聲學(xué)知識(高級篇)_01Jun2012

1、Building a Leading Brand of Mobile AntennaSunway Internal Use聲學(xué)知識聲學(xué)知識1st Jun 2012Version A高級篇高級篇Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY目錄聲學(xué)名詞T/S參數(shù)聲腔設(shè)計(jì)參數(shù)聲學(xué)指標(biāo)要求Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY聲學(xué)名詞解釋（）名詞解釋 聲音三要素：音高（對應(yīng)頻率）,音強(qiáng)（對應(yīng)振幅）,音色（對

2、應(yīng)頻譜） 樂音三要素：旋律，節(jié)奏，和聲 聲音按不同音高可分為7段：極低音（20-40Hz），低音（40-150Hz），中低音（150-500Hz），中音（500-2KHz），中高音（2KHz-5KHz），高音（ 5KHz-10KHz），極高音（10KHz-20KHz） 其中極低音反映的是聲音的沉重感，比如雷聲；低音反映聲音的厚度，比如鼓聲；中低聲反映聲音的力度，比如古箏；中音反映聲音的明亮度，比如人聲；中高音反映聲音的穿透力，比如彈撥樂器；高音反映聲音的清脆度，比如小提琴；極高音反映聲音的纖細(xì)度，比如三角鐵 響度：聲音強(qiáng)弱程度，由聲強(qiáng)和頻率決定，與聲波功率比值成對數(shù)關(guān)系，強(qiáng)度增加100倍，響度

3、增加20dB；相同聲強(qiáng)的聲音，人耳感受1000-4000Hz之間頻率的聲音最響，單位為宋 響度級：指聲音與1000Hz純音比較聽起來一樣響，1000Hz純音聲壓級就是響度級，單位為方Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY聲學(xué)名詞解釋（）名詞解釋 哈斯效應(yīng)：當(dāng)兩個(gè)聲音有5-35ms時(shí)間差，人耳聽到的先到達(dá)的聲源；當(dāng)有35-50ms時(shí)間差，才能聽到滯后的聲源 掩蔽效應(yīng)：聆聽聲音時(shí)一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音（隱蔽聲）所掩蓋而聽不見的現(xiàn)象；一般低頻容易掩蓋高頻聲，掩蔽聲壓級越高，掩蓋量越大 勞氏效應(yīng)：是一種

4、假立體聲，信號延遲后反相疊加到直達(dá)信號上，產(chǎn)生聲音來自四面八方各個(gè)方向的印象 雙耳效應(yīng)：雙耳間的音量差，時(shí)間差和音色差，是判別聲音方位的效應(yīng) 德波埃效應(yīng)：如果左右兩聲源聲強(qiáng)級相差15dB，聽者只感受到聲強(qiáng)級大的方向 多普勒效應(yīng)：指發(fā)聲物體從遠(yuǎn)處移動到聽者近處時(shí)音調(diào)會變低，稱為紅移；反之由近到遠(yuǎn)音調(diào)會變高稱為藍(lán)移 聽覺定位：指人耳對聲音的方位辨別能力；一般大于1.4KHz時(shí)聲音強(qiáng)度差起主要作用，小于1.4KHz時(shí)間差起主要作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY名詞解釋 遠(yuǎn)場/近場：當(dāng)距離大于

5、兩個(gè)聲波波長稱為遠(yuǎn)場，小于兩波長則為近場 自由場：吸音系數(shù)接近于1，周圍無障礙，無反射，相當(dāng)于大容積空間 （我們的消聲室內(nèi)可稱為自由場） 擴(kuò)散場：能量密度均勻，各個(gè)傳播方向無規(guī)則分布的聲場，任何一點(diǎn)接收到各個(gè)方向聲能相同（一般混響室內(nèi)稱為擴(kuò)散場） A計(jì)權(quán)：是一種預(yù)加的校準(zhǔn)，模擬在0-30dB噪聲下測得的聽覺特性； B計(jì)權(quán)：30-60dB； C計(jì)權(quán)：60-130dB；我們一般常用A計(jì)權(quán) 倍頻程：63，125，250，500，1000，為1/1倍頻， 40，50，63，80，100，125，160，250，315，400，500，為1/3倍頻 白噪聲：指在功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)上均勻分布的噪聲 粉

6、紅噪聲：在功率譜密度上成比例下降（通常是3dB）的噪聲 靈敏度：輸入1W在1米處的聲壓級，聲壓級越大，靈敏度越高 互調(diào)失真：是非線性失真，當(dāng)兩種振幅4：1的信號疊加，產(chǎn)生新的頻率分量包括兩個(gè)單音的各次諧波及各種組合的加拍和差拍聲學(xué)名詞解釋（ ）Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY名詞解釋 指向性：聲音指向性與頻率有關(guān)，300Hz以下沒有指向性，越往高頻指向性越強(qiáng) 駐波：反射波與入射波迭加，會造成聲音的染色 衍射：指障礙物大小接近于波長或等于波長聲音就會繞過這個(gè)物體 混響時(shí)間：指聲壓級下降60

