家电常识 第三章家用音响设备

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1、第三章家用音响设备第一节声学常识－、声泼的产生与传播我们生活的空间，充满各类声音，有些弱如虫鸣；有些则强如炮轰；有些声音尖如汽笛；有些又沉如闷雷；有些声音悦耳动听；有些却吵闹难忍。但它们有一个共同的特点，就是都产生于物体的振动。要听到声音，必须有三个基本条件：第一是存在声源；第二是要有传播过程中的弹性媒质，即传声介质，例如：空气；第三，要通过人耳听觉产生声音的感觉（图3－1）。声波的传播可以用水面波作形象的比喻：当一石块投入平静的水中时，在水面上便可看到一圈圈的水波纹，它由波峰和波谷高低起伏交替变化着向外传播，如图3－2所示。倒相式

2、音箱就是利用这一特性。声波的传播方向可以用声射线来表示，声射线简称声线，球面波的声线是以波源为中心的半径方向，所以球面波是无方向性的。大多数声源是有方向性的，即声波向某一方向辐射得强。例如，通过喇叭发声就具有明显的方向性，朝着喇叭口的轴线方向，声音听起来就强一些，而其他方向就弱一些。因此，利用喇叭的方向性可以将声音传送得很远，如图3－3所示。33二、频率、声速和波长不是所有的声波都能被人们听见，只有频率在20～20000Hz范围内的声音才能被人听到，该频率范围内的声音称为可闻声。在这个频率范围以外的声波不能引起听觉，频率超过2000

3、0Hz称做超声波，频率低于20Hz的称做次声波。人对低于20Hz的声波可以感觉到振动，而不会引起听觉。发声体每秒振动次数越多，即频率越高，听音者感觉声音的音调越高，一般称之为声音尖锐。反之，频率低的声音音调低，听起来声音低沉。一般把频率为20～40Hz的声音称为超低音，50～100Hz的声音称为低音，200～500Hz的声音标为中低音，l000～5000Hz的声音称为中高音，10000～20000Hz的声音称为高音。对于可闻声频率的上限，不同的人感觉有相当大的差异，而且和声音的声压级也有关系。一般年轻人可以听到约20kHz，中老年人

4、只能听到12kHz。近期流行的一段14400Hz高频手机铃声，一般成年人听不到（25岁左右），只有未成年人才能听到。这种铃声原型为英国一家公司发明的“青少年超音驱逐器”，商家可以用这种驱逐器让徘徊在店门口的不良青少年掩耳走避，就是利用这个道理。声音在不同的介质中的传播速度是不同的，在标准大气压下，0℃的空气中，声音的速度是331．4m／s。空气的温度越高，声速越大，温度每增加1℃，声速增加0.607m／s。声音在固体中传播的速度最快，其次是液体，再次是气体。如在水中一般是1450m／s；在钢铁中约为5000m／s，所以将耳朵贴近铁轨

5、，能听到较远处开动着的火车声。由此可见，声速决定于传声介质的性质，而与声源频率及强度无关。一般计算中，空气中取声速c＝340m／s。三、频程在声学测量中，不可能测量20Hz～20kHz中的每一个频率，而总是在某一频率区间取特定值进行测量。这个频率区间称为频带。频带由上限频率和下限频率确定，、又称为截止频率。、的间隔可以用频率比或以2为底的对数表示，称为频程。若一个频带中，上限频率为下限频率的两倍，即＝2，则称其频带宽为倍频带或倍频程。如果测量精度要求高，频带可以窄些，例如，在图示均衡器上常用到1／3倍频程、2／3倍频程；在声学测量中

6、常用到l／6倍频程。上限和下限截止频率的一般关系为＝2n式中，n为倍频程的系数，或称倍频程数，它可以是分数或整数。例如，n＝1／3即指1／3倍频程；n＝1即指倍频程。音频的倍频程：16Hz、32Hz、64Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz、16kHz。一般用于低档图示均衡器上进行频谱调节。四、声波的度量声波的强度可用声压、声压级来定量描述，声压的国际单位是“Pa”（帕），1Pa＝1N／m2，1大气压＝105Pa。声压与大气压相比是极其微弱的。正常人能听到的最弱声音约为2×10-5Pa，称

7、为参考声压，用符号Pe表示。人耳有一个很奇怪的特点，主观感受的响度并不是正比于声压的绝对值，而是大体上正比于声压的对数值。为此，在声学中还用声压级来描述声波的强弱，用符号SPL表示，单位为dB（分贝）。人耳能听到的最弱声音，即参考声压级为0dB。通俗讲就是1W与l0W电声功能，对人耳只是音量相差了一倍。五、声波的特性及听觉的主观感受声波在传播中会产生反射、绕射相干涉等现象，并具有一定的传播规律。生理声学认为，听觉形成的基本机理可以这样描述：由声源振动发出的声波，通过外耳道、鼓膜和小听骨的传导，引起耳蜗中淋巴液和基底膜的振动，并转换成

8、电信号，由神经元编码形成脉冲序列，通过神经系统传递到大脑皮层中的听觉中枢，产生听觉，感受到声音。由人耳和大脑所组成的听觉系统真是一个奇妙的机构。它能够接收频率为20Hz～20kHz的音频；可以感受声压为2×10-5～2×102帕的声波