電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)睿銘聲光科技有限公司.電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!電

子

學(xué)

基

礎(chǔ)

知

識(shí)電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!歐姆定律

在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比電功率

（針對(duì)純電阻電路成立）

（針對(duì)非純電阻電路成立）電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!負(fù)載的串聯(lián)與并聯(lián)負(fù)載的串聯(lián)負(fù)載的并聯(lián)電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!功率放大器1、連續(xù)FTC功率PFTC2、峰值功率PPKPPK=2PFTC電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!什么是聲音？？電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!一、聲音的基本性質(zhì)聲源聲音介質(zhì)聲場(chǎng)聲音的產(chǎn)生與傳播聲音是人耳能感知到的彈性介質(zhì)中的振動(dòng)，聲音由物體振動(dòng)產(chǎn)生，正在發(fā)聲的物體叫聲源。傳播介質(zhì)可以是氣體，也可以是固體或液體；指能夠傳播聲音的媒質(zhì)，聲音必須通過(guò)媒質(zhì)傳播，如氣體、液體和固體。媒質(zhì)的性質(zhì)，包括該媒質(zhì)的狀態(tài)、溫度、壓力等與聲波傳播速度和方式等有密切關(guān)系。如聲音在氣體中傳播以輻射特性為主，在固體中傳播以傳導(dǎo)特性為主，而在液體中傳播時(shí)以上兩種特性均存在。聲源的振動(dòng)以聲波的形式在介質(zhì)中傳播，傳播所涉及的區(qū)域稱(chēng)為聲場(chǎng)電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!1、周期（T）：?jiǎn)挝唬篠2、頻率（f）：?jiǎn)挝唬篐zf=1/T人耳可以聽(tīng)到的聲音頻率范圍：20~20kHz次聲波：低于20Hz的聲波超聲波：高于20kHz的聲波3、波長(zhǎng)（λ）：?jiǎn)挝唬簃4、聲速（c）：?jiǎn)挝唬簃/s常溫下（15oC

）空氣中的聲速為340m/s；（21oC

）時(shí)為344m/st：相對(duì)空氣溫度（oC）5、聲速、波長(zhǎng)和頻率之間的關(guān)系：c=n·λ·f=λ·f(n=1)與媒質(zhì)密度、彈性、溫度有關(guān)一個(gè)波長(zhǎng)波谷波峰m聲波的頻率、波長(zhǎng)與速度電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!1、聲波的反射，折射條件：尺寸大于波長(zhǎng)的光滑的界面當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分反射形成反射波，另外一部分進(jìn)入介質(zhì)中形成折射波。聲波的反射、折射電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!影響聲音在空氣中傳播的因素聲傳播的溫度效應(yīng)聲傳播的濕度效應(yīng)聲傳播的空氣吸收電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!聲能在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的分布：頻譜與包絡(luò)聲音的頻譜鋼琴的頻譜由上圖可以看出低頻的能量密度較大，中高頻能量密度較小電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!中心頻率fm下限頻率f1上限頻率f2634489125891772501773545003547081000708141620001416283240002832566480005664113281倍頻程的中心頻率和截止頻率電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!指向性頻率越高指向性越強(qiáng)