7、dB所需要的時(shí)間；T60=0.16V/(*S) 混響半徑：直達(dá)聲場與混響聲場的聲能相等時(shí)受聲點(diǎn)與聲源的距離 當(dāng)反射聲與直達(dá)聲時(shí)間相差50ms時(shí)以上人耳會聽到回聲 功率增加一倍，聲壓級增加3dB，距離增加一倍，聲壓級則衰減6dB 為避免聲染色或簡振，腔體的長寬高比最好為2:3:5 T/S參數(shù)：為了紀(jì)念對喇叭/音箱設(shè)計(jì)理念作出杰出貢獻(xiàn)的兩位科學(xué)家（Thiele和Small）而命名。其參數(shù)包含有：Vd，Re，BL，Sd，Cms，Mms，Rms，F(xiàn)s，Qms，Qes，Qts聲學(xué)名詞解釋（）Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal U

8、se 信維通信SUNWAYT/S參數(shù)定義 Vd：喇叭振幅最大時(shí)所推動的體積； Vd=Sd*Xmax (Sd:振膜有效面積；Xmax:最大行程) BL：機(jī)電耦合因子；B為磁感應(yīng)密度，L為音圈有效長度 Sd：振膜有效面積 Cms：喇叭的順性；可以用變位儀器測量 Mms：為等效質(zhì)量；Mms=Mm1+Mm2+2Mmr（Mm1:音圈質(zhì)量；Mm2:振膜質(zhì)量；Mmr:輻射質(zhì)量=2.67a2，空氣密度=1.21kg/m2 ） Rms：機(jī)械內(nèi)阻；Rms=(1/Qms)(Mms/Cms)0.5 Rmr：幅射內(nèi)阻；Rmr=0.022*(Fs/Sd)2 Fs：喇叭諧振頻率 Qms：機(jī)械品質(zhì)因素；Qms=(1/Rms)

9、(Mms/Cms)0.5=(Fo/f)(Zo/Re) Qes：電子品質(zhì)因素；Qes=Re/(BL)2*(Mms/Cms)0.5= (Fo/f) (ZoRe)0.5/(Zo-Re)；其中f為阻抗曲線上阻抗等于（Zo/Re）所對應(yīng)的兩個(gè)頻率的差值 Qts：總品質(zhì)因素；Qts=(QmsQes)/(Qms+Qms)=(Fo/f)(Re/Zo)0.5T/S參數(shù)Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAY聲腔設(shè)計(jì)參數(shù) Qts：Q值反映的是喇叭振動體系的阻尼形態(tài)，數(shù)值過高表示出現(xiàn)諧振機(jī)率越大，即諧振越難以控制，我

10、們稱為過阻尼狀態(tài)；Q值過低表示還沒到Fo就下降，喇叭順性不好，低頻衰減過大，稱為欠阻尼狀態(tài)；一般取值在0.30.7 Vas：等效容積，反映的是密閉在剛性容器中空氣聲順與喇叭單元的聲順相等時(shí)的體積；Vas=*C2*Sd2*Cms（空氣密度=1.21kg/m2 ） Vb：音腔容積Vb=20*Vas*Qts3.3 Fb：音腔諧振頻率Fb=Fs*(Vas/Vb)0.44； Fs為喇叭諧振頻率 如果要設(shè)計(jì)腔體開孔（倒相管），倒相管是利用喇叭后面的聲音實(shí)現(xiàn)180度倒相后與前面正相的聲音疊加從而使聲音得到加強(qiáng)效果（主要在低頻），則計(jì)算倒相管長度：Lp=(2362Dv2/(Fb2*Vb)-kDv；k為校正值，

11、一般為0.732；Dv為導(dǎo)管直徑，允許最小直徑為Dmin=(Fb*Vd)0.5聲腔設(shè)計(jì)參數(shù)Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAYFR Plot聲學(xué)指標(biāo)要求經(jīng)過科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人耳聽覺特性是成對數(shù)關(guān)系的，所以取10為底聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比來表示聲壓級SPL，單位為dB；一般人耳在敏感區(qū)域1KHz4KHz內(nèi)可辨別3dB的差別，所以此頻段要控制3dB內(nèi)一致性才好；而人說話的語音頻段則約在300Hz3400Hz之間Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway

12、 Internal Use 信維通信SUNWAYTHD Plot聲音失真是由振動非線性和磁路非線性引起，即振動系統(tǒng)不符合虎克定律和磁場密度不均勻及導(dǎo)磁材料的非線性；研究發(fā)現(xiàn)一般人耳對奇次諧波的失真比較敏感，而偶次則不敏感有時(shí)對聲音還有潤色使聲音聽起來更豐富多彩作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use Sunway Internal Use 信維通信SUNWAYImpedance Plot對于Impedance，要求在第一個(gè)峰值（阻抗最大）時(shí)諧振頻率F0越小越好；通過峰值形狀可適當(dāng)調(diào)整Qts大小使聲音高中低頻達(dá)到最佳合理分布狀態(tài)；阻抗對喇叭的功率關(guān)系較大，此外曲線另一用途是對腔體的密封性和阻抗匹配起到參考作用Sunway Internal Use Sunway Internal Use