声学基础

波长

声波振动一次所传播的距离，用声波的速度除以声波的频率就可以计算出该频率声波的波长，声波的波长范围为17米至1．7厘米，在室内声学中，波长的计算对于声场的分析有着十分重要的意义，要充分重视波长的作用。例如只有障碍物在尺寸大于一个声波波长的情况下，声波才会正常反射，否则绕射、散射等现象加重，声影区域变小，声学特性截然不同；再比如大于2倍波长的声场称为远场，小于2倍波长的声场称为近场，远场和近场的声场分布和声音传播规律存在很大的差异;此外在较小尺寸的房间内(与波长相比)，低音无法良好再现，这是因为低音的波长较长的缘故，故在一般家庭中，如果听音室容积不足够大，低音效果很难达到理想状态。

很多现场调音师都没有理会到音频与波长的关系，其实这是很重要的：音频及波长与声音的速度是有直接的关系。在海拔空气压力下，21摄氏温度时，声音速度为344m／s，而我接触国内的调音师，他们常用的声音速度是34Om／s，这个是在15摄氏度的温度时声音的速度，但大家最主要记得就是声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变的，温度越低，空气里的分子密度就会增高，所以声音的速度就会下降，而如果在高海拔的地方做现场音响，因为空气压力减少，空气内的分子变得稀少，声音速度就会增加。音频及波长与声音的关系是：波长=声音速度／频率；λ=v／f，如果假定音速是344 m／s时，100Hz的音频的波长就是3．44 m，1000hz(即lkHz)的波长就是34．4 cm，而一个20kHz的音频波长为1．7cm。

动态范围

音响设备的最大声压级与可辨最小声压级之差。设备的最大声压级受信号失真、过热或损坏等因素限制，故为系统所能发出的最大不失真声音。声压级的下限取决于环境噪声、热噪声、电噪声等背景条件，故为可以听到的最小声音。动态范围越大，强声音信号就越不会发生过荷失真，就可以保证强声音有足够的震撼力，表现雷电交加等大幅度强烈变化的声音效果时能益发逼真，与此同时，弱信号声音也不会被各种噪声淹没，使纤弱的细节表现得淋漓尽致。一般来说，高保真音响系统的动态范围应该大于90分贝，太小时还原的音乐力度效果不良，感染力不足。在专业音响系统的调整过程中，音响师在调音时要主意以下两方面问题:一是调音台的的输入增益量不要调的过小，否则微弱的声音会被调音台的设

备噪声所淹没。二是压限器的阈值和压缩比的调整要格外慎重，阈值过小和压缩比过大，都会使声音动态压缩严重，故应该在保证效果的前提下，尽量减少对声音的动态损失。另外，在放大电路和音源中也存在动态范围，此时即可分辨的最小信号和可达到的最大不失真信号之差。

反相

两个相同声音信号相位相差为180度的情况，在同一声音的策动下音箱或话筒之间的振动方向相反亦属于反相。音响系统有左右声道之问反相、真实相位(即输人信号与输出信号之间相位)反相、话筒之间相位反相和多只音箱组成的阵列中部分音箱反相等四种情况。反相可导致声短路(即声音之间互相抵消，音量减小)、声像失去定位和低音浑浊等现象，对再现声音造成破坏。

分贝

电功率增益和声强的量度单位，由单位贝尔的十分之一而得名，功率每增加一倍为增加3分贝，每增加lo 倍为增加10分贝。

哈斯效应

双声源系统的一个效应，两个声源中的的一个声源延时时间在5至35毫秒以内时，听音者感觉声音来自先到达的声源，另一个声源好象并不存在。若延时为。至5毫秒，则感觉声音逐步向先到的音箱偏移；若延时为30至50毫秒，则可感觉有一个滞后声源的存在。海尔式杨声器以发明者美国的诲尔博士的名字而命名的扬声器，1973年问世，将振膜折叠成褶状，振膜不是前后振动，而是像子风琴风箱似的在声波辐射的横方向振动，是一种特殊结构的电动式扬声器，主要用于高频。

劳氏效应

一种赝(假)立体声效应，将信号延时后以反相叠加在直达声信号上，立即就会产生明显的空间印象，声音似乎来自四面八方，听音者有置于乐队之中的感受。

互调失真

指两个振幅按一定比例(通常为4：1)混合的单音频信号通过重放设备后产生新的频率分量的一种信号失真，属于一种非线性失真，新的频率分量包括两个单音频信号的各次谐波及其各种组合的加拍和差拍。

近场

距离为两倍波长以内的声场，声波的最长波长(即频率为20赫兹时)为17米，故对于整个音频范围来说，小于34米的声场为近场，近场的房间称为小房间，在近场的情况下，声音将发生干涉，声场中会存在菲涅尔声干涉区。

扩散场

能量密度均匀、在各个传播方向作无规则分布的声场，在此声场中任何一点所接收到的各个方向的声能将是相当的。

近讲效应

亦称球面波效应，声源距话筒很近时，低音成分逐步增加，距离越近，低音加重越显着。在使用时，可以利用此效应来增加声音的温暖感和柔和感，但若演唱或演奏时不断交化与话筒间距离，则会使音色改变较大，故应确定一个使用距离。在调音时，音响师要根据不同音乐的要求，有控制地应用或利用好话筒的近讲效应。

频率

声音信号每秒钟变化或振动的次数，频率越高、振动就越快，声音的音调就越高。

声波

能引起听觉的振动波，频率在20赫兹至20千赫兹之间，在空气等媒质中传播，振动方向与传播方向相同，声速等于340米／秒。

声压级

声级的单位，用分贝来表示，在通常情况下，声压级等于声强级。

声短路

振动方向相反的一个或几个声波在空间相遇后相互抵消或损耗的现象，无障板扬声器和音箱反相时都会产生声短路，声短路不仅会使音箱放音音量受到损失，还会造成音质不良和立体声声像失去定位等一系列问题。

声部

音乐术语。凡结合两行以上的旋律或两个以上的音同时进行的音乐称为“多声部音乐”，其中每一行旋律或构成和弦进行的每一条音的线条即为一个“声部”。如二重唱包括两个声部，三重唱包括三个声部，混声四部合唱包含女高音、男高音、女低音、男低音四个声部；弦乐四重奏包含第一小提琴、第二小提琴、中提琴、大提琴四个声部。在音乐中，各个声部间有其基本的音域(或频率)范围，故音响系统再现音乐声部时出现声部不平衡现象的主要原因就是音响设备的频率响应特性曲线不够平坦。

声功率

单位时间内垂直通过指定面积的声能量，声源的辐射声功串则常指在单位时间内向空间辐射的总能量。

声染色

亦称音染，由于室内(有时也指音响设备)频率响应变化，使原始声音信号被赋予外加频率，原信号频谱有了某种改变，某些频率的声音得到加强的现象。

声影区

由于遮挡等原因，声波大法到达的区域，属于声缺陷。

声环境

声音放送时所处的环境，由房间的内装修、体形和布局等决定，良好的声环境，可以获得优秀的声音再现效果。

声线

声音的传播路线，声线图可以表现声音在空间传播情况及其分布情况，是反映空间声场变化的重要手段。在均匀静止的媒质中，声线一般可用自声源射出的直线代表，用这些线来表达声音的传播和反射等过程较为直观。

声阻抗

媒质对声波所呈现的阻抗作用，用某一面积上的声压与通过该面积的声通量的复数比来量度。

声波吸收

声波在各种媒质中传播时，能量会由于不断地被介质吸收而逐渐减少。在空气中传播时，距离越远、温度越低、湿度越小、频率越高衰减越大，反之，衰减越小。

声级

与人们对声音强弱的主观感觉相一致的物理量，单位为分贝。听闻对应的声级为o分贝，但o分贝并不意味着没有声音，而是可闻声的起点，声强每增加10分贝，其声级就增加10分贝，房间的本底噪声的声级大约为40分贝，正常对话为70分贝，交响乐高潮时为90分贝，人的痛阈声级为120分贝。

声像

又称虚声源或感觉声源。用两个或两个以上的音箱进行立体声放音时，听音者对声音位置的感觉印象，故有时也称这种感觉印象为幻象，声音图像的空间分布由人的双耳效应决定。立体声放音正是以声像的形式，再现原来声音的空间分布，从而使人们产生一种幻觉，诱发立体感觉。

声强

声波振动强弱程度的参量，在空间某点指定方向上，通过垂直于该方向单位面积的乎均声通量，即声源在单位时间内向外辐射的总声能。

声带

录有声迹的电影胶片或在胶片上附着的磁性带。一般有声影片大都采用光学声带，宽银幕立体声影片则采用多路磁性声带，影片拷贝上的声带位于画面的旁边，影片放映时，声带经过放映机的光学或磁性拾音装置，即能将声带记录的声音信息还原，使声音与画面实时同步播映。

