声学基础知识
声学基础知识

声学基础知识声音,是我们生活中无处不在的一部分。
从清晨鸟儿的鸣叫,到城市道路上的车水马龙声,从悠扬的音乐旋律,到人们日常的交谈,声音以各种形式存在着,并对我们的生活产生着深远的影响。
那么,什么是声学呢?声学是研究声音的产生、传播、接收和效应的科学。
让我们一起走进声学的世界,了解一些声学的基础知识。
首先,我们来聊聊声音的产生。
声音的产生源于物体的振动。
当一个物体振动时,它会引起周围介质(比如空气)的振动,这种振动以波的形式向外传播,就形成了声音。
不同的物体振动方式和频率不同,产生的声音也就不同。
例如,琴弦的振动产生了美妙的音乐,而人的声带振动则产生了说话的声音。
那么声音是如何传播的呢?声音的传播需要介质。
在地球上,最常见的介质就是空气。
当声音在空气中传播时,其实就是空气分子在振动并依次传递能量。
声音在不同介质中的传播速度是不一样的。
比如,声音在固体中的传播速度通常比在液体和气体中快。
在 20 摄氏度的空气中,声音的传播速度约为 343 米每秒。
接下来谈谈声音的频率和波长。
频率指的是物体在单位时间内振动的次数,单位是赫兹(Hz)。
而波长则是声音在一个周期内传播的距离。
频率和波长之间存在着密切的关系,它们的乘积等于声音的传播速度。
人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20000Hz 之间。
低于 20Hz 的声音称为次声波,高于 20000Hz 的声音称为超声波。
次声波和超声波在生活中也有广泛的应用,比如次声波可以用于地震监测,超声波可以用于医疗诊断和清洗。
声音的强度也是声学中的一个重要概念。
声音的强度用分贝(dB)来表示。
日常生活中的环境声音强度各不相同,安静的图书馆可能只有 30dB 左右,而繁忙的交通路口可能会达到 80dB 以上。
长期处于高强度的噪音环境中会对人的听力造成损害,因此,控制噪音是非常重要的。
在声学中,还有一个重要的概念是声波的反射、折射和衍射。
当声波遇到障碍物时,会发生反射。
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。
声学基础知识

声学基础知识声学基础知识⼀、声学基础1、⼈⽿能听到的频率范围是20—20KHZ。
2、把声能转换成电能的设备是传声器。
3、把电能转换成声能的设备是扬声器。
4、声频系统出现声反馈啸叫,通常调节均衡器。
5、房间混响时间过长,会出现声⾳混浊。
6、房间混响时间过短,会出现声⾳发⼲。
7、唱歌感觉声⾳太⼲,当调节混响器。
8、讲话时出现声⾳混浊,可能原因是加了混响效果。
9、声⾳三要素是指⾳强、⾳⾼、⾳⾊。
10、⾳强对应的客观评价尺度是振幅。
11、⾳⾼对应的客观评价尺度是频率。
12、⾳⾊对应的客观评价尺度是频谱。
13、⼈⽿感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。
14、⼈⽿对⾼声压级声⾳感觉的响度与频率的关系不⼤。
15、⼈⽿对中频段的声⾳最为灵敏。
16、⼈⽿对⾼频和低频段的声⾳感觉较迟钝。
17、⼈⽿对低声压级声⾳感觉的响度与频率的关系很⼤。
18、等响曲线中每条曲线显⽰不同频率的声压级不相同,但⼈⽿感觉的响度相同。
19、等响曲线中,每条曲线上标注的数字是表⽰响度级。
20、⽤分贝表⽰放⼤器的电压增益公式是20lg(输出电压/输⼊电压)。
21、响度级的单位为phon。
22、声级计测出的dB值,表⽰计权声压级。
23、⾳⾊是由所发声⾳的波形所确定的。
24、声⾳信号由稳态下降60dB所需的时间,称为混响时间。
25、乐⾳的基本要素是指旋律、节奏、和声。
26、声波的最⼤瞬时值称为振幅。
27、⼀秒内振动的次数称为频率。
28、如某⼀声⾳与已选定的1KHz纯⾳听起来同样响,这个1KHz纯⾳的声压级值就定义为待测声⾳的响度。
29、⼈⽿对1~3KHZ的声⾳最为灵敏。
30、⼈⽿对100Hz以下,8K以上的声⾳感觉较迟钝。
31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作⽤,属有益反射声作⽤。
32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作⽤,属有害反射作⽤。
33、声⾳在空⽓中传播速度约为340m/s。
34、要使体育场距离主⾳箱约34m的观众听不出两个声⾳,应当对观众附近的补声⾳箱加0.1s延时。
公共基础知识声学基础知识概述

《声学基础知识概述》一、引言声学是一门研究声波的产生、传播、接收和效应的科学。
