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。
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。
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。
有效值
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
传播方向与振动方向相同的波，亦称疏密波，声波即属于纵波，将振动引起的气压变化传送开采，气压高 (正压)的地方空气致密，气压低(负压)的地方空气稀疏。
阻尼系数
反映音响设备瞬态特性的指标之一，计算方法是：音箱阻抗／功放内阻*导线阻抗。扬声器放送声音时，纸盆的往复振动，会导致低频共振，只要功放的内阻和音箱线的阻抗很小，就有可能将扬声器共振时音团产生的感应电动势短路，起到抑制共振的目的，从而使声音清晰明了。阻尼系数过小，声音出现拖后，造成浑浊；过大，声音硬而干涩无味，一般在10至30之间较为合适。
柱面波
波阵面为同轴柱面的声波，一般为线声源(如声柱)或声音通过较长的狭缝所产生，在传播中的衰减小于球面波，距离每增加一倍，声压级衰减3分贝，使扬声器发出柱面波是扩声系统提高声波传输距离的重要手段。
预延时
亦称初始延时，为早期反射声与直达声之间的时间间隔，不同体形和体积的房间的预延时时间是不尽相同的，但它主要与房间大小有关，可以用房间的平均自由程来计算。效果器的预延时调得较大时，可以获得大空间、大厅堂效果，同时还可以避免反射声直接对直达声的干扰而造成的声染色，但也不宜调得过长，一般应调到听音空间与房间的实际空间大小相适和声音清晰、声像殷实的程度。
自由声场
开放空间形成的，如开阔的、周围无任何建筑物的空旷场地和野外等，露天演出即属于此类情况。界面吸声性能非常好(吸音系数接近于1)的房间—般也属于自由声场，如消声室和某些声学实验室等，此类房间一般用于电声器件(如话筒、扬声器和音箱)的测量和进行声学实验。在自由声场中，声音不受反射界面影响，相当于无限大容积的空间，没有由于反射而产生的声音干涉现象，故音色纯正，但听起来发干，混响时间几乎等于零，距离每增加一倍，声压级衰减6分贝。
啭音
频率作正弦式调制的纯音，常用在混响时间等厅堂声学特性指标的测量中，用唠声作测试信号时，可以充分减少由于声音干涉而导致的驻波干扰，使测量结果更加准确。
声学基础试题
一、 名词解释（3分×4＝12分） 自由振动――系统只在弹性力作用下的振动。 临界入射――入射角等于临界角时的声波斜入射。 声功率――单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S 的平均声能量。 体应变――在外力作用下，介质体积的变化率。 二、 填空（1分×23＝23分） 1、 对于强迫振动系统而言，当外力频率__等于___系统固有频率时，系统的 振动速度出现__共振现象__。 2、自由振动系统的固有频率 。 3、由于阻尼力的作用，使得衰减振动系统的固有频率__低于__自由振动系统的固有频率。 4、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时，应满足边界条件。即分界面两侧介质内声场的__声压_________、____质点振动速度____在分界面上____连续_______。 5、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时，声功率的反射系数与折射系数之和___1_____。 6、声波在两种流体分界面上产生临界斜入射的条件是___入射波速度v1小于折射波速度v2__，临界入射角为___12arcsin()v v θ=___。 7、一维情况下理想流体媒质中的三个基本方程分别为__运动方程_、 ____连续性方程__、____物态方程_____。 8、媒质的特性阻抗（即波阻抗）等于_媒质声波速度与媒质密度的乘积。 9、两个同相小球源的指向特性__sin(2)()2sin() k D k θ?=?__。 10、辐射声波波长为λ，间距为l 的n 个同相小球源组成的声柱的主声束的角宽度_2arcsin()nl λ θ=__。
11、均匀各向同性线弹性介质的正应力与正应变的关系___2ii ii T λθμε=+_；切应力与切应变的关系__jj jj T με=_。 12、根据质点振动特点，薄板中的兰姆波可分为___对称型_和____非对称型两类。 13、根据瑞利波和兰姆波的周期方程可知，瑞利波的速度与频率___无关__，是无频散波；而兰姆波相速度与频率___有关__，是__频散波_。 三、 判断并改错（2分×7＝14分） 1、 在无限大介质中传播的波称为瑞利波。错误 沿无限大自由表面传播的波称为瑞利波。 2、 当考虑弹簧质量时，自由振动系统的固有频率增大。错误 当考虑弹簧质量时，自由振动系统的固有频率降低。 3、 对于强迫振动系统而言，当外力频率等于系统固有频率时，系统的振 动位移出现共振现象。 错误 对于强迫振动系统而言，当外力频率等于系统固有频率时，系统的振 动速度出现共振现象。 