声级计

预加校准的，包括拾音话筒、放大器、衰减器、适当计权网络和规定动态特性的的指示仪表的一种测量声级的仪器。有A、B、C等计权方式，A计权测量声级范围为0至30分贝之间，B计权测量声级范围为30至印分贝之间，C计权测量声级范围为印至130分贝之间。

声像调节

调音台上调节左右声道音量比例的旋钮，用于调节声像的空间分布，往左旋到尽头，表示声源在左边，往右旋到尽头，表示声源在右边，若放在中间位置则表示声源在中间位置，这种调节对于真实再现立体声效果有重要意义。

声场不均匀度

房间听音区域的最大声压级与最小声压级之差，要求各处音量不能相差太多，声场均匀意味着听音区域音质的一致性好。

声桥

在双层或多层隔声结构(例如．房屋中双层间壁；楼板等)中传播声音和影响隔声效果的连接物，是造成房间隔声不良的重要原因之一。

受声场

从声源到话筒之间的区域或空间，即话筒的拾音区域，有近讲声场和远讲声场两种情况，与话筒的拾音质量有密切关系。

声谱

声音频谱的简称，，指构成某一声音的分音幅值(或相位)随频率分布的图形。

绕射

声波在空间传播时，如果被一个大小近于或小于波长的物体阻挡，就绕过这个物体，继续前进。低频声音的绕射能力高于高频声音的绕射能力。

声源指向性因数(Q)

声源位于房间的不同位置时，由于界面反射而使声级增加的倍数。如音箱在空中用挂时，指向性因数(Q)等于1；位于一面墙或地面上时，Q等于2；位于两墙面交线上时，Q等于4；位于三面墙角时，Q等于8。

清晰度、可懂度

一个或几个发言人说话，，经过音响系统后，被听音者听清楚的语言单位百分数。习惯上当语言单位问的上下文关系对决定听音者的确认不占重要地位时，就用清晰度这个词；当上下文关系占重要地位时，就用可懂度这个词。室内清晰度指脉冲响应中有益声能(对清晰度有帮助的声能，取直达声能和50毫秒以内的反射声能)占全部声能的比例

听觉疲劳

人们在强烈声音环境经过一段时间后，会出现听阈提高的现象，即听力有所下降。如果这种情况持续时间不长，则在安静环境中停留一段时间，听力就会逐渐恢复，这种听阈暂时提高，事后可以恢复的现象称为听觉疲劳。

厅堂效果

具有密度较低的早期反射声，衰减迟缓平滑，混响时间有限，在直达声上加上辅助的环绕声，声音显得清脆，给人以深旷和现场扩大的感觉，如同在音乐厅、长廊或大会堂内听音一样。

推挽扬声器系统

将两只或更多(必须为偶数)只扬声器安装在箱体内的扬声器系统，一半扬声器纸盆向外放置，另一半扬声器纸盆向内放置。在振膜振动相位相同的情况下，当给所有扬声器输入同一声音信号时，纸盆向内和纸盆向外的扬声器的声音互相叠加，从而提高了放音声压线。

稳态特性

对平稳声音的再现能力，声音从时间上可以分为稳态和瞬态，起始段和衰减段之间为稳定段，稳定段是声音的基本特征，不同声源稳态阶段所占比例有所不同，吹奏乐和拉弦乐的稳定段较长，打击乐较短。

响度

声音在人耳中校感受的强弱程度。主要由声音的强度和频率所决定。入耳感受声音强弱的程度与声波功率的大小不成线形正比关系，而是与声波功率比值的对数成正比，即声音强度增加100倍，人耳感受到声音的响度只增加了20分贝。对声强相同的声音，人耳感受1000至4000赫兹之间频率的声音最响，超出此频率范围的声音，其响度随频率的降低或上升将减小，直到20赫兹以下或20千赫兹以上时响度为零，即在音频范围以外，物体的振幅再大，入耳也听不到其声响。响度的单位是宋

吸声系数

人射声能被材料表面或媒质吸收的百分数，吸声系数越大，对声能吸收的越多。

响度级

某一频率声音的声压级，即此声音与1000赫兹的纯音比较，当两者听起来一样响时，这looo赫兹纯音的声压级数值就是该声音的响度级。响度级的单位为方。

厅堂效果

具有密度较低的早期反射声，衰减迟缓平滑，混响时间有限，在直达声上加上辅助的环绕声，声音显得清脆，给人以深旷和现场扩大的感觉，如同在音乐厅、长廊或大会堂内听音一样。

声音的软硬度

声音的软硬度也可以称为声音的松紧度，一般是针对低音效果而言，对再现声音的艺术风格有很大影响。在大多数的情况下低音的软硬度要保持适中，但在表现某些特殊的音乐风格时，声音的软硬度就要有一定的侧重，以使音乐风格更加鲜明突出，如摇滚乐的声音要硬些，而交响乐则要柔和些。软的低音一般听起来低音长度长，而硬的低音的强度强，阻尼系数和转换速率等指标可以决定声音的软硬度，而音箱是决定声音软硬的最重要部分。目前很多音响周边设备都可以调整低音的软硬度，如激励器、压限器和均衡器等，但它们的控制机理和声音效果不尽相同。

梳状滤波效应

由于声音之间相互干涉而引起的频率响应曲线梳状起伏现象，会导致声音音色还原不良和保真度差等问题。

双耳效应

人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应，由于两耳朝向、距离等原因，致使两耳听到的声音出现差别，感觉声音来自音量较大、较早到达和音色较好的方向。

瞬态特性

亦称顺应能力，指对脉冲信号迅速而明确的响应能力，音乐中存在很多淬发信号，如钢琴、打击乐等，它们的上升沿很陡峭，音响设备若不能及时跟上信号的升降变化，就无法真实地反映声音原有的特征，对声音信号的起始段和结束段，必须有适当的反应速度，过慢则难以跟随突变信号，声音听起来拖泥带水，当然过快或过度的变化夸张会带来突兀感，听起来也不一定舒服

汤．霍尔曼实验

英文缩写为THX，—种环绕立体声系统，这种系统可以较真实地还原软件中的声音效果(软件中必须有Ihx编码标准)，有三个特点：(1)再均衡功能，在大的声场中提升高音能够使声音具有鲜明感，而在面积较小的家庭重放时，高音会过于明亮，为了去除过度的明亮度，必须对高音进行适当衰减。(2)去相关功能，利用将声音扩展到背景的方法达到扣人心弦的效果，使听音者觉得不像是从某个扬声器发出的声音。(3)音色匹配功能，修正前置声道与环绕声道的差异，可防止声音图像在正面和周围几个扬声器之间移动时可能出现的音色变化，保证音响效果。家庭THX与杜比定向逻辑环绕立体声的基本区别还在于将单声道的环绕声信号在中高频率分解成两个反相信号，从而产生一种声音并不限制在后面墙上，而是有了很宽阔的空间感的左右独立信号，并将环绕声模拟成立体声，再加上超重低音，营造出丰满的低音效果。

心理声学

研究声音的主观听觉和物理量关系的科学，它着重研究声刺激与其反应的关系，人们对声音的正确感受和理解能力对听音评价十分重要。

同相

两个声音信号之间的相位差等于o的情况，在音响系统中指两种状态：一是两只(或多只)扬声器输入同一个信号时振动方向一致，音箱同相会使声音叠加，立体声声像定位正确，低音浑厚有力；二是两只(或两只以上)话筒拾取同一声音时，输出信号之间相位差等于o。

信噪比

信号噪声比的简称，信号平均功率与噪声平均功率的比值，信噪比越高，系统本底噪声越小，较弱的细节声音信号就不容易被噪声所淹没，设备的动态范围也会相应提高。

相位失真

频率相位失真的简称，是音响系统线性失真的一个重要方面，由于不同频率的音频信号通过电阻、电抗的电路时的相移不同，以及由于音箱发出不同频率的声音到达听音者的时间顺序不同等，改变了声源声音各频率成分之间的相位(即时间)关系，输出的声音信号波形不再与原来的声音波形相同。相位失真会对再现声音的音色(改变了基波与谐波的相位关系)和声像定位(声音的前后、左右顺序发生混乱)产生一定影响，并导致低音模糊、高音层次变差等问题，在立体声放音系统中，相位失真对还原的声像定位影响尤为严重。它是一种不容忽视的失真现象，故在音响系统中要尽量减少相位失真。

对混响时间

声源停止发声后，声压级衰减到人耳听不到的程度所需要的时间。

谐波失真

非线性失真的一种，信号通过重放设备后产生新谐波分量的波形失真，以输出信号中的谐波成分与总输出声音信号之比来表示失真的大小。研究表明，奇次谐波对声音音色破坏最大，如三次谐波使声音变尖，五次谐波产生金届感，七次及以上奇次谐波会产生极尖锐刺耳的声音；而偶次谐波则不同，如二次谐波比基频高八度，听起来不但没有不和谐感，反而能够使音色更丰富，现代激励器就是利用这个特性，人为地给声音增加了偶次谐波成分，