例如人在講話時(shí)，正面聲音最大，背面聲音最小。與波長(zhǎng)相比，聲源尺度越大，其指向性越強(qiáng)。聲源的指向性電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!1、聲功率2、聲強(qiáng)3、聲壓平方反比聲功率、聲強(qiáng)、聲壓二、聲音的計(jì)量電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!dB,dBm，dBu，dBv，dBV的計(jì)算公式其中Pr，Er分別為參考功率值和參考電壓值其中Rr，Er分別為參考功率值和參考電壓值,并且Rr=600歐姆，Er=0.7746伏特，R大于Rr。用于衡量功率匹配系統(tǒng)，信號(hào)源輸出阻抗等于負(fù)載輸入阻抗。其中Er為參考電壓值,Er=0.7746伏特用于衡量電壓匹配系統(tǒng)，信號(hào)源輸出阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)載輸入阻抗。其中Er為參考電壓值,Er=1伏特電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!平方反比定律距離增加一倍，聲壓級(jí)衰減6dB100.732m107.116m113.38m119.54m125.62m131.71mUPA-1距離電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!凹曲面會(huì)產(chǎn)生聲聚焦現(xiàn)象聲聚焦三、聲缺陷電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!由于障礙物或折射的原因，產(chǎn)生聲音輻射不到的區(qū)域聲陰影電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!有兩列相干波，它們不僅頻率相同、位相差恒定、振動(dòng)方向相同，而且振幅也相等。當(dāng)它們?cè)谕恢本€上沿相反方向傳播時(shí)，在它們迭加的區(qū)域內(nèi)就會(huì)形成一種特殊的波。駐波

當(dāng)一列波遇到障礙時(shí)產(chǎn)生的反射波與入射波疊加可產(chǎn)生駐波。駐波的特點(diǎn)：媒質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都作穩(wěn)定的振動(dòng)。波形并沒(méi)有傳播。聲染色駐波和聲染色多次的回聲和源聲波產(chǎn)生的幾個(gè)駐波點(diǎn)重疊在一起，會(huì)使得房間的頻響特性過(guò)分不平坦，而這些頻率點(diǎn)上，又會(huì)造成頻率的異常突出，造成聽(tīng)覺(jué)上的不自然感。也就是平時(shí)我們常說(shuō)的房間的“聲染色”。電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!人耳對(duì)一個(gè)聲音的聽(tīng)覺(jué)靈敏度因?yàn)榱硪粋€(gè)聲音的存在而降低的現(xiàn)象存在的干擾聲音掩蔽聲聽(tīng)閾所提高的分貝數(shù)掩蔽量提高后的聽(tīng)閾掩蔽閾取決于聲壓級(jí)差、頻譜、時(shí)間和相位的關(guān)系掩蔽效應(yīng)一個(gè)較弱的聲音（被掩蔽音）的聽(tīng)覺(jué)感受被另一個(gè)較強(qiáng)的聲音（掩蔽音）影響的現(xiàn)象四、人耳對(duì)聲音的感知電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!兩只相同的揚(yáng)聲器對(duì)稱(chēng)地分布在聽(tīng)音者的正前方，如果送給兩只揚(yáng)聲器的聲音信號(hào)的功率相同，兩只揚(yáng)聲器輻射的聲強(qiáng)級(jí)差為0，到達(dá)聽(tīng)音者耳朵的時(shí)間差為0，則聽(tīng)音者感覺(jué)到聲音只有一個(gè)，來(lái)自正前方的對(duì)稱(chēng)軸上，人耳不能區(qū)分出兩個(gè)聲源。如果增加兩只揚(yáng)聲器的輻射聲強(qiáng)級(jí)差，則聲方位（聲像）向聲音響的那只揚(yáng)聲器偏移，其偏移量大小與聲強(qiáng)級(jí)差有關(guān)。當(dāng)聲強(qiáng)級(jí)大于15dB時(shí)，聽(tīng)音者會(huì)感覺(jué)到聲音來(lái)自聲強(qiáng)級(jí)大的那只揚(yáng)聲器。如果兩只揚(yáng)聲器的聲強(qiáng)級(jí)差為0，但兩只揚(yáng)聲器輻射聲音有一些時(shí)間差，這時(shí)聽(tīng)音者感覺(jué)到聲像向先到達(dá)的那只揚(yáng)聲器方向偏移。當(dāng)時(shí)間差大于3ms時(shí)，聲音（聲像）好像完全來(lái)自聲音先到達(dá)的那只揚(yáng)聲器。實(shí)驗(yàn)表明，聲強(qiáng)級(jí)差與時(shí)間差所引起的效是是類(lèi)似的，其間可以相互補(bǔ)償，并且聲強(qiáng)級(jí)差在15dB以下、時(shí)間差在3ms以內(nèi)時(shí)，它們之間呈線性關(guān)系，每5dB的聲強(qiáng)級(jí)差引起的聲像偏移相當(dāng)于兩聲音引起的時(shí)間差1ms的效果，這便是德波埃效應(yīng)。這種效應(yīng)說(shuō)明了人耳同時(shí)聽(tīng)多個(gè)聲源發(fā)聲的方位感的有限性，也是立體聲放聲所要利用的效應(yīng)。