4、 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数Rm 、振子质量Mm 成反 比。错误 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数成正比，与振子质量成反比。 5、 声场对小球源的反作用力与小球源的辐射阻抗、表面质点振动速度的 关系为 r r F Z u =- 正确 6、 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声强的反射系数与折射 系数之和等于1。 错误 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声功率的反射系数与折射系数之和等于1。 或 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声强的反射系数与折射系数之和不一定等于1。
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。即： L p =20lg o e P P （dB ） （2.1） 在空气中，参考声压P 0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 0的比值取以常用对数再乘以10，即： L I =10lg 0 I I （dB ） （2.3） 在空气中，参考声强I 0取以10-12W/m 2这样公式可以写为：
L I =10lg I+120 （dB ） （2.4） 2.3声功率 可以用“级”来表示，即声功率L W ，为： L W =10lg 0 W W （dB ） （2.5） 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 0=10-12W ，这样式子可以写为： L W =10lg W +120 （dB ） （2.6） 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 ????? ??01I S W =10lg ????????S I W W W 1000 （2.7） 将W 0=10-12W ，I 0=10-12W/m 2代入，可得： S L L L W I p lg 10-== （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，
声学基础知识
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 =+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）
声学基础知识
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）
声学基础资料-专业名词解释
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
声学基础
主观音质评价 与客观测量的相关性
一．什么叫音质评价？assessment of sound quality 二．为什么要进行音质评价？ 三、实施手段： 四、主观音质评价的特点： 五、谁能作出正确评价? 六、如何去评价,评价哪些方面? 七、常用音质测试设备和A/B比较听音方法 八、音质评价术语的含义及与客观物理参数之间的关系 主观音质评价与客观测量的相关性
◆什么叫音质评价？ assessment of sound quality 通过听觉判断声音（原声或重放声）的质量水平。目前，对于语言主要从语言清晰度，而对音乐则从与作品类型和风格相吻合的音乐的可听性和欣赏价值来判断其声音质量水平的高低。
◆为什么要进行音质评价？ 因为现有的客观测试还不能完全揭示音质的所有特性的本质，音质评价术语还没有一一对应的物理指标。甚至有时客观指标与主观感受有许多不一致的地方，有待人们进一步去研究、揭示，所以，客观测试不能代替主观评价。我们制作音响产品的最终目标是满足人们听觉享受，因此，有必要对我们开发的音响产品进行主观评定。
◆实施手段： 1、听音测试listening test 让一定数量的、经过训练的听音员，在规定声学特性的房间（也有人叫试听室、听音室或审听室等）内，按照共同规定的听音试验方法，对音响设备、节目源、乐音或乐器音等的音质进行主观感觉的评定，最后用数理统计或其他方法对评定数据进行计算，评定出结果的试验。有人也叫试听试验。
◆主观音质评价的特点： 1．声音质量评价的模糊性blur of sound quality assessment 2、评价尺度---多维尺度法multi-dimensional scaling 3. 哪些因素导致主观音质评价的差异 4、室内声学---为什么需要试音室？ 5、国内关于听音室的标准
声学基础课后答案