从而改善了再现声音音色。但任何严重的谐波失真都会使声音发劈、发破、发毛、发炸，要尽量减少音响设备的谐波失真。

听阈

能引起听觉的最小声压，即人耳能够听到的最小声音，听闻上移即耳背现象

削波

亦称切顶，由于音频信号过强或动态范围过大，超过线性区而造成的一种信号的峰值顶部被齐齐地切去的现象。削波现象导致信号削波失真，削波失真不仅会破坏音质，还有可能烧毁设备，如随之产生的高频谐波会烧毁音箱高音头，而直流分量亦可烧毁低音单元。避免的方法是适当调整信号电平，保证音响系统中各设备的削波灯(峰值显示)在最大声音信号时不能亮。

扬声器灵敏度

扬声器电声转换效率的参量，通常以扬声器在输入1瓦功率信号的情况下，其轴线一米处酗得的声压级为指标，声压级越大，扬声器灵敏度越高，根据扬声器的灵敏度和额定功率可以推算出该扬声器的最大声压级指标。

延时反馈率

多重回声随时间衰减情况，可以反映房间界面的吸声系数。在延时效果中，用于控制回声次数，反馈率在0％至99％之间连续可调e反馈率为0％时，为延时效果；99％时为无休止的回声。

扬声器频率响应

扬声器输出特性随频率变化的情况，主要由扬声器本身的惯性系统元件以及谐振频率等因素决定。如声波辐射时声阻抗减少，使低频段灵敏度下降振动系统的惯性使高频段的灵

敏度降低。通过对音箱的结构进行合理设计、选用优秀的扬声器单元和音箱材料等。可以改善扬声器的频率响应特性，补偿扬声器本身的频率缺陷。

移相效果

效果器中的一种特殊声音效果。声音在房间传播过程中声源发出的直达声与延时反射声之间由于存在相位差，当两个声音遇到一起后，就会产生一种在声学上被称为梳状滤波效应的现象，即在某些点上互相加强形成峰点，而在另一些点上则互相抵消形成谷点。效果器的移相(Phasing)效果就是利用了这个现象，它设有直达声(即未经过处理的声音信号)与反射声的延时时间量参数调节功能．可以控制梳状滤波效应的峰与谷出现位置，从而使声音中奇次谐波增强、偶次谐波削弱，或者使奇次谐波减弱、偶次谐波增强，以便达到改善声音音色、滤除某些失真所产生的多余谐波成分的目的。杭状滤波器蜂谷幅度相差的大小由延时信号和直达信号的混合比例决定，两者的混合比例为1：1时相差最大，效果最明显，此时峰点幅度比混合前的直达信号高6分贝，谷点幅度为o。梳状滤波器通常选用短延时，其延时时间在1至20毫秒之间。

相对混响时间

声源停止发声后，声压级衰减到人耳听不到的程度所需要的时间。

扬声器失真

扬声器输出声信号较原输入的音频信号发生了畸变的状态．主要由扬声器振动系统的振动幅度与输入电平不成线性关系变化而产生谐波，以及扬声器振动系统的瞬态特性跟不上电信号的变化而产生，这种失真是扬声器固有的。

音叉

形似英文字母u的金属又，下端有柄，用锤击其上端，即发出一定频率的音。音叉两臂长而薄，所发音的频率较低；两密短而厚，所发音的频率较高。由于它所包含的泛音成分

极少，声音接近于纯音，因此常用作测定音调的标准，还可以用它做声音干涉产生驻波的实验。

双耳效应

人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应，由于两耳朝向、距离等原因，致使两耳听到的声音出现差别，感觉声音来自音量较大、较早到达和音色较好的方向。

瞬态特性

亦称顺应能力，指对脉冲信号迅速而明确的响应能力，音乐中存在很多淬发信号，如钢琴、打击乐等，它们的上升沿很陡峭，音响设备若不能及时跟上信号的升降变化，就无法真实地反映声音原有的特征，对声音信号的起始段和结束段，必须有适当的反应速度，过慢则难以跟随突变信号，声音听起来拖泥带水，当然过快或过度的变化夸张会带来突兀感，听起来也不一定舒服。

衍射

亦称绕射，声波在传播时，如果被一个大小近于声波波长或等于波长的物体所阻挡，就会绕过这个物体，继续行进。当阻挡物较小(与波长相比)时，其后面仍能清晰地听到声音；但当阻挡物较大时，就会在其后形成声影民音量明显减少。

扬声器阻抗曲线

描述扬声器阻抗随频率变比的特性曲线，在谐振峰频率处，阻抗达最大值，在反谐振垮频率 (谷)处，阻抗达最小值，通常以此值作为扬声器的额定阻抗，当频率高过反谐振峰对应的频率时扬声器线圈的感抗作用增大，阻抗曲线就继续升高，阻抗曲线对于设计音箱及阻抗匹配等都有一定参考作用。

音程

两音之间的距离，计算音程的单位称为度，两音问包含几个音级就称为几度。

痛阈

人耳对声音产生难受感时的声压，不同频率的声音具有不同频率的痛阂，例如50赫兹声音的痛阑在10 帕左右，而1000赫兹声音的痛阈则达200帕左右，对各种频率声音的痛阂画成一条曲线，叫做“痛阈曲线”。

音域

指某一乐器或人声所能发出的最低音和最高音之间的范围。

音区

乐器或人声的整个音域，可根据其音高和音色特点划分为若干部分，每一部分叫做一个音区。指人声时则称“声区”，音域大都可分成三个音区。

音频

亦称声频，音频的频率范围定义为20赫兹至20千赫兹。

听觉定位

人耳判断声源的方向和远近的功能，人耳确定声源远近的准确度较差，而确定声源方向却相当准确。听觉定位是由双耳效应引起的，声源发出的声音到达两耳时，会产生音量差和时间差，频率高予1400赫兹时，强度差起主要作用，低于1400赫兹时，则时间差起主要作用G人耳对声源方向的辨别，在水平方向上比垂直方向上好。在声源处于正前方，即水平方位角为o度时，一个正常听觉的人，在安静无回声的环境中，可以辨别1至3度的水平方位的变化和左右耳间o．5至1分贝的声级变化；在水平方位角为0至60度范围内，人耳有良好的方位辨别能力，而超过60度就迅速变差。在垂直方向，人耳定位能力相对期差，但通过头部摆动可以大大改善垂直定位能力。

隐蔽效应

在聆听一个声音的同时，由于被另一个声音(称为隐蔽声)所掩盖而听不见的现象，被掩蔽声的频率越接近掩蔽声时，隐蔽量越大；掩蔽声的声压级越高，掩蔽量越大；低频声容易隐蔽高频声，而高频声较难掩蔽低频声。在音乐进行的过程中，人们感觉不到噪声的存在，但当音乐停止或间歇过程中，人们就可以感觉到音箱发出的本底噪声，这种效应就是掩蔽效应。

音频频段的划分

在音质评价和音响系统调整个通常要将音频范围分为若干个频段，不同频段声音信号的提升与衰减对于听音评价者来说，主现听音感受有所不同，根据不同要求，音频频段可以分为3段、4段和7段等，最多将音频分为极低音、低音、中低音、中音、中高音、高音和极高音等7个频段。极低音的频率范围是20 至40赫兹，负责声音的重度，这个频率的多寡决定了声音的沉重感，合适时声音强而有九能控制雷声、低音鼓、贝司和管风琴的声音，过度提升会使声音含混不清。低音的频率范围是40至150赫兹，负责声音的宽a，吉他和鼓等低音乐器位于此频段，过度提升会使声音变得松软，听起来有拖长的感觉，合适时低音张弛得宜，不足时声音单薄、欠丰满。中低音的频率范围是150至500赫兹，负责声音的力度，人声位于这个频段，这个频段不足时，演唱声会被音乐声淹没，声音软绵绵，过强时会使低音生硬，合适时低音有力度且硬朗。中音的频率范围是500至2K赫兹，负责声音的亮度，包含大多数乐器低次谐波和泛音，过强时，会产生类似电话中听到的声音，但小军鼓等打击乐的特征音就在此范围合适时透彻明亮，不足时声音朦陇。中高音的频率范围是2K赫兹，负责声音的透明度，为人类听音最敏感的部分，弦乐器的特征音(如拉弦乐弓与弦的磨擦声、弹拨乐手指触弦的声音)位于此频段，过强时会掩蔽语音声音的识别，不足时声音穿透力下降。高音的频率范围是5K至10K赫兹．负责声音的脆度，影响声音的距离感、亲切感和色彩感，过强时会使木管乐(如短笛、长笛)和小提琴的声音突出，语言的齿音明显。极高音频率范围是10K至20K赫兹，负责声音的纤细度，合适时三角铁和立镣的声音金属感剔透逼真，沙锤的节奏清晰可辨，不足时声音的细节听不到。