从我们日常的言语交流到音乐演奏,从医学超声诊断到建筑声学设计,从水下声呐探测到航空航天领域的噪声控制,声学无处不在。
它不仅在科学研究中具有重要地位,也在工程技术、医学、艺术等领域发挥着关键作用。
本文将对声学基础知识进行全面的概述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、声学的基本概念1. 声波的定义与性质声波是一种机械波,是由物体的振动产生的。
它通过介质(如空气、水、固体等)传播,引起介质分子的振动。
声波具有以下主要性质:(1)频率:指声波每秒振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20kHz 之间。
(2)波长:指声波在一个周期内传播的距离。
波长与频率和波速之间的关系为:波长=波速/频率。
(3)波速:声波在不同介质中的传播速度不同。
在空气中,声速约为 343 米/秒;在水中,声速约为 1480 米/秒;在固体中,声速则更高。
(4)振幅:表示声波的强度,即介质分子振动的幅度。
振幅越大,声音越响亮。
2. 声音的三要素声音的三要素是音调、响度和音色。
(1)音调:由声音的频率决定,频率越高,音调越高。
例如,女高音的音调比男低音高。
(2)响度:与声音的振幅和距离有关,振幅越大、距离越近,响度越大。
通常用分贝(dB)来表示声音的响度。
(3)音色:也称为音品,是由声音的波形决定的。
不同的发声体发出的声音具有不同的音色,这使得我们能够区分不同的乐器和人的声音。
3. 噪声与乐音噪声是指那些杂乱无章、令人厌烦的声音。
噪声的来源广泛,如交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声等。
噪声对人的身心健康会产生不良影响,如引起听力损伤、心理压力等。
乐音则是有规律、悦耳动听的声音,如音乐演奏中的声音。
三、声学的核心理论1. 波动方程波动方程是描述声波传播的基本方程。
对于一维情况,波动方程可以表示为:$\frac{\partial^{2}u}{\partialt^{2}}=c^{2}\frac{\partial^{2}u}{\partial x^{2}}$ 其中,$u$表示介质的位移,$t$表示时间,$x$表示空间坐标,$c$表示波速。
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。
声学基础知识解析

声学基础知识解析声学,作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。
声波是一种机械波,是由固体、液体和气体中的物质震动引起的。
声学的研究对于我们日常生活和科学研究中都具有重要的意义。
本文将对声学的基础知识进行解析。
一、声的产生声音的产生是由物体的振动引起的。
当物体振动时,周围的空气分子也会跟随振动,形成一个机械波,即声波。
声波的频率越低,音调就越低,频率越高,音调就越高。
二、声的传播声波是通过介质传播的,大部分情况下是通过空气传播。
当我们发出声音时,声波会向四面八方传播,当声波到达一个物体时,它会撞击物体的表面,使表面振动,并且使介质内的分子也发生振动。
这种振动会一直传播下去,直到遇到障碍物或者被吸收。
三、声的特性声音具有以下几个基本特性:1. 音量:也称为声音的强度,是指声音的大小。
音量与声波的振幅有关,振幅越大,音量就越大。
2. 频率:也称为音调,是指声音振动的快慢。
频率与声波的周期有关,周期越短,频率就越高,音调就越高。
3. 声音色彩:是指声音的质地或音质,不同的乐器和人的声音都有独特的音色。
音色由声波的谐波分量决定。
四、声的吸收与反射当声波遇到物体时,它会发生吸收和反射。
当声波被吸收时,会转化为其他形式的能量,导致声音变弱或消失。
当声波被物体表面反射时,它会沿着其他方向传播,形成回声。
五、应用领域声学的研究在很多领域都有重要的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 音乐:声学研究有助于了解乐器的原理和声音产生的机制,帮助人们更好地演奏乐器和欣赏音乐。
2. 建筑与环境:声学研究在建筑和环境设计中发挥重要作用,可以帮助减少噪音污染,改善室内声学环境。
3. 通讯:声学研究在通讯技术中起着关键作用,例如手机和音频设备的设计。
4. 医学:声学在医学中的应用广泛,包括超声波成像、听力研究等。
结论声学作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。
通过学习声学的基础知识,我们可以更好地理解声音的产生和传播原理,并且可以应用于音乐、建筑、通讯和医学等领域。