习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π 21= 得： m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l g f π21 0= ，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两 力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξ θ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ== （2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位 移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+=
∴ 2 0g l ω= 即 01 ,2πg f l = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的 力由何产生？并应怎样表示？ (2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它 的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图， 0)(2 2 02 2 00=+-+--=ε ε x x T x l x l T F x （0x ??ε ，2 022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。） 2 2 2 2 0)(ε ε ε ε +++-=x T x l T F y x T x l T ε ε +-≈ ε) (00x l x Tl -= 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数) (00x l x Tl k -= 。 （1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε) (00x l x Tl F -= ，方向为竖直向下。 （2）振动频率为m M x l x Tl M K )(00-== ω。 （3）对ω分析可得，当2 0l x = 时，系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳，它以张力T 固定在两端，如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示：当悬有M 时，绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡，并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小，满足0ξξ<<条件。 图 习题1-3
声学基础知识
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）
声学基础_声级
声学基础_声级 1. 对数标度 ? 日常生活中声音强度的变化范围特别宽。 ? 以声功率为例，人们正常说话的声功率约为5 10W -，而强力火箭发射时的声功 率高达9 10W ，两者相差1410数量级。 ? 以声压为例，对于1000Hz 纯音，人耳刚好能够感觉到的声压为5 210Pa -?，称 为“听阈声压”，人耳难以忍受的声压为20Pa ，称为“痛阈声压”，两者相 差6 10数量级。 ? 同时，人耳对声音的感觉不是与强度的绝对值成线性关系，而是与其对数近似成正比。 ? 基于此，在声学中普通使用对数标度。 2. 分贝 ? 由于对数的宗量是无量纲的，因此用对数标度时必须先选定基准量（或称参考量）， 然后对被量度量与基准量的比值求对数，这个对数值被称为被量度量的“级”。 ? 如果所取的对数是以10为底，则级的单位为贝尔(B)。 ? 由于贝尔的单位过大，故常将1贝尔分为10档，每一档的单位称为分贝(decibel ，简 写为dB)。 ? 如果所取的对数是以 2.71828e =为底，则级的单位为奈培(Np)。 ? 奈培与分贝的关系是： 18.686Np dB = Tips ： ? “分”(deci-) 指十分之一，个位是“贝”或“贝尔”（bel ，是为了纪念发明家亚历山 大·格拉汉姆·贝尔，而以其名字进行命名的）。 ? 在实际应用中，我们更多的使用“分贝”这个单位。 3. 声压级 ? 声压级常用p L 来表示，定义为： 220010lg 20lg p p p L p p == 式中， p —被量度的声压的有效值； 0p —基准声压 ? 在空气中规定020p Pa μ= ，即为人耳刚好能够感觉到的声压。 Tips ：
声学基础
一.声音基础知识 二.手机电声器件基本参数 三.手机音腔设计 四.音腔设计常见问题及解决办法 五.音频设计的一般规则S h e n g L o n g C o n f i d e n t i a
1.声音是什么？声音是一种因为物体振动而产生的弹性纵 波，它能通过空气.水.钢铁等媒质传播 S h e n g L o n g C o n f i d e n t i a