音高

在语言学中表示声音的岗低，由声波振动的快慢来决定，决定于人声带的长短、松紧、薄厚。在音乐中称音调。

声波在两种物质(或密度不同的物质、媒质)的接触面上由于声速变化而改变传播方向后，进入第二种物质的现象，例如声音从空气中进入墙体，方向就会发生改变。

谐音

指复音中的频率与基音频率成整数倍关系的分音，通常基音称第…谐音，频率为基音二倍或三倍的分别称第二谐音或第三谐音等。

早期反射声

亦称近次反射声，直达声后50毫秒以内到达的、经一次或两次反射的声音。在声场中，合适的早期反射声可以使声音加厚、加重，甚至可以加强直达声，但过强时会破坏声像定位，要通过声学设计，合理利用和控制界面的早期反射声。

直达声

从声源(即音箱)发出直接到达听音者的声音，是声音的主要成分。在音响系统中，未经过处理的声音信号也称为直达声。在传播过程中，直达声不受室内反射界面的影响，距声源的距离每增加一倍，直达声的声压级衰减6分贝，音色非常纯正，但听起来发干，现代音响声场设计要求充分利用从音箱发出的直达声，合理控制反射声，音箱吊挂是获得直达声的最好方案。在听音区获得音箱直达声的条件是：(1)听音区可以看到所有音箱，(2)听音区位于所有音箱交叉辐射的区域。

延时时间

同一声音的前后到达时间差。在房间中用声源与反射面的距离除以声速即可计算出声音发出后返回的延时时风延时时间短时(小于50毫米)为早期反射声效果，较长时则为颤动回声和回声效果。有些效果器把早期反射声之前的预延时时间和混响声之前的进入时间统称为延时时间，而不具体分是初始延时还是混响延时。效果器的延时时间调得短时(小于50毫秒)，声音近似混响声；在50毫秒至0．2秒之间时，可以创造不同颤动频率的颤音效果；大于O．2秒时，为回声间隔时间。

亦称均方根值，声音信号的实际音量和强度值，与人的听觉响度感觉非常接近，故一般应根据有效值状态显示，判断声音信号是否合适。

远场

大于两倍波长的声场，声波的员长波长(即频率为20赫兹时)为17米p故对于整个音频范围来说，大于34米的声场为远场，尺寸达到远场的房间为大房间，在远场的情况下，声音之间可视为无干涉。距离每增加一倍，声压级衰减6分贝。

驻波

两列传播方向相反的声被迭加干涉产生的声音起伏变化的现象。声音在介质界面(如墙壁)上，入射波发生反射，反射波与人射波迭加，以及两声源发出的声音相遇等都会形成驻波，驻波是引起声音在空间传播时声染色(亦称音染)现象的主要原因。

主观评价

根据人耳的听音结果对声音进行评价的方法，是音质评价的重要方面，可以对音质做出定性评价，具有简便易行的特点，但评价结果带有一定的个人主观色彩，对评价者的听力水平要求较高。

延时反馈率

多重回声随时间衰减情况，可以反映房间界面的吸声系数。在延时效果中，用于控制回声次数，反馈率在0％至99％之间连续可调e反馈率为0％时，为延时效果；99％时为无休止的回声。

转折频率

亦称截止频率，全电平通过的信号与被衰减或截止信号的分界频率，高于此频率的的信号可以全电平通过，低与这个频率的信号则完全不能通过(实际上是迅速得到衰减)。如在低切或高通滤波功能键旁所标的频率就是转折频率，意味着低于这个频率的声音不复存在，高于这个频率的声音正常通过，有些设备的转折频率是连续可调的。

衍射

亦称绕射，声波在传播时，如果被一个大小近于声波波长或等于波长的物体所阻挡，就会绕过这个物体，继续行进。当阻挡物较小(与波长相比)时，其后面仍能清晰地听到声音；但当阻挡物较大时，就会在其后形成声影民音量明显减少。

噪声门

利用扩展器原理制成的一种降低背景噪声的设备，输入信号小于一定程度(阈值)时噪声门无输出，大于此值时正常输出，可以消除声音间歇过程的本底噪声，在音响领域中除了降低背景噪声外，还可以用于提高声音分离度、处理鼓声等。

折射

声波在两种物质(或密度不同的物质、媒质)的接触面上由于声速变化而改变传播方向后，进入第二种物质的现象，例如声音从空气中进入墙体，方向就会发生改变。

总噪声级

扩声系统在无有用声信号输入的情况下，音箱发出的本底噪声级。系统总噪声级与音响工程质量、音响系统设计、音响系统的调试和音响设备本身等因素有关。

响废控制

亦称等响控制，是为补偿人耳的听觉对中音比较敏感而对低音和高音比较迟钝而设置的一种控制方式，当放大器开大音量时它不起作用，而当放大器音量关小时，响区控制电路能目动将信号的同首和低音适当加以提升，从而得到响度频率补偿。由于人耳在音量大时对低音和高音感觉较好，而在音量小时低音和高音感受力不良，听音时就会出现音量大时人们感觉高音低音合适，而当音量小时高音低音明显不足这一现象。响度控制是一种带补偿

的音量控制器，它能补偿人耳在不同音量情况下对听觉特性的差异，不论音量开大或关小，人耳听觉感受只是声音的响度发生变化，音色不变。

主动分频

亦称电子分频、电压分频或前级分频。分频器位于功率放大器之前，将音频信号分频后，按不同频段分配给各功率放大器，各功率放大器将不同频段的音频功率信号送至各扬声器，因电流较小故可蝴小功率的电子有源滤波器实现。优点是调整容易，电声指标高，信号损失小、音质好，但由于这种方式每路要用独立的功率放大器，故成本高，电路结构复杂，适用于专业扩声系统。

移相效果

效果器中的一种特殊声音效果。声音在房间传播过程中声源发出的直达声与延时反射声之间由于存在相位差，当两个声音遇到一起后，就会产生一种在声学上被称为梳状滤波效应的现象，即在某些点上互相加强形成峰点，而在另一些点上则互相抵消形成谷点。效果器的移相(Phasing)效果就是利用了这个现象，它设有直达声(即未经过处理的声音信号)与反射声的延时时间量参数调节功能．可以控制梳状滤波效应的峰与谷出现位置，从而使声音中奇次谐波增强、偶次谐波削弱，或者使奇次谐波减弱、偶次谐波增强，以便达到改善声音音色、滤除某些失真所产生的多余谐波成分的目的。杭状滤波器蜂谷幅度相差的大小由延时信号和直达信号的混合比例决定，两者的混合比例为1：1时相差最大，效果最明显，此时峰点幅度比混合前的直达信号高6分贝，谷点幅度为o。梳状滤波器通常选用短延时，其延时时间在1至20毫秒之间。

最大声压级

在扩声系统中，音箱所能发出的最大稳态声压级，最大声压级越高，说明系统的功率储备就大，声音听起来底气足、动态大，坚实有力。决定扩声系统最大声压级的因素主要是功放、音箱总功率和声场大小等。

纵波

声学基础知识大全：八十多个基本概念

声学基础知识大全：八十多个基本概念 一 反相 两个相同声音信号相位相差为180度的情况，在同一声音的策动下音箱或话筒之间的振动方向相反亦属于反相。音响系统有左右声道之问反相、真实相位(即输人信号与输出信号之间相位)反相、话筒之间相位反相和多只音箱组成的阵列中部分音箱反相等四种情况。反相可导致声短路(即声音之间互相抵消，音量减小)、声像失去定位和低音浑浊等现象，对再现声音造成破坏。 分贝 电功率增益和声强的量度单位，由单位贝尔的十分之一而得名，功率每增加一倍为增加3分贝，每增加lo 倍为增加10分贝。 哈斯效应 双声源系统的一个效应，两个声源中的的一个声源延时时间在5至35毫秒以内时，听音者感觉声音来自先到达的声源，另一个声源好象并不存在。若延时为。至5毫秒，则感觉声音逐步向先到的音箱偏

移；若延时为30至50毫秒，则可感觉有一个滞后声源的存在。海尔式杨声器以发明者美国的诲尔博士的名字而命名的扬声器，1973年问世，将振膜折叠成褶状，振膜不是前后振动，而是像子风琴风箱似的在声波辐射的横方向振动，是一种特殊结构的电动式扬声器，主要用于高频。 劳氏效应 一种赝(假)立体声效应，将信号延时后以反相叠加在直达声信号上，立即就会产生明显的空间印象，声音似乎来自四面八方，听音者有置于乐队之中的感受。 互调失真 指两个振幅按一定比例(通常为4：1)混合的单音频信号通过重放设备后产生新的频率分量的一种信号失真，属于一种非线性失真，新的频率分量包括两个单音频信号的各次谐波及其各种组合的加拍和差拍。 二 近场 距离为两倍波长以内的声场，声波的最长波长(即频率为20赫兹时)为17米，故对于整个音频范围来说，小于34米的声场为近场，近场的房间称为小房间，在近场的情况下，声音将发生干涉，声场中会存在菲涅尔声干涉区。 扩散场 能量密度均匀、在各个传播方向作无规则分布的声场，在此声场中任何一点所接收到的各个方向的声能将是相当的。 近讲效应 亦称球面波效应，声源距话筒很近时，低音成分逐步增加，距离越近，低音加重越显著。在使用时，可以利用此效应来增加声音的温暖感和柔和感，但若演唱或演奏时不断交化与话筒间距离，则会使音色改变较大，故应确定一个使用距离。在调音时，音响师要根据不同音乐的要求，有控制地应用或利用好话筒的近讲效应。 频率