声学基础知识
三、音色 音色是人们区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉,音色也称音 品,由声音波形的谐波频谱和包络决定。 声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音,各次谐波的微小振动 所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音,具有谐波的音称为复音。
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 音高\频率 唱名 音高 频率\唱名 键盘位置关系 频率 唱名\键盘位置关系
痛阀
听阀
频率听觉范围实验:频率发生器 频率发生器
第四节 声音的三要素
声音的听觉心理主观感受主要有:音高、响度、音色等特性, 音高、响度、音色 音高 又称为声音“三要素”。 一、音调:音调也称音高,表示人耳对声音调子高低的主观感受,客观上 音调: 音高大小主要取决于声波基频的高低,频率高则音调高,反之则低,单位 用赫兹(Hz)表示。 音调的变化与频率的关系是对数关系,频率每高一倍 一个倍频程)、音调 频率每高一倍(一个倍频程)、 频率每高一倍 一个倍频程)、音调 就高一个八度 八度。 就高一个八度。音调的单位是“美”,通常定义响度为40方的1kHz纯音的 音高为1000美,赫兹与“美”同样是表示音高的两个不同概念的单位。
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 原音钢C\523.2Hz\1 原音钢 盛大钢琴C\523.2Hz\1 盛大钢琴
声音的三要素小结 声音的三要素小结
另外,表征声音的其它物理特性还有:音值,又称音长, 另外,表征声音的其它物理特性还有:音值,又称音长, 是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长,音则长; 是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长,音则长;反 之则短。 之则短。 从以上主观描述声音的三个主要特征看, 从以上主观描述声音的三个主要特征看,人耳的听觉特性 并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后,除了基音外, 并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后,除了基音外,还 会产生各种谐音及它们的和音和差音 和音和差音, 会产生各种谐音及它们的和音和差音,并不是所有这些成分都 能被人感觉。 能被人感觉。 人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、 人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音 品的功能,例如, 品的功能,例如,人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位 有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳 有决定性影响的时域波形的包络 特别是变化快的包络在内耳 的延时), 的延时 ,而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接 近的高频信号的方向;以及对声音幅度分辨率低, 近的高频信号的方向;以及对声音幅度分辨率低,对相位失真 不敏感等。这些涉及到心理声学和生理声学方面的复杂问题。 心理声学和生理声学方面的复杂问题 不敏感等。这些涉及到心理声学和生理声学方面的复杂问题。
声学基础知识点总结
声学基础知识点总结1. 声波的产生声波是由振动的物体产生的,当物体振动时,会产生压缩和稀疏的波动,这些波动以一定速度在介质中传播,就形成了声波。
声波的产生需要具备两个条件:振动源和传播介质。
一般来说,声波的振动源可以是任何物体,包括人类的声带、乐器的琴弦、机器的发动机等,而传播介质主要是固体、液体和气体。
声波在不同的介质中传播速度不同,气体中的声速最慢,固体中的声速最快。
2. 声波的传播声波的传播包括两种方式:纵波和横波。
纵波是指波动方向与传播方向相同的波动,即介质中的分子以与波动方向相同的方式振动。
在气体和液体中,声波主要是纵波。
横波是指波动方向与传播方向垂直的波动,即介质中的分子以与波动方向垂直的方式振动。