音量（Volume ):声音振幅大小（Amplitude),通常表示的单位dB （Decibel 的缩写）它是以正常人听1000Hz 频率之纯音，所能听到的最弱声音，其音压为0.0002微巴（u bar)当作0dB 。 音调（Pitch ）：声音频率（Frequency)高低，单位CPPS （Cycle Per Second)。 音色（Tone):是由声音的谐波（Harmonic Wave)造成，即由声波的频谱和波形决定，但究竟哪些谐波组成的声波，会造成人所受感受的特色，以及特色如何？不能作实质存在的说明，也无法去衡量，完全由人心里感受，凭经验去体会，是个人相当主观的见解 声音三要素中的音调与音量，是声波的频率与振幅，由人感受后的结果，由其实质的存在，也有确实的衡量标准，而人也可由人身的组织，作较为客观的认识，像这种由人的生理，予以客观认识的声音，称为“生理之音”，而音色在声波而言如上述（音色）内容，是心里感受所引发的想象，这种感觉往往会左右人的情绪，心里感受越深，音色越清晰，感受越浅，音色越模糊，这种感受的声音称之为“生理之音”.虽然那些谐波怎样组成声波，会造成人所感受的特色，以及特色如何？建议可在喇叭之总谐音失真（Total Harmonic Distortion)中得到失真愈小其音色表现愈真实S h e n g L o n g C o n f i d e n t i a
电声学基础
电声学基础 绪论 ?什么是声学？ ?产生——传播——接收——效应。 ?研究范围 ?人类对声学现象的研究 ?我国，11世纪，沈括 ?西方，17世纪，索沃提出acoustique的名称。如今，acoustics代表声学，音质。 ?人们观察声学现象，研究其规律，几乎是从史前时期开始的。 ?近代声学 ?伽利略（1564～1642）开创 ?1638年，“有关两种科学的对话” ?林赛（R. Bruce Lindsay）在“声学的故事”中提到科学家79人 ?19世纪末，瑞利《声之理论》二卷（1000页） ?20世纪开始，赛宾，建筑声学 ?1936年，莫尔斯《振动和声》一书，反映了声学基础理论的发展 ?古人的声学研究理论成果 ?关于声的知识和分类 ?“音”（即乐音） ?“乐” ?“噪”，“群呼烦扰也” ?“响”，“响之应声” ?乐律 ?在《管子》中首先出现，理论是“三分损益法”。 ?十二律是十二个标准音调，实际上基本的标准音调只有一个，即黄钟，《史记》：“黄钟（管）长八寸一分”，或提：长九寸。 三分损益十二律 ?欧洲乐律起源：毕达哥拉斯（Pythagoras），公元前六世纪 ?1584年，明代王子朱载堉完成《律学新说》，详细提出十二平均律理论 ?荷兰人斯蒂文（Simon Stevin）， ?共振、回声、混响 ?“应” ?“鼓宫宫动，鼓角角动，音律同矣” ?11世纪，沈括，“共振指示器” ?波动论 ?亚里士多德（Aristotle，公元前384～322年） ?高度、强度、品质
?空气运动的速度、被激动的空气量、发声器官的构造 ?频率 ?伽利略(Galileo Galilei)，单摆及弦的研究 ?声速 ?法国的梅尔新，加桑地 ?1687年，牛顿，《自然哲学的数学原理》 ?1816年，法国数学家拉普拉斯 ?电声学 ?20世纪20年代，电子管 ?1920年，美国肯尼迪（A. E. Kennedy）把类比概念和方法引入电声系统和机械振动系统 ?电声学这门科学主要是研究电能和声能彼此转变的问题。各种换能器的构造和理论，录音和放音的各种方法，都是属于“电声学”的范畴。 ?电声学与其他声学部门的关系 ?电声学和建筑声学、生理声学、超声学、水声学都有很密切的关系。 第一章振动和声波的特性 1-1 振动与声波 1-1-1 振动 ?什么是振动？P6 ?振动的特性 1-1-2 声波 ?几个基本概念： ?声波——物体的振动引起周围媒质质点由近及远的波动 ?声源——发声的物体，即引起声波的物体 ?媒质——传播声波的物质 ?声场——声波传播时所涉及的空间 ?声音——声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受 ?声线——声波传播时所沿的方向 ?结论 ?声波的产生应具备两个基本条件：物体的振动，传播振动的媒质 ?声波是一种机械波，媒质 ?传播的只是能量 ?气体中的声波是纵波，即疏密波
声学基础
噪声测试讲义 第一章声学基础知识 第一节声音的产生与传播 一、声音的产生 首先我们看几个例子：敲鼓时听到了鼓声，同时能摸到鼓面的振动；人能讲话是由于喉咙声带的振动；汽笛声、喷气飞机的轰鸣声，是因为排气时气体振动而产生的。通过观察实践人们发现一切发声的物体都在振动，振动停止发声也停止。因此，人们得出声音是由于物体的振动产生的结论。 二、声源及噪声源 发声的物体叫声源，包括一切固体、液体和气体。 产生噪声的发声体叫噪声源。 三、声音的传播 声音的传播需要借助物体的，传声的物体也叫介质，因此，声音靠介质传播，没有介质声音是无法传播的，真空不能传声，在真空中我们听不到声音。 声音的传播形式（以大气为例）是以疏密相间的波的形式向远处传播的，因此也叫声波。当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走，它只是在原来位置附近来回振动，所以声音的传播是指振动的传递。