声学基础

声音在人类生活中具有重要意义，人们就是靠声音传递语言、交流思想的。声音来源于物体的振动。例如人的发声是由声带动引起的；扬声器发声则产生于扬声器膜片的振动；锣、鼓是靠锣面、鼓面膜的振动发声的；弦乐器是靠弦的振动发声的；笛、箫等则依靠空气柱的振动发声……正在发出声音的振动物体称为声源，传播声音的必要条件。没有物体的振动有传声介质（如在真空中），同样也没有声音。声音不仅能在气体中传播，在固体和液体中也能够传播。当声源在空气中振动中，使邻近的空气随之产生振动并以波动的方式向四周传播，传至人耳将引起耳膜振动，最后通过听觉神经产生声音的感觉 对于专业音响工作者来说,掌握一些声学基础和生理声学方面的知识是至关重要的。 声音信号的特性 语音和音乐信号都是不规则的随机信号，由基频信号和各种谐波（泛音）成分组成。要“原汁原味”地重放这些随即音频信号，扩声音响系统必须具备符合语言和音乐的平均特性。其中最重要的三个特性是平均频谱（频率响应特性）、平均声压级和声音的动态范围。 1.1、人声信号 人声信号是一种典型的随机过程，它于人的生理特点、情绪与语言内容等因素有关。 1）、语言基音的频率范130-350HZ包括全部谐波（泛音）频率范围为130-4000HZ 2）、演唱歌声的频率范围比较宽，可分为男低音、男中音、男高音、女高音等5个声部。基音的频率范80-1100HZ，包括全部谐波（泛音）频率范围为80-8000HZ。5个声部的范围是：80-294HZ；110-392HZ；147-523HZ；196-698HZ和262-1047HZ。 3）、声压级正常谈话时语言的声功率为1微瓦，大声讲话时可增加到1毫瓦。正常讲话时与讲话人距1米时的平均声压级为65-69dB。 4）、动态范围语言的动态范围（最大声压级与最小声压级之差值）为20-40dB，戏剧60-80dB。 1.2、音乐信号 音乐信号的频谱范围很宽。它与乐器的类型有关。在乐器中管风琴具有最宽的基音范围，从16-9000HZ，其次是钢琴，它的基音范围为27.5-4136HZ。民族乐器的基音范围为100-2000HZ。所有的乐器都包含有丰富的高次谐波（泛音）。因此音乐的频谱范围可扩展到15000-20000HZ。 高质量的音响系统（音乐重放）的频率响应（频率特性）范围不小于40-16000HZ。信号动态范围不小于50-55 dB。 描述一个音乐信号的特性还有另外一些量，例如颤音特性、持续时间以及声音的建立和衰减时间等，这些量反映了音乐的瞬态特性。 人声和音乐信号还有一个重要特性，就是最大声压级（持续时间较短的瞬时信号）与长时间内平均声压级之差称为声音信号的峰值因子，它是声音信号动态范围的组成之一，不同节目信号的峰值因子是不同的，为保证声音重放时不失真，系统的动态范围设计必须满足节目要求。 测量表明，语言信号的能量集中在130-4000HZ的中低音和中音范围内。音乐信号的能量分布范围很宽，从30-16000HZ随着频率的升高而减小，低音（包括80HZ以下的超低音）能量最大；中低音的强度稍低，高音强度则迅速下降。因此扬声器箱中的低音、中音和高音扬声器单元的功率配置必须与之相适应。当分频频率为570HZ时，低音和中高音的功率比为1.42；当分频频率为900HZ时，低音和中高音的功率比为1.78；当分频频率为1430HZ时，低音和中高音的功率比为2.54。 1、复杂信号波形的频谱 无论人声、乐器声还是自然界中各种声音都不是单音（或纯音），而是复合音，其波形都不是正弦波，但它们都可以分解成若干强度的不同频率的谐波。声音的音色主要由这些谐波的数量、强度、分布和它们之间的相位关系决定。

声学基础知识

一、声学基础： 1、名词解释 （1）波长——声波在一个周期内的行程。它在数值上等于声速（344米/秒）乘以周期，即λ=CT （2）频率——每秒钟振动的次数，以赫兹为单位 （3）周期——完成一次振动所需要的时间 （4）声压——表示声音强弱的物理量，通常以Pa为单位 （5）声压级——声功率或声强与声压的平方成正比，以分贝为单位 （6）灵敏度——给音箱施加IW的噪声信号，在距声轴1米处测得的声压 （7）阻抗特性曲线——扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线 （8）额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最初出现的极小值，单位欧姆 （9）额定功率——一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时的输入功 （10）音乐功率——以声音信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率（PMPO） （11）音染——声音染上了节目本身没有的一些特性，即重放的信号中多了或少了某些成份 （12）频率响应——即频响，有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内的平均声压级下降10分贝划一条直线，其相交两点间的范围 2、问答 （1）声音是如何产生的？ 答：世界上的一切声音都是由物体在媒质中振动而产生的。扬声器是通过振膜在空中振动，使前方和后方的空气形成疏密变化，这种波动的现象叫声波，声波使耳膜同样产生疏密变化，传级大脑，于是便听到了声音。 （2）什么叫共振？共振声对扬魂器音质有影响吗？ 答：如果物体在受迫振动的振动频率与它本身的固有频率相等时，称为共振 当物体产生共振时，不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动，甚至产生破坏性的振动。当扬声器振膜振动时，由于单元是固定在箱体上的，振动通过盆架传递

声学专业课程

声学专业课程 声学是研究声波传播和声学现象的学科，是物理学的一个分支。声学专业课程涵盖了声学的基本理论和实践应用，培养学生在声音领域的专业能力和技术技能。下面将介绍声学专业的一些典型课程。 1. 声学基础课程 声学基础课程是声学专业的入门课程，主要介绍声学的基本概念和理论知识。包括声波的产生、传播和接收原理，声学参数的测量与分析方法，声学现象的数学描述等内容。通过学习这门课程，学生能够建立起对声学学科的整体认识和理解。 2. 声学实验与测量课程 声学实验与测量课程是声学专业的实践课程，主要培养学生的实验操作和数据处理能力。学生将学习声学实验仪器的使用方法，掌握声学实验的基本原理和实验技巧。通过实际操作，学生将能够进行声学参数的测量与分析，理解声学理论在实际应用中的意义。 3. 声学信号处理课程 声学信号处理是声学专业的重要课程，主要介绍声音信号的获取、分析和处理方法。学生将学习数字信号处理的基本原理和算法，掌握声学信号的数字化技术和处理方法。通过学习这门课程，学生将能够应用数字信号处理技术对声音信号进行滤波、降噪、分析和识别等操作。

4. 声学建模与仿真课程 声学建模与仿真课程是声学专业的应用课程，主要介绍声学模型的建立和仿真方法。学生将学习声学模型的数学描述和计算方法，掌握声学仿真软件的使用技巧。通过学习这门课程，学生将能够利用计算机模拟声学现象，预测声学系统的性能和优化设计。 5. 声学工程与应用课程 声学工程与应用课程是声学专业的实践应用课程，主要介绍声学在工程和实际应用中的应用和设计方法。学生将学习声学工程的基本原理和设计方法，了解声学在音频、通信、声学材料等领域的应用案例。通过学习这门课程，学生将能够应用所学知识解决实际声学问题。 6. 声学研究与创新课程 声学研究与创新课程是声学专业的科研课程，主要培养学生的科研能力和创新思维。学生将学习声学研究的方法和技巧，参与科研项目的设计和实施。通过学习这门课程，学生将能够进行独立的声学研究，发表科研论文并参与学术交流。 声学专业课程涵盖了声学的基础理论、实验与测量、信号处理、建模与仿真、工程与应用以及研究与创新等方面的内容。通过系统的学习和实践，学生将能够掌握声学专业的知识和技能，为声学领域的研究和应用做出贡献。

《声学基础》课程教学大纲

《声学基础》课程教学大纲 一、课程基本信息 二、课程简介和教学目标 1．课程简介 声学基础主要讲授声学相关的基础理论知识，包括质点振动学、弹性体振动学、电-力-声类比、声波的基本性质、声波的传播和吸收、声波的辐射、接收与散射以及固体中声波传播的基本特性。作为海洋技术专业教育的核心课程，本课程是后续海洋声学方向课程的基础。通过课程的学习使学生了解声学理论在海洋技术中的应用，掌握声学基础的理论和分析方法，培养学生应用数学和物理的方法分析问题、解决问题的能力，同时也为后续的水声学、水声测量技术、声呐技术等课程奠定基础。 2.教学目标 教学目标1：了解声学理论和方法在海洋声学调查方法发展中所起的作用； 教学目标2：掌握声学的基本理论和知识、声学问题的基本分析方法； 教学目标3：培养学生应用应用数学和物理的方法分析问题、解决问题的能力。 教学目标4：能够对声学基础问题的关键技术和难点进行准确描述，具备有效沟通并能够合理决策。能够理解和评价水声信号处理领域复杂工程问题的专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