又稱(chēng)為“選聽(tīng)效應(yīng)”、“聚焦效應(yīng)”雞尾酒會(huì)效應(yīng)人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)可以從眾多聲源同時(shí)發(fā)出的聲音之中，把聽(tīng)覺(jué)的主要對(duì)象集聚到其中某一點(diǎn)上。德·波埃效應(yīng)聲像四、人耳對(duì)聲音的感知電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!LineardB混響時(shí)間（s）ON聲源

OFF1/1,000,000-60dB混響時(shí)間

Reverberationtime室內(nèi)音響電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!不同表演形式對(duì)廳堂混響時(shí)間的不同要求經(jīng)典藝術(shù)類(lèi)交室響內(nèi)樂(lè)樂(lè)1.8S|2.2S歌劇芭蕾1.1S|1.3S戲劇戲曲1.2S|1.6S現(xiàn)代流行類(lèi)綜藝晚會(huì)1.0S|1.4S流搖行滾樂(lè)樂(lè)0.8S|1.2S音歌樂(lè)舞劇劇0.8S|1.0S會(huì)議電影類(lèi)會(huì)議0.8S|1.0S電影0.8S|1.0S電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一個(gè)復(fù)數(shù),實(shí)部稱(chēng)為電阻,虛部稱(chēng)為電抗。電阻與阻抗電阻阻抗（其中a，b為實(shí)數(shù)）感抗容抗電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!揚(yáng)聲器單元及音箱1、連續(xù)功率PRMS2、音樂(lè)功率PM3、峰值功率PPKPPK=2PM=4PRMS電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!聲

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識(shí)電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!聲音的客觀物理屬性聲源：自然聲源、電聲聲源介質(zhì)：空氣（溫度，濕度，密度的影響）聲場(chǎng)：近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)室外聲場(chǎng)、室內(nèi)聲場(chǎng)一、聲音的基本性質(zhì)電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!E0=Eγ+Eα+EτE0：總聲能Eγ：反射聲能Eα：吸收聲能Eτ：透射聲能反射吸收透射總聲能聲波的透射與吸收電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!3、聲波的衍射2、聲波的散射聲波的散射與衍射、干涉4、聲波的干涉：同相加強(qiáng)，反相抵消電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!溫度對(duì)聲波的影響聲波從聲速高的地方向聲速低的地方折射電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!fm:中心頻率；f2:頻帶的上限頻率；f1

:頻帶的下限頻率

n=1,一倍頻程；n=1/3,1/3倍頻程

以恒定百分比增量為頻率間隔fm=1000×10k/10(k=0，±1，±2，±3…)f2/f1=2n倍頻程電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!1/3倍頻程的中心頻率和截止頻率中心頻率fm下限頻率f1上限頻率f2中心頻率fm下限頻率f1上限頻率f26356718007088928071891000891112210089112125011221413125112141160014121779160141178200017782240200178224250022382820250224282315028173550315282355400035474469400355447500044655626500447563630056217082630562708800070778916電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!1、音強(qiáng)（響度）：聲音的強(qiáng)弱2、音調(diào)（音高）