四、声速 声音的传播是需要一定时间的，传播的快慢我们用声速来表示。 声速定义：每秒声音传播的距离，单位：M/s。在空气中声速是340 m/s，水中声速为 1450m/s ，而在铜中则为 5000m/s。可见，声音在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多，另外，声速还和温度有关。 第二节人是怎样听到声音的 一、人耳的构造 人耳是由外耳、中耳和内耳三部分组成，各部分具有不同的作用共同来完成人的听觉。 耳朵三部分组成结构见彩图。 外耳，包括耳壳和外耳道，它只起着收集声音的作用。
中耳，包括鼓膜、鼓室、咽鼓管等部分。由耳壳经过外耳道可通到鼓膜，这里便进人中耳了。 鼓膜俗称耳膜，呈椭圆形，只有它才是接受声音信号的，它能随着外界空气的振动而振动，再把这振动传给后面的器官。 鼓室位于鼓膜的后面，是一个不规则的气腔。有一个管道使鼓室和口腔相通，这个管道叫咽鼓管。咽鼓管的作用是让空气从口腔进人中耳的鼓室，使鼓膜内外两侧的空气压力相等，这样鼓膜才能自由振动。 鼓室里最重要的器官是听小骨。听小骨由锤骨、砧骨和镫骨组成，锤骨直接与鼓膜相依附，砧骨居中，镫骨在最里面，它们的构造和分布就象一具极尽天工的杠杆，杠杆的前头连着鼓膜，后头连着内耳。它们能把鼓膜的振幅变小而压力扩大后传给内耳。 内耳的基本功用是感受由鼓膜送来的振动。内耳由不管听觉的三个半规管和专管听觉的螺旋状骨组织──耳蜗组成。半规管与听觉没有关系，是一种平衡器官。负责听觉的耳蜗，内部有一张薄膜，膜上布有听觉神经末梢──23500根神经纤维，它们通过听觉神经与脑髓膜相联系。耳蜗内部充满了胶质的液体，从鼓膜传来的振动由耳蜗内部的胶质液体传递给薄膜上的神经纤维，
声学基础知识
声学基础知识 一、声音 声音是空气分子的振动。物体的振动（我们称之为"声源"）引起空气分子相应的振动，传入人耳导致鼓膜振动，通过中耳、内耳等一系列听觉器官的共同作用使人听到了声音。 二、声波 把石头扔进平静的水面，会形成一组向四周扩散的水波，这是我们所能见到的比较直观的"波"，空气分子振动形成的声波要复杂一点，它是从声源向四周立体扩散的一组疏密波，空气分子并不是从声源一直跑到您的耳朵，而是在它本来的位置振动，从而引起与它相邻的空气分子随之振动，声音就是这样从声源很快地向外传播的，声音在空气中的传播速度是331米/秒。举一个简单的例子，麦浪的运动跟声波很相似，粒子的振动方向与波的运动方向是平行的。波需要通过介质来传播，麦浪的运动到田埂边就自然停止了，声波的传播介质是空气分子，所以，真空里声音是不能传播的。 三、声音的频率 声波每秒的振动次数称为频率，频率在20hz~20khz之间称为声波；频率大于20khz称为超声波；频率小于20hz称为次声波。超声波和次声波人耳是听不到的，地震波和海啸都是次声波。有些动物的耳朵比人类要灵敏得多，比如蝙蝠就能"听到"超声波。 世界上很少存在单一频率的"纯音"，我们所听到的声音大都是各种频率的复合音，如乐器发出的单音就是周期性的复合音，语音则是非周期性的复合音。让我们对声音的频率有一个比较直观的概念：大鼓的"蓬蓬"声频率很低，大约在数十赫兹左右；人的语音频率范围主要在200 hz到4000 hz之间；锣声、铃声的频率大约在2000 hz到3000 hz左右；在人类语音中，女声比男声频率要高一点；童声要比成人频率高一点；"啊啊"声频率较低，"咿咿"声频率稍高，"嗤嗤、嘶嘶"声频率最高。知道这一点很有用，在实际选配中，你可以经常用来测试病人戴助听器前后对声音频率的反应。 高频和低频是相对的，在语音范围中，通常把1000 hz以上的区域称为高频区，500 hz -1000 hz的区域称为中频区，低于500 hz的区域称为低频区。而在讨论音乐的时候 四、声音的强度 其一是从物理上来描述：我们知道由于空气分子本身固有的不规则运动及相互排斥会形成一个静态的压力，这个压力就是我们所熟知的大气压。前面我们讲过，声音是空气分子的振动，振动的空气分子对它通过的截面就会产生额外的压力，这种额外的压力我们就称之为声压。声压比之大气压要小得多得多，举个例子，一个声压仅仅相当于大气压的一万分之一的声音就足以把人的耳朵振聋。物理学家引入了声压级（spl）来描述声音的大小：我们把一很小的声压p0=2х10-5帕作为参考声压，把所要测量的声压p与参考声压p0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级，声压级是听力学中最重要的参数之一，单位是分贝（db）。
音响工程师必备知识之-声学基础
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
声学基础
分贝 分贝（decibel）dB 声音的响度 声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音於空气中传递，大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频率，量度单位是赫兹(Hz)，其定义为每秒的周期数目。 频率越高，声音的音调越高。如下图显示，击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。请按一下【示范】按钮，听听它们发出的声音，及细察其音调的不同。 分贝-响亮度和分贝标度 响亮度是声音或噪音的另一个特性。犟的噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变化则较小。压力和压力变化的量度单位为巴斯卡，缩写为Pa。其定义为牛顿/平方米( N/m2)。 人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」，为20个微巴斯卡(缩写为μPa) 的压力变化，即20x10-6 Pa ("百万分之二十巴斯卡")。另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。下表显示由上述情况