教学目标4（课程思政）：将海洋声学的科学前沿问题、科学的学习方法等元素融入其中，激励学生投身水声国防事业，并能在多学科环境中应用，培养终身学习能力。3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系 三、理论教学 表1 理论教学安排

四、实验教学 表2 实验教学安排

五、考核与成绩评定方法 六、建议教材及相关教学资源 [1] 杜功焕、朱哲民、龚秀芬著，声学基础(第3版)，南京大学出版社(2012年)。 [2] 何祚镛、赵玉芳编, 声学理论基础, 国防工业出版社, 1988 [3] 张海澜著，理论声学，高等教育出版社 [4] 马大猷，现代声学理论基础，科学出版

声学基础隔振原理

声学基础隔振原理 声学基础隔振原理是指通过减少振动源与受体之间的能量传递，来降低振动和噪声的传播。隔振的主要目的是防止振动能量通过结构或介质传播到周围环境中，从而减少噪声和振动对人们生活和工作的干扰。 隔振原理基于以下几个方面： 1. 弹性支撑：使用弹性材料，如橡胶、弹簧等，将振动源与基础结构隔开。弹性支撑可以吸收和衰减振动能量，减少振动的传递。 2. 质量惯性：增加振动系统的质量可以降低其振动频率，使其与外部激励频率错开，从而减少共振的发生。质量惯性大的物体对振动的响应较小。 3. 阻尼损耗：在振动系统中引入阻尼材料或机制，如阻尼器、减振垫等，可以将振动能量转化为热能等其他形式的能量消耗掉，进一步减少振动的幅度和持续时间。 4. 隔振器设计：隔振器是专门设计用于隔离振动的装置，它可以根据具体的振动特性和要求进行定制。隔振器通常由弹性元件和阻尼元件组成，以实现最佳的隔振效果。 5. 结构隔声：通过合理的结构设计，如隔声墙、隔声罩等，减少声音的传播。隔声结构可以阻挡声音的直接传播，降低噪声的辐射。 6. 声学材料应用：使用吸声材料和隔音材料，如吸音棉、隔音板等，吸收和散射声音能量，减少声音的反射和传播。 综上所述，声学基础隔振原理的核心是通过弹性支撑、质量惯性、阻尼损耗等手段，减少振动能量的传递和噪声的辐射。这些原理在机械设备、建筑声学、交通运输等领域都有广泛的应用，对于提高生活质量、保护环境和保障人们的健康具有重要意义。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的隔振方法和材料，并进行合理的设计和安装，以达到良好的隔振效果。同时，还需要考虑成本、空间限制和使用要求等因素，以实现经济、有效的隔振解决方案。

声学基础声波传播与声音的特性

声学基础声波传播与声音的特性声学基础：声波传播与声音的特性 声学是研究声波传播和声音特性的学科，深入了解声学基础对于理解声音的产生、传播和感知机制至关重要。本文将探讨声波传播的基本原理以及声音的特性，为读者呈现清晰的声学基础知识。 一、声波传播 声波是一种机械波，通过介质的震动而传播。在介质中，声波通过分子之间的相互作用传递能量。声波的传播需要介质的存在，因此在真空中无法传播。 1. 声波的产生与传播 声波通常由声源产生，声源可以是物体的振动或流体的湍流运动。当物体振动时，它周围的分子也会随之振动，形成压缩区和稀疏区，这种振动从源头向外传播，形成声波。声波以机械波的形式传播，通过分子间的弹性相互作用传递能量。 2. 声波的传播速度 声波在不同介质中的传播速度不同。在空气中，声波的传播速度约为343米/秒（温度为20℃）。传播速度受介质的物理性质和状态参数的影响，如温度、密度和压强等。更密集的介质能使声波传播更快。 3. 声波的传播路径

声波传播时遵循直线传播原则，但也会受到介质边界的影响，产生反射、折射和散射等现象。当声波遇到障碍物时，发生反射，形成回声或回音。而当声波在不同介质间传播时，会发生折射现象，改变传播方向。 二、声音的特性 声音是人类借助听觉感知的一种感觉。了解声音的特性有助于我们理解声音的产生和认知过程。声音的特性包括音调、音量、音色和响度等方面。 1. 音调 音调是频率的量化表现，也称为音高。频率越高，音调越高，频率越低，音调越低。音调是声波振动周期的表现，单位为赫兹（Hz）。人耳可以听到大约20 Hz到20,000 Hz范围内的声音。 2. 音量 音量是声音的强度或振幅的表现，也称为响度。振幅越大，音量越高。音量与声波的能量有关，并以分贝（dB）为单位进行度量。人耳对不同频率的声音有不同的敏感度，较高频率的声音相同强度下会被人耳感觉为更响亮。 3. 音色 音色是声音的质地或特征，是通过声音的谐波成分和谱滤波特性来确定的。不同乐器演奏相同音调的音符时，由于谐波分布的不同，其音色各异。音色是声音的独特之处，它使我们可以区分不同的声源。

声学基础简答题

声学基础简答题 1. 什么是声音? 声音是一种由物体振动产生的机械波，能够被人类或动物的耳朵所接收和感知。当物体振动时，它会传播机械波，通过压力的变化产生的波动在空气或其他介质中传播，最终被耳朵所接收。 2. 声音传播的方式有哪些？ 声音传播的方式主要有三种：空气传播、固体传播和液体传播。 •空气传播：当声源在空中振动时，声音通过空气分子的碰撞传播。这是最常见的声音传播方式，例如人说话、乐器演奏、风吹树叶等。 •固体传播：声音也可以通过固体物体传播，例如敲击一个铁球，声音会沿着铁球的表面传播。固体传播的声音传输较快，因为固体分子之间的距离更近。 •液体传播：声音还可以通过液体传播，例如在水中敲击物体会产生声音。液体传播的声音速度比空气慢，因为液体的分子之间的距离更大。 3. 什么是声速？ 声速是声音在某种介质中的传播速度。在理想条件下，空气中的声速约为每秒343米（在25摄氏度下）。声速取决于介质的特性，如密度和压力等。 4. 什么是共振? 共振是指当一个物体被外部振动源作用时，如果该外部振动频率和物体本身固 有频率相同，物体将发生共振现象。共振会使物体产生较大幅度的振动，甚至会导致物体破坏。 共振现象在日常生活中很常见，比如房屋地震时，如果地震波的频率和建筑物 的固有频率相同，建筑物容易发生倒塌。在音乐中，乐器的共鸣箱能够增强声音的音量和质量。 5. 什么是声波的频率？ 声波的频率是指声音振动的周期性，单位为赫兹（Hz）。频率越高，每秒钟振 动的次数就越多，声音也就越高。人类可听到的声音频率范围为20Hz到 20,000Hz。

6. 什么是声强？ 声强是声音传播中能量传递的强度。它表示声音通过单位面积传递的能量，单 位为瓦特/平方米（W/m²）。声强与声音的振幅和传播距离有关，振幅越大，声 强越大。例如，聚会中的高音乐声会比安静的图书馆中的声音强。 7. 什么是声级？ 声级是一种用来表示声音强度的对数单位。它是参照人类听觉对不同频率的敏 感程度而定义的。 声音强度通常用分贝（dB）来表示，其中0 dB是人耳能够感知的最低声音强度，而大约120 dB是人耳能够接受的最高声音强度。正常对话的声级约为60-70 dB，喷气式飞机起飞的声级约为140 dB。 8. 什么是回声？ 回声是声音遇到障碍物之后反射回来的声波。当声音遇到大型、坚固的障碍物时，如墙壁、山脉或大厅，声音会反射回原来的源头或传播方向。 回声的特点是声音反射后在听觉上能够与初次发出的声音有区别，并且有一定 的延迟。回声在建筑设计、声音定位和环境感知等领域有很多应用。 9. 什么是多普勒效应？ 多普勒效应是指当发射声源与接收声源相对运动时，声音的频率会发生变化。 如果两者相向而行，声音的频率会增加，称为正向多普勒效应；如果两者背向而行，声音的频率会减小，称为逆向多普勒效应。 多普勒效应在日常生活中有许多应用，比如警笛声的频率发生变化、飞机飞过 时发出的声音的改变等。 10. 什么是共振腔？ 共振腔是指能够放大声音的空腔，它能够增强特定频率的声音。共振腔可以是 乐器中的空气腔、人的喉咙和声带等。 共振腔的形状和大小对声音的品质和音量有很大影响。不同形状和大小的共振 腔会使得音高、音色和声音的强度有所不同。这是乐器演奏和声乐训练中需要注意的重要因素。