在固体中,声波主要是横波。
3. 声波的特性声波具有一些特性,包括频率、振幅和波长。
频率是指单位时间内声波振动的次数,单位是赫兹(Hz),通常用来表示声音的高低音调。
振幅是指声波振动的幅度,通常用来表示声音的大小。
波长是指声波在介质中传播一个完整周期所需要的距离,与频率和传播速度有关。
4. 声音的产生声音是由声波在空气中传播而形成的,但在声音产生的过程中,还需要经过声带的振动、共鸣腔的放大和嘴唇、舌头等器官的调节。
声带位于声音道中部分,当呼吸进入声音道时,声带会振动产生声波,不同的振动频率会形成不同的音调。
共鸣腔是指声音道中的空腔部分,不同的共鸣腔大小和形状会影响声音的音色。
嘴唇、舌头等器官的调节会改变声音的音调和音色,从而产生不同的语音。
5. 声波的接受人类的听觉系统能够接受声波并将其转化为神经信号传递给大脑,从而形成对声音的感知。
耳朵是人类的听觉器官,主要包括外耳、中耳和内耳。
外耳是声音的接收器,能够接受来自外界的声波并将其传递给中耳。
中耳是声音的传导器,能够将声波转化为机械波并传递给内耳。
内耳是声音的感受器,能够将机械波转化为神经信号,并传递给大脑进行处理。
6. 声波的用途声波在日常生活中有着广泛的应用,包括声音通讯、声波测量、声波成像等方面。
声学基础与常识
A加权(A-weighted)
A加权(A-Weighted)是一种用于音频测量的标准权重曲线,用于反映人耳的响应特性。声压电平源于A加权,用dbA表示,或称为A加 权dB电平。A加权是广泛采用的噪声的单值评价指标,可以通过声级计测量得到。 由于噪声的测量要反映人耳引起的响度感觉大小,其次,需要充分考虑到人耳的听觉特性。人的耳朵对于不同频段的声音变化敏感程 度是不一样的,太高或者太低就越不敏感,就像一个A字,所以叫A-Weighted。A加权的标准是由美国标准协会在20世纪40年代制定, 用于描述人耳对于不同频段声音变化敏感程度。此外,还有B加权,C加权,D加权等等。A加权是模拟人耳对40方纯音的响应;B加权 模拟的是人耳对70方纯音的响应;C加权模拟的是100方纯音的响应;D加权主要用于飞机噪声的评价。一般规定24~55方的噪声测量选 择A加权;55~85方的噪声测量选用B加权;对85方以上的噪声测量选用C加权。在进行音频功率放大器的噪声测试的时候,一般采用的 都是A加权后的数值。可以从手册中看出,在进行输出噪声的电气参数描述的时候,一般会在备注栏写上A-weighted。
听觉的分辨力
声压级不连续变化:声压级不连续变化的时候,听觉对于两 个不同的声压级声音的分辨阈要小于声压级连续变化的情况。 下图反映的是1KHz纯音在连续和非连续的情况下的分辨阈的 对比曲线。可以看到,连续变化的分辨阈基本上是非连续变 化分辨阈的2.5倍左右。
声压级越大,频率越高,声压级不连续变化,这样就更容易 被分辨。
声学基础知识
科学家已经通过录像证明,海豚是靠声波来攻击并找 到它们的捕获物,他们发现海豚在靠近捕获物时发出 低沉的轰声,其频率足以破坏捕获物的听觉器官。海 生哺乳动物受到惊吓会快速由海下深处上浮。一般来 说,潜艇在水下潜航时,需要借助声呐系统来发现目 标。而声呐产生的水底噪音会惊吓鲸豚类哺乳动物, 使它们异常加速浮上水面,进而导致它们搁浅死亡。
1.1 声波、声音与声学的概念
当声源(机械振动源)振动时,振动体对周 围相邻媒质(气体、液体、固体等)产生扰 动,而被扰动的媒质又会对它周围的相邻媒 质产生扰动,这种扰动的不断传递就是声波 产生与传播的基本原理。 声源:通过机械振动发出声波的物体。 声波:声源的振动所引起周围媒质质点由近 及远的波动。
蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人 的听觉范围内,而蝴蝶翅膀振动频率 不在人的听觉范围内。 提示:蝴蝶翅膀的振动频率小于10Hz,
而蚊子的翅膀振动频率为500—600Hz。
动物发出声音和听觉的频率范围
大象的耳朵之大可谓诸多动物之最。大象可以发出和收 听到次声波,对于大象之间相互传递信号大有裨益:次 声波衰减较慢,因此可以传递到更远的地方。
蝙蝠利用 超声波导航 人们受到 (回声定位) 启示
声 呐
探测海深、 海底暗礁等
探测鱼群、 潜艇位臵等
绘水下数千米 地形图
仿生学
海豚利用声波识别食物、敌人和它们周围的环境。
核潜艇利用海豚仿生制造了声纳系统,使自己知道 与海岸的距离、猎物的行踪、深度。
美国海军曾认为是他们的核潜艇声纳系统干扰了海滩,在 他们的演习范围海域内也出现了大规模海豚自杀现象。
动物发出声音和听觉的频率范围
海豚可谓超声波歌唱家, 发出的“海豚音”名副 其实。 人类听到的所谓“海豚 音”只不过是对于“音 调极高”的歌声的形容 而已。