产生不同的声压级，以巴斯卡及微巴斯卡表示。如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至20，大至2,000,000,000的数字。 明显地，如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。较简单的做法是用一个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮度，以10作为基数。 为避免以巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音（以防处理难以操纵的数字），故使用分贝(dB)这个标度。该标度以「听觉阈」，20 μPa 或20 x 10-6 Pa作为参考声压值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。 声压级，缩写通常为SPL或者Lp，其单位为分贝(dB)，可经由以下算式求得。 用对数标度来表达声音和噪音还有另一优点：人类的听觉反应是基於声音的相对变化而非绝对的变化。对数标度正好能模仿人类耳朵对声音的反应。 於分贝标度上计算声音或噪音的和 现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。你知道一个声音与另一个声音结合时，会产生甚么结果吗？
声学基础答案
习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π 21= 得： m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l g f π21 0= ，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两 力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξ θ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ== （2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位 移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+=
∴ 20g l ω= 即 01,2πg f l = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的 力由何产生？并应怎样表示？ (2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它 的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图， 0)(2 2 02 2 00=+-+--=ε ε x x T x l x l T F x （0x ??ε ，2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。） 2 2 2 2 0)(ε ε ε ε +++-=x T x l T F y x T x l T ε ε +-≈ ε) (00x l x Tl -= 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数) (00x l x Tl k -= 。 （1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε) (00x l x Tl F -= ，方向为竖直向下。 （2）振动频率为m M x l x Tl M K )(00-== ω。 （3）对ω分析可得，当2 0l x = 时，系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳，它以张力T 固定在两端，如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示：当悬有M 时，绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡，并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小，满足0ξξ<<条件。 图 习题1-3
音响工程师必备知识之声学基础