声学基础知识(整理)

噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）

高考物理声学基础知识清单

高考物理声学基础知识清单 声学是研究声音的产生、传播和感知的科学。在高考物理中，声学 是一个重要的考点。下面是高考物理声学基础知识的清单，以帮助考 生更好地备考。 一、声音的特性 1. 声音是由物体振动引起的，需要有介质传播，不能在真空中传播。 2. 声音的强度与声波振动的振幅成正比。 3. 声音的音调与频率有关，频率越高，音调越高。 4. 声音的响度与声音的强度有关，强度越大，响度越高。 5. 声音的音色与波形有关，不同乐器发出的声音具有独特的音色。 二、声音的传播 1. 声音是通过介质的机械波传播的，一般以空气为媒介。 2. 声音传播的速度取决于介质的性质，一般空气中声速约为340米/秒。 3. 声音在传播过程中会发生折射、反射和衍射等现象。 三、声波的特性 1. 声波是一种纵波，波动方向与传播方向一致。 2. 声波是通过粒子的振动传播的。

3. 声波具有反射、折射和干涉等特性。 四、共振现象 1. 当外力的频率与物体的固有频率相同时，会引起共振现象。 2. 共振可以放大声音或者引起物体的破坏。 五、乐器和声学设备 1. 乐器是利用共鸣和声音的特性发声的装置。 2. 常见的乐器有弦乐器、管乐器和打击乐器。 3. 声学设备包括扩音器、麦克风、音响等，用于放大和传播声音。 六、声音的保护与利用 1. 高分贝的噪音会对人体健康产生影响，需要采取一些措施进行保护。 2. 声学技术在音乐欣赏、语音通信和声纳等领域有广泛应用。 以上内容是关于高考物理声学基础知识的清单，希望对考生备考有所帮助。在复习的过程中，重点理解声音的特性、传播方式以及声波的特性等基础知识。同时，还要了解共振现象、乐器和声学设备的基本原理。最后要注意声音的保护和利用的相关知识。祝考生们在高考中取得优异的成绩！

声学基础知识

声学基础知识 声学是物理学分支学科之一，是研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的科学。媒质包括物质各态(固体、液体和气体等)，可以是弹性媒质也可以是非弹性媒质。以下是由店铺整理关于声学知识的内容，希望大家喜欢! 声学的领域 介绍 与光学相似，在不同的情况，依据其特点，运用不同的声学方法。 波动 也称物理声学，是用波动理论研究声场的方法。在声波波长与空间或物体的尺度数量级相近时，必须用波动声学分析。主要是研究反射、折射、干涉、衍射、驻波、散射等现象。在关闭空间(例如室内，周围有表面)或半关闭空间(例如在水下或大气中，有上、下界面)，反射波的互相干涉要形成一系列的固有振动(称为简正振动方式或简正波)。简正方式理论是引用量子力学中本征值的概念并加以发展而形成的(注意到声波波长较大和速度小等特性)。 射线 或称几何声学，它与几何光学相似。主要是研究波长非常小(与空间或物体尺度比较)时，能量沿直线的传播，即忽略衍射现象，只考虑声线的反射、折射等问题。这是在许多情况下都很有效的方法。例如在研究室内反射面、在固体中作无损检测以及在液体中探测等时，都用声线概念。 统计 主要研究波长非常小(与空间或物体比较)，在某一频率范围内简正振动方式很多，频率分布很密时，忽略相位关系，只考虑各简正方式的能量相加关系的问题。赛宾公式就可用统计声学方法推导。统计声学方法不限于在关闭或半关闭空间中使用。在声波传输中，统计能量技术解决很多问题，就是一例。 分支

可以归纳为如下几个方面： 从频率上看，最早被人认识的自然是人耳能听到的“可听声”，即频率在20Hz～20000Hz的声波，它们涉及语言、音乐、房间音质、噪声等，分别对应于语言声学、音乐声学、房间声学以及噪声控制;另外还涉及人的听觉和生物发声，对应有生理声学、心理声学和生物声学;还有人耳听不到的声音，一是频率高于可听声上限的，即频率超过20000Hz的声音，有“超声学”，频率超过500MHz的超声称为“特超声”，当它的波长约为10-8m量级时，已可与分子的大小相比拟，因而对应的“特超声学”也称为“微波声学”或“分子声学”。超声的频率还可以高1014Hz。二是频率低于可听声下限的，即是频率低于20Hz的声音，对应有“次声学”，随着次声频率的继续下降，次声波将从一般声波变为“声重力波”，这时必须考虑重力场的作用;频率继续下降以至变为“内重力波”，这时的波将完全由重力支配。次声的频率还可以低至10-4Hz。需要说明的是，从声波的特性和作用来看，所谓20Hz和20000Hz并不是明确的分界线。例如频率较高的可听声波，已具有超声波的某些特性和作用，因此在超声技术的研究领域内，也常包括高频可听声波的特性和作用的研究。 从振幅上看，有振幅足够小的一般声学，也可称为“线性(化)声学”，有大振幅的“非线性声学”。 从传声的媒质上看，有以空气为媒质的“空气声学”;还有“大气声学”，它与空气声学不同的是，它主要研究大范围内开阔大气中的声现象;有以海水和地壳为媒质的“水声学”和“地声学”;在物质第四态的等离子体中，同样存在声现象，为此，一门尚未成型的新分支“等离子体声学”正应运而生。 从声与其它运动形式的关系来看，还有“电声学”等等。 声学的分支虽然很多，但它们都是研究声波的产生、传播、接收和效应的，这是它们的共性。只不过是与不同的领域相结合，研究不同的频率、不同的强度、不同的媒质，适用于不同的范围，这就是它们的特殊性。 区别

声学基础知识

声学基础知识 声音，作为我们日常生活中最常接触到的感知，是一种形式的机械波，它通过物质的震动传播而产生。声学是研究声音产生、传播和听 觉效应等相关现象的学科。本文将介绍声学的基础知识，包括声音的 特性、声波的传播与衰减、和人类的听觉系统。 一、声音的特性 声音有几个重要的特性，包括音调、音量和音色。音调是指声音的 高低，由声源的频率决定。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。音量是指声音的强弱，由声源振幅的大小决定。振幅越大，音量 越大；振幅越小，音量越小。音色是指具有独特质感的声音特征，由 声音的谐波成分和声源的包络形状决定。不同的乐器演奏同一个音高，因为其谐波成分和包络形状不同，所以会有不同的音色。 二、声波的传播与衰减 声波是指由声源振动产生的压力波。声波传播时，需要介质作为传 播介质，常见的介质包括空气、水、固体等。在传播过程中，声波会 经历衍射、反射、折射等现象。衍射是指声波遇到障碍物时沿着障碍 物的边缘传播，使声音能够绕过障碍物。反射是指声波遇到障碍物后 从障碍物上反弹回来，产生回声。折射是指声波在介质之间传播时由 于介质密度不同而改变传播方向。 声波在传播过程中会逐渐衰减，衰减的程度取决于声音传播的距离、传播介质的特性以及环境条件等。一般来说，声音传播的距离越远，

声波能量的衰减越大；传播介质的特性也会影响声波的衰减，固体传 播声波的衰减相对较小，而空气和水传播声波的衰减相对较大。环境 条件如温度和湿度也会对声波的衰减产生一定影响。 三、人类的听觉系统 人类的听觉系统是感知声音的重要器官。它由外耳、中耳、内耳和 大脑皮层等部分组成。外耳包括耳廓和外耳道，它们的主要功能是接 收和传导声音。中耳包括鼓膜和听小骨（锤骨、砧骨和镫骨），它们 的主要功能是将声音的机械能转换为神经信号。内耳包括耳蜗和前庭，耳蜗负责感知声音，前庭负责维持平衡。大脑皮层负责处理和解读声 音信号。 人类听觉系统对不同频率的声音有不同的感知范围。一般来说，人 类可以听到频率范围在20Hz到20kHz之间的声音。而不同年龄段的人对声音的感知范围也有所不同，年龄越大，感知范围越小。 总结： 声学作为一门学科，研究声音产生、传播和听觉效应等相关现象。 声音具有音调、音量和音色等特性，通过声波在介质中的传播而产生。传播过程中，声波会衍射、反射、折射，并在传播过程中逐渐衰减。 人类的听觉系统负责感知和解读声音信号，对不同频率的声音有不同 的感知范围。声学的基础知识对于理解和应用声音有着重要的意义。

