響時間混響時間的測量C、本底噪聲D、傳輸頻率特性及其測量,,A、聲波的折射、反射和吸收,,,,,,,B、混響和混響時間,混響現(xiàn)象,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,混響半徑,,,混響半徑,,直達聲,混響聲,混響聲級=直達聲級,,混響時間,,,,,,,,,,,,,,聲級,時間（s）,0dB,-60dB,,,混響時間,0

12、,直達聲,延遲反射聲束,,1,,,,,,RT60,,A、混響和混響時間-4,混響時間的粗略測量（一般工程常用的方法）,,,舞臺,,,窄帶粉紅噪聲源125、250、500、1000、2000、4000Hz,實時分析儀,,信噪比大于35dB,B、本底噪聲,空調(diào)、燈光、電聲設(shè)備全打開但不加信號，這時廳堂的噪聲,,聲級計,,,C、傳輸頻率特性,廳堂各點穩(wěn)態(tài)聲壓級相對于擴聲設(shè)備信號輸入電平的幅頻響應(yīng)叫做廳堂的傳輸頻率特性。,由于廳堂對頻率不同