音响工程师必备知识之声学基础(一) 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 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。 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， 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。 3、复杂信号波形的频谱
声学基础
一：填空题 1. 声学参量的单位： 2. 声压定义和计算(声强) 3.声波的反射（平面声波） 4.折射参量声波定律（SNELL 定律） 5.机电类比 6.无规声场的叠加规律 7.声级计算、室内混响 8.Qm..共振曲线、关系（维利、速度） Qm 与频带的关系 1/Qm=f/△f 9.产生共振的条件： 10. 二：计算题 ㈠均匀脉动球声源（点声源） 偶极子以及同向小球声场的计算（包括指向性）等 推导 [例题1] 已知脉动球源的半径为0.01m ，向空气中辐射频率为1000Hz 声波，设脉 动球源表面振速幅值为5cm/s ，求距球心50m 处的声压及声压级是多少？该处质点位移幅值和速度幅值分别是多少？辐射声功率为多少？ 解：2 0.0398156A = = ，e A A p p r = = ， 声压级：20log e p ref p L p =， 5 20Pa=210Pa ref p μ-=? 50m 处有效声压 P e =0.000563077Pa ， L p =66.7537dB 速度幅值 00A v r c kr ρ= 1.864 m/s ， 位移幅值 /a a v ξω== 2.9681 m [例题2] 空气中半径为0.01m 的脉动球源，辐射频率为1000Hz 的声波，欲在距 球心1m 处得到74dB 的声压级，问球源表面振速幅值应为多少？辐射声功率为 多大？ 部分内容请看PPT ㈡PPT 上的两道证明题（考试会二选一） [例题1] 有一混响室，已知空室时的混响时间为T60，现在在某一壁面上铺上一层面积为S/，平均吸声系数为α/的吸声材料, 平均吸声系数可用下式表示
声学基础
声学基础 声音（包括噪声）的形成，必须具备三个要素，首先要有产生振动的物体，即声源，其次要有能够传播声波的媒介，最后还要有声的接受器，如人耳、传声器等。 一、声音的基本性质 声音（ sound）是由物体振动产生的，而振动在弹性介质中的传播形式就是声波，处于一定频率范围内（20～20000Hz）的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。 当人们用手拨动琴弦，弦即振动并同时发出声音，这里琴弦的振动是产生声音的根源。通常我们把振动发声的物体，称为声源（ sound source）。声源不一定都是固体，液体和气体的振动也会产生声音，如海上的浪涛声和火车的汽笛声。 如果将一个发声物体置于一个真空的罩子内，声音则传不出来，因此声音的产生除了要有振动的物体外，还必须要有传播声音的媒介物质，它可以是空气、水等流体也可以是钢铁、玻璃等固体。 物体振动是产生声音的根源，但并不是物体产生震动后一定会使人们得到声音的感觉。因为人耳能感觉到的声音频率范围只是在 20～20000Hz之间，这个频率范围的声音称可听声，频率低于20Hz的声音称为次声（infrasound），频率高于20000Hz的声音称为超声（ultrasound）。次声和超声对于人耳来说都是感觉不到的。 描述声音高低的物理量是频率，描述声音强弱的物理量有：声压、声强、声功率以及各自相应的级，描述声音大小的主观评价量是响度、响度级。 ?声压与声压级 声源的振动以声波的形式在介质中传播，传播所涉及的区域称为声场（ sound field）。当声波在空气中传播时，声场中某一点的空气分子在其平衡位置沿着声波前进的方向发生前后振动，使平衡位置处空气的密度时疏时密，引起平衡位置处空气的压力相对于没有声音传播时的静压发生变化。我们将该点空气压强相对于静压强的差值定义为该点的声压（sound pressure）。在连续介质中，声场中任一点的运动状态和压强变化均可用声压表示。 声压是用来度量声音强弱的物理量。声音通过空气传入人耳，引起耳内鼓膜振动，刺激听觉神经，产生声音的感觉，声压越大，耳朵鼓膜受到的压力越大，感觉到的声音越强。因为声波作用引起声场中某点介质压缩或膨胀，所以声压有正有负。声压可用瞬时声压和均方根声压（亦称有效声压）表示。声场介质中某点在某瞬时相 对于静压强的单位面积上的声压变化即瞬时声压（instantaneous sound pressure）；瞬时声压在某一时间周期内的均方根值，即均方根声压(root mean square sound pressure)。按下式计算： （Pa） (10-1) 公式中符号上部横线表示对时间加权平均，而 T是测量的时间周期。 以下未注明的声压均指均方根声压。人耳刚能听到的声压定义为听阈声压，其值为＝ 2 × 10 － 5 Pa ，也称基准声压；使人耳感觉疼痛的声压定义为痛阈声压，其值为 P＝ 20Pa ，两者之间相差 100 万倍，一般声音介于两者之间。由于常用的声音大小相差悬殊，为了度量与记录，采用级的概念，即用声压的倍比关系的对数量来表示，单位为分贝 ( decibel ， dB) ，对于均方根声压为P的声波，其相应的声压级（ sound pressure level ）为：