：與頻率和強(qiáng)度有關(guān)3、音色：與諧波成分有關(guān)聲音的三要素其中響度、音高、音色可以在主觀上用來(lái)描述具有振幅、頻率和相位三個(gè)物理量的任何復(fù)雜的聲音，故又稱(chēng)為聲音“三要素”；人耳對(duì)不同強(qiáng)度、不同頻率聲音的聽(tīng)覺(jué)范圍稱(chēng)為聲域。在人耳的聲域范圍內(nèi)，聲音聽(tīng)覺(jué)心理的主觀感受主要有響度、音高、音色等特征和掩蔽效應(yīng)、高頻定位等特性。電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!聲級(jí)1、聲功率級(jí)2、聲強(qiáng)級(jí)3、聲壓級(jí)聞閾聲強(qiáng)10-12W/m2，相應(yīng)的聲壓2×10-5Pa1000Hz痛閾聲強(qiáng)1W/m2，相應(yīng)的聲壓20PaW0：10-12WI0：10-12W/m2p0：2×10-5Pa常見(jiàn)的絕對(duì)電平表示方法：dBw 取1W作基準(zhǔn)值的絕對(duì)功率電平dBV 取1V作基準(zhǔn)值的絕對(duì)電壓電平dBu 取0.775V作基準(zhǔn)值的絕對(duì)電壓電平0dB120dB實(shí)驗(yàn)表明，人們對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺(jué)并不直接同聲壓或聲強(qiáng)成比例。例如，當(dāng)聲強(qiáng)增加至2倍時(shí)，我們只覺(jué)得聲音加強(qiáng)了0.3倍；當(dāng)聲強(qiáng)分別增至10倍、100倍、1000倍時(shí)，我們的感覺(jué)是聲音增強(qiáng)了1倍、2倍、3倍這種關(guān)系恰好同數(shù)學(xué)中的對(duì)數(shù)關(guān)系相符。為了方便，聲學(xué)中用聲強(qiáng)的對(duì)數(shù)量（叫做聲強(qiáng)級(jí)）來(lái)表示聲音的大小。對(duì)數(shù)的底取10，單位為貝耳，簡(jiǎn)稱(chēng)貝電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!功率增加一倍，聲壓級(jí)增加3dB功率聲壓級(jí)轉(zhuǎn)換法則電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!當(dāng)反射聲延遲時(shí)間過(guò)長(zhǎng),一般是直達(dá)聲后100ms，強(qiáng)度又很大，這時(shí)就可能形成回聲。聲波在特定界面之間的往復(fù)反射顫動(dòng)回聲：聲音有連續(xù)的重疊聲，并有顫抖的感覺(jué)

回聲與顫動(dòng)回聲平行墻壁間聲音相互多次反射引起的聲音顫動(dòng)現(xiàn)象，屬于嚴(yán)重的建聲缺陷，會(huì)造成再現(xiàn)聲音音量不穩(wěn)定、音質(zhì)不良等。最有效的消除方法是避免平行墻壁、采用強(qiáng)吸音材料以及將墻壁表面處理成凹凸不平的漫反射結(jié)構(gòu)等。人耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的聲強(qiáng)，并且與原聲的時(shí)差須大于0.1秒。電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!

兩列（或兩列以上）具有相同頻率、相同振動(dòng)方向和恒定相位差的聲波在空間迭加時(shí)，在交迭區(qū)形成恒定的加強(qiáng)和減弱的現(xiàn)象，聲音干涉后，會(huì)引起駐波和梳狀濾波現(xiàn)象，破壞再現(xiàn)音質(zhì)。聲干涉產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的聲波稱(chēng)為相干波相應(yīng)的聲源為相干聲源當(dāng)兩只揚(yáng)聲器的極性相反時(shí)，揚(yáng)聲器內(nèi)的音圈振動(dòng)方向相反，由此發(fā)出的聲波在空間中傳播同振動(dòng)但相位相差180度，根據(jù)聲波的干涉現(xiàn)象可知，空間內(nèi)某點(diǎn)的合成聲波的振幅會(huì)減弱。雖然揚(yáng)聲器都在發(fā)聲，可是人耳聽(tīng)到的聲音響度減弱。電子學(xué)和聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)共44頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!哈斯效應(yīng)沒(méi)有延時(shí)，感覺(jué)聲音從兩聲源中間發(fā)出延時(shí)5～30ms，感覺(jué)聲