声学基础
注:部分资料取自《电声学》、《音响技术及电声技术》等参考书
1)声音的产生
根据物理学,声音的本质,是由物体振劝引起周围弹性物质发生波动的现象,物体的振动会激振空气而发生空气压力的波动,该波动就是我们称的声波运动,声波进入人耳,振动耳膜所引起的听觉感受叫做“声音”。
2)有关声音的主要物理量
音速:即声波转送的速度。声波传送的速度会因行经之媒介物与温度而有所差异,一般认为是344米/秒。
波长:指声波的质点由起始点起,至终结点止,上下摆动一个完整波形的周期之间的距离。波长的单位为:米(m)
频率:指声波在一秒钟内振动一个周期的次数。频率的单位为:赫兹(Hz)
声压:指声波引起的大气压的波动。单位为:分贝(dB)
3)人耳的听觉特性
人耳所能察觉的最小声压为0分贝,所能承受的最大的声压为120分贝。
以现实生活中的现象来列举声原的分布情况:
10~20分贝:人的呼吸声
20~40分贝:小声交谈
40~60分贝:一般谈话
60~80分贝:喧闹的办公室
80~100分贝:卡车声
100-120分贝:交响乐最强音
120~140分贝:喷气式飞机起飞
人耳可以听到声音的频率范围20Hz~20000Hz,一般分类低于300Hz为低音部分,300Hz至4000Hz为中音部分,高于4000Hz为高音部分,其中人耳对高音部分的回应,会因人而异,并会随著年龄的增长而减弱。
等响度曲线,人耳对声音响、轻的感受(称之为“响度”)除了和声音的声压级有关,还与频率有关,著名的佛莱奇尔-芒森(Fletcher-Munson)曲线图(亦称等响度曲线),正是表示了响度、声压、频率三者的关系。
1,人耳对不同的纯音的回应是不同的,对3k-5kHz这一频段的声音最为敏感。
2,声压级越高,人耳的听觉特性越平坦,随著声压级的降低,人的听觉频响会变差,低频段尤甚。
注:部分资料取自《电声学》、《音响技术及电声技术》等参考书
1)声音的产生
根据物理学,声音的本质,是由物体振劝引起周围弹性物质发生波动的现象,物体的振动会激振空气而发生空气压力的波动,该波动就是我们称的声波运动,声波进入人耳,振动耳膜所引起的听觉感受叫做“声音”。
2)有关声音的主要物理量
音速:即声波转送的速度。声波传送的速度会因行经之媒介物与温度而有所差异,一般认为是344米/秒。
波长:指声波的质点由起始点起,至终结点止,上下摆动一个完整波形的周期之间的距离。波长的单位为:米(m)
频率:指声波在一秒钟内振动一个周期的次数。频率的单位为:赫兹(Hz)
声压:指声波引起的大气压的波动。单位为:分贝(dB)
3)人耳的听觉特性
人耳所能察觉的最小声压为0分贝,所能承受的最大的声压为120分贝。
以现实生活中的现象来列举声原的分布情况:
10~20分贝:人的呼吸声
20~40分贝:小声交谈
40~60分贝:一般谈话
60~80分贝:喧闹的办公室
80~100分贝:卡车声
100-120分贝:交响乐最强音
120~140分贝:喷气式飞机起飞
人耳可以听到声音的频率范围20Hz~20000Hz,一般分类低于300Hz为低音部分,300Hz至4000Hz为中音部分,高于4000Hz为高音部分,其中人耳对高音部分的回应,会因人而异,并会随著年龄的增长而减弱。
等响度曲线,人耳对声音响、轻的感受(称之为“响度”)除了和声音的声压级有关,还与频率有关,著名的佛莱奇尔-芒森(Fletcher-Munson)曲线图(亦称等响度曲线),正是表示了响度、声压、频率三者的关系。
1,人耳对不同的纯音的回应是不同的,对3k-5kHz这一频段的声音最为敏感。
2,声压级越高,人耳的听觉特性越平坦,随著声压级的降低,人的听觉频响会变差,低频段尤甚。
4)声音的三要素
以听觉心理上的性质而言,即响度、音高与音色。
响度:即人耳对音量大小、声音强弱的主观感受,其特性在“等响度曲线”中已有表述。
音高:即人耳对声音频率的主观感受,物体振动频率越高,音高则高;反之物体振动频率越低,音高则低。如女生的声音比男生高;定音鼓的音高比低音鼓的高。
音色:是人耳在主观感觉上区别具有相同响度和音调的两个声音有所不同的特性,即两个声音即使响度与音高一样,如小提琴与小号发出同一音调,但人耳仍能感觉出不同。这是因为这两个声音的基频(音高)虽然一样,但他们所包含的谐波(也指泛音)不同,因此就具有了不同的音色。
5)音质的主观评价及术语
i)清晰度:清晰度是指音乐重播时,各频段的发音界限明显清晰,一般地说,40000Hz、7500Hz、12000Hz频段的声音对它起积极的作用,在125~250 Hz频段的声音对它则起消极的作用。另外混响和延时处理也会降低清晰度。
ii)力度:力度指声音的音感突出,有穿透力。一般来说200~1000频段的声音对它起推动作用。
iii)临场感:临场感是指在音乐重放时给人以身临其境的感觉,临场感与清晰度相承。
iv)丰满度:丰满度是指人耳对音乐的一个整体的感觉,是由100~250Hz频段所构成的效果,该频段的响度足够时,可以产生满意的效果。
v)明亮度:明亮度是指声音悦耳、嘹亮,它与清晰度起相承的作用。2000~4000Hz频段的声音对它起积极的作用,而125~500Hz的声音则对其起消极的作用。
以听觉心理上的性质而言,即响度、音高与音色。
响度:即人耳对音量大小、声音强弱的主观感受,其特性在“等响度曲线”中已有表述。
音高:即人耳对声音频率的主观感受,物体振动频率越高,音高则高;反之物体振动频率越低,音高则低。如女生的声音比男生高;定音鼓的音高比低音鼓的高。
音色:是人耳在主观感觉上区别具有相同响度和音调的两个声音有所不同的特性,即两个声音即使响度与音高一样,如小提琴与小号发出同一音调,但人耳仍能感觉出不同。这是因为这两个声音的基频(音高)虽然一样,但他们所包含的谐波(也指泛音)不同,因此就具有了不同的音色。
5)音质的主观评价及术语
i)清晰度:清晰度是指音乐重播时,各频段的发音界限明显清晰,一般地说,40000Hz、7500Hz、12000Hz频段的声音对它起积极的作用,在125~250 Hz频段的声音对它则起消极的作用。另外混响和延时处理也会降低清晰度。
ii)力度:力度指声音的音感突出,有穿透力。一般来说200~1000频段的声音对它起推动作用。
iii)临场感:临场感是指在音乐重放时给人以身临其境的感觉,临场感与清晰度相承。
iv)丰满度:丰满度是指人耳对音乐的一个整体的感觉,是由100~250Hz频段所构成的效果,该频段的响度足够时,可以产生满意的效果。
v)明亮度:明亮度是指声音悦耳、嘹亮,它与清晰度起相承的作用。2000~4000Hz频段的声音对它起积极的作用,而125~500Hz的声音则对其起消极的作用。