声学基础声音的共振与声音谐振的计算

声学基础声音的共振与声音谐振的计算 声学基础：声音的共振与谐振计算 声音是我们日常生活中的重要元素，了解声音的共振与谐振现象对 于理解声学的基础原理至关重要。本文将探讨声音的共振和谐振，并 介绍如何计算声音的谐振频率。 一、声音的共振 共振是指当一个物体受到外力作用时，如果外力频率与物体的固定 频率相同，物体会发生共振现象。在声学中，共振是指声波与物体的 固有频率产生共振现象。 1. 声音的共振原理 声音是由物体振动产生的机械波，在传播过程中会受到外界的影响。当一个固体物体或空腔受到声波的作用，如果声波的频率接近物体或 空腔的固有频率时，就会发生共振现象。此时，声波的能量会被吸收 并放大，使得声音更加清晰响亮。 2. 声音共振的应用 声音共振在我们的日常生活中有许多应用。例如，音箱通过共振放 大声音，使得我们能够听到更加清晰、响亮的音乐。另外，乐器的音 色和音量也与共振密切相关。共振现象还广泛应用于声学工程、建筑 设计以及通信技术等领域。 二、声音谐振的计算

谐振是指当一个物体受到周期性的外力作用时，发生与其固定频率 相同的振动。在声学中，我们可以通过计算来确定一个物体的谐振频率。 1. 谐振频率的计算公式 谐振频率的计算公式为： f = (1 / (2π)) * √(k / m) 其中，f表示谐振频率，k表示弹性系数，m表示物体的质量。 2. 谐振频率的单位 谐振频率的单位通常为赫兹（Hz），表示每秒振动的周期数。 3. 谐振频率的影响因素 谐振频率受到物体的弹性系数和质量的影响。当弹性系数增大或质 量减小时，谐振频率会增加。这意味着轻质物体或具有高弹性的物体 在相同的外界力作用下，将产生更高的谐振频率。 4. 谐振频率的应用 谐振频率的计算在声学工程和物理学研究中具有重要的应用。例如，在建筑设计中，我们需要计算房间的谐振频率，以避免共振导致的不 良音效。在音乐理论中，计算乐器的谐振频率可以帮助我们理解音色 的形成和音乐的和谐。 结语

声学基础知识

声学基础 一般来说，声音(Sounds)来自物理能量(physical energy)的转换，例如拍手造成空气的挤压。气压的转变会被转换为一连串的震动(vibrations)-即声波(Sound Wave)-并透过空气传递。声音的振动同样可以透过其他介质传递，例如墙壁或地板。 如果震动并非照着可预期的模式，这样的声音称为“噪音noise"。 在waveform的重复循环中，一个完整的振动被称为一个循环，完成一次振动的时间称为一个周期，也就是波型完整走完一个pattern的过程。在每秒钟发生的周期数量会决定该波形的基础音高(basic pitch)，通常被我们称为“频率”(frequency)。 音调、泛音、谐波与分音 Tones, Overtones, Harmonics, and Partials 一个声音的频率被称作它的基音或基频(fundamental tone)，而除了简单正弦波之外，大部分的声音都包含基频与其他不同的频率。 这些Non Fundamental tones如果是基频的整数倍，则被称为泛音(overtones)或谐波(harmonics)；如果是非正整数倍，例如2.5倍，则被称为分音(partials)；而若为基频的几分之几，则称为subharmonic。 fundamental tone被视为第一泛音(first harmonic)，通常比其他harmonics大声。 在第一谐波两倍频率的音色被称为第二泛音(second harmonic)，以此类推。 Bells, xylophone blocks, and many other percussion instruments produce harmonically unrelated partials. 每种从基频产生的不同谐波，都会产生不同声音质感(timbral quality)。 大体来说，整数倍或能被整数（如八度音程、奇数或偶数泛音）除尽的泛音听起来都更具“音乐感”。不是整数倍或不能被整数除尽的音调称为不和谐陪音或分音音调。当大量这类不和谐陪音组合在一起时，听起来就会显得“嘈杂”。 傅立叶定理和泛音 “任何周期性波都可以看作某个波长和振幅的正弦波的迭加，这些正弦波的

声学基础及其原理

2声学基础及其原理［13］ 在我们的生活环境中会遇到声强从弱到强范围很宽的各种声音［5］。如此广阔范围的能量变化直接使用声功率和声压的数值很不方便，而用对数标度以突出其数量级的变化则相对明了些；另一方面人耳对声音的接收，并不是正比与强度的变化值，而更近于正比与其对数值，由于这两个原因，在声学中普遍使用对数标度来度量声压、声强、声功率，分别称为声压级、声强级和声功率级，单位用分贝(dB)来表示［1］。 2.1声压级 将待测声压的有效值P e与参考声压P o的比值取以10为底数的常用对数，再乘以20 0即： P L p=20lg —(dB) ( 2.1 ) P o 在空气中，参考声压P o规定为2 10-5帕，这个数值是正常人耳对1000Hz 声音刚能够觉察到的最低声压值。式(2.1 )也可以写为： L p=20lgp+94 ( dB) ( 2.2 )式中P是指声压的有效值P e，由于声学中所指的声压一般都是指其有效值，所以都用P来表 示声压有效值P e。 人耳的感觉特性，从可听域的2 10-5帕的声压到痛域的20帕，两者相差100万倍，而用声压级表示则变化为0-120分贝的范围，使声音的量度大为简明。 2.2 声强级： 为待测声强I与参考声强I。的比值取以常用对数再乘以10，即： L i=10lg 丄(dB) ( 2.3 ) I 0 在空气中，参考声强I 0取以10-12W/m i这样公式可以写为： -3 -

-4 - 2.3声功率 可以用“级”来表示，即声功率L w ,为: 这里w 是指声功率的平均值W ，对于空气媒质参考声功率w o =io -12w 这样式子 可以写为： L w =10lg W+120 ( dB ) 由声强与声功率的关系I=w/S ，S 为垂直声传播方向的面积，以及空气中 声 强级近似的等于声压级，可得： L p =L I = 10lg w 将 W 0=10-12w I 0=10-12W/m i 代入，可得： L p 二 L | 二 L w -10lgS （ dB ） （ 2.8） 这就是空气中声强级、声压级与声功率级之间的关系，但应用条件必须是自 由声场，即除了有源发声外，其它声源的声音和反射声的影响均可以忽略。 在自由场和半自由场测量机器噪声声功率的方法的原理就是如此。 声压级、声强级、声功率级的定义中，在后两者对数前面都好似乘以常 数10,而声压级对数前面乘以常数为20,这是因为声能量正比于声强和声功 率的一次方，而对声压是平方的关系。如声压增加一倍，声压级和声强级增 加6分贝，而声强增加一倍，声压级和声强级增加3分贝 ［5］ 。 对于一定的声源，其声功率级是不变的，而声压级和声强级都是随着测点的 不同而变化的。 专门的研究表明，人耳对于不同频率的声音的主观感觉是不一样的，人 耳对于声的响应不单纯是物理上的问题了。为了使人耳对频率的响应与客观 声压级联系起来，采用响度级来定量的描述这种关系，它是以1000Hz 纯音作 为基准，对听觉正常的人进行大量比较试听的方法来定出声音的响度级的， 它的定义是以频率为1000Hz 的纯音的声压级作为其响度级。也就是说，对于 1000Hz 的纯音，它的响度级就是这个声音的声压级，对频率不是1000Hz 的纯 音，则用1000Hz 纯音与这一待定 L i =10lg 1+120 ( dB ) (2.4 ) L w =10lg (dB ) (2.5) (2.6) (2.7)

[声学物理知识点] 物理声学基础知识

[声学物理知识点] 物理声学基础知识 1.声音的产生：声音是由物体振动产生的。 2.声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以传播声音； 真空不能传播声音； 类比法：水波——声波 3.声速：声音每秒钟内传播的距离；大小与介质种类、温度有关；1个标准大气压下，15℃时的声速为340/s，水中的声速为1500/s，钢铁中声速为5200/s 4.区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上；应用：回声定位 5.声速公式：v=；s——路程，v——速度，t——时间 6.人感知声音的两种方式：耳听、骨传导 7.人耳听到声音的条件：a、要有声源（发声体）；b、要有传播的介质；c、不能离声源太远； 8.双耳效应：人耳根据声音传到两只耳朵的时间不同、强弱不同等确定声源的方位 9.耳聋的分类：神经性耳聋（不易治疗）、传导性耳聋（可以治疗，可以借助骨传导）

10.声音分类：乐音、噪声 11.乐音三要素：音调——频率——赫兹； 响度——振幅——米 响度——距声源的距离 音色——材料种类、结构 12.人耳的听觉范围：20Hz——20000H 13.噪声的等级： 0分贝（dB）——人的听觉下限（不是没有声音） 70分贝（dB）——干扰谈话 90分贝（dB）——可以造成危害 150分贝（dB）——瞬间使人鼓膜出血，完全丧失听力 14.噪声的减弱：a、声源处减弱；b、传播途中减弱；c、人耳处（接收处）减弱 15.声的作用：a、传递信息；b、传递能量 16.人耳的听觉特性：方位感、响度感、音色感、聚焦效应 17.超声波的特点：方向性好（用于探测）、能量高、穿透能力强（用于检测等）、破碎能力强（用于空化、雾化、杀菌等）； 声波方向性特点：频率越高，方向性越好