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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"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35Hz-7kHz;人的语音频率范围主要在200 Hz到40 00 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,在实际中,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,500Hz -1000 Hz
的区域称为中频区,低于500 Hz的区域称为低频区。
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p 0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[+red](db)。
其二我们要了解的概念是听力级(hl),前面所讨论的声压级是比较客观的声学参数,而在听
力学中我们经常要讨论的是人耳听到了什么,而不仅仅是测量到了什么。
人耳不是一个很好的测量
声音的仪器,因而听力学家引入了听力级这个概念来更好地解释人耳听到的声音的大小。
听力学家通过大量的实验把正常人耳在某个频率上刚刚能听见的声音大小的平均值定义为零分
贝听力级(0dbhl)。
声压级(spl)和听力级(hl)两个概念单位都是分贝,但概念却不同,声压级描述的是声音的
物理特性,听力级描述的是人耳感觉的声音。
很多电声学的概念如助听器的增益、信噪比、听阈
值、听力损失等,单位都是用分贝,但概念都不同。
许多用分贝来作测量单位的参数都是拿一个参
数与另外一个参数比较得来的。
比如,助听器的增益gain是把放大后的声压跟输入的声压作比较;
信噪比是把信号的强度跟噪声的强度作比较。
这些概念都是在听力学中都是非常重要的。
五、噪声
(1)噪声的定义:
1.从主观需要的角度来看:所有不希望存在的声音都可称之为噪
声。
比如,在寂静的考场中,
再动听的音乐也是噪声;在你看电视的时候,他人的谈话即是噪声;在你与他人谈话的时候,电视
声也就变成噪声了。
2.从物理分析的角度来看:一切不规则的或随机的声信号或电信号都可称之为噪声。
(2)信噪比
在测量环境中信号与噪声的声压级之差为信噪比,单位是分贝。
比如在你看电视的环境中,
电视机的声音就是信号,他人的谈话和其他声音就成为噪声,如果电视音量为60 dbspl,噪声总的
音量是50dbspl,那么此时信噪比就是10 db。
同样在这个环境中,如果你此时是在和他人谈话,假
如你朋友说话(此时是信号)的音量是60 dbspl,电视声音关小后和其他声音总和(此时是噪声)
的音量是55 dbspl,那么此时信噪比就是5 db。
信噪比的大小对你是否能听清你想听的信息很重要。
环境噪声是指测试环境所有近处和远处
噪声的总和。
本底噪声(背景噪声)一般指电声系统中除有用信号以外的总噪声。
比如电视声中除节目声
音外的"沙沙"声等。
掩蔽噪声是指听力测听中用来掩盖信号声的特定噪声,包括白噪声(white
noise)、宽带噪声(wide noise)、窄带噪声(narrow band noise)等
声音是物体振动发出的,它有三个主要特征。
即声音的大小、声
音的高低和声音的特色。
声音的大小就是声强或声压,它是声音能量大小的标志。
一般情况下,声压大,我们听起来声音也就响亮。
用力喊叫或说话,声音也就大。
除专业上使用压力和能量单位度量声音大小外,通常使用一个相对值分贝(dB)来标志。
例如:年青人的正常听力为零分贝(听力级),夜深人静的环境声约为20分贝(声压级以下同),两人正常谈话声约60分贝,大功率助听器输出最大可达140分贝。
声音的高低就是声音的频率,用每秒振动的次数来度量,单位是赫兹(HZ)。
人耳可听到20-20000赫兹这么宽范围的声音。
习惯上将500赫兹以下声音称为低频音。
如:敲门声。
1000至2000赫兹的声音称为中频音,2000以上声音称为高频音。
500、1000、2000赫兹是人们言语交往的主要频率,故称语言频率。
是判定听力损失程度最常用的。
声音的特色就是音色。
生活中,我们很容易分辨钢琴声和小号声的不同,虽然它们在用同一种响度,发同一音高的音。
这是因为环境中的声音都是复合的声音(包括语言声),在一个主要频率音周围,还有很多周边的声音混在一起,这些成份的强弱就构成了不同的音色。