最新声学基础ByQianws.教学讲义ppt.ppt

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1、声学基础ByQianws.“声学基础”研究的内容声源声信号及其特征调音台处理设备功放音箱声场听众声音传播理论建筑声学听觉生理学心理声学音质评价1.声信号及其特征2.声音传播理论3.建筑声学4.听觉生理学5.心理声学6.音质评价频率响应：指可闻频率范围内的幅度变化，用于判断一种器材（如音箱、功放、调音台）还原信号的平滑度。电声设备的频率响应振幅与频率1.声信号及其特征音箱的频率响应图振幅与频率1.声信号及其特征时间与频率延时与频率的关系1.声信号及其特征同一音箱的三个频率的重放时间与频率1.声信号及其特征相位响应：表示相位随频率的变化关系，用度数表示。电声设备的相位

2、响应图时间与频率1.声信号及其特征极性相反的电声设备的相位响应图时间与频率1.声信号及其特征典型音箱的相位响应图，能明显看到低频的延时，时间与频率1.声信号及其特征优质音箱的相位响应图，低频延时要小得多。时间与频率1.声信号及其特征相位响应的意义：人耳对时间偏移是非常敏感的（虽然它们很小），如果我们听两套频响非常相似的音响系统，它们听起来是不完全一样的，因为不同频率之间的时间偏移不一样。这是鲜为人知的，但非常重要。时间与频率1.声信号及其特征基音与泛音语言和音乐信号都是不规则的随机信号，由基频信号和各种谐波（泛音）成分组成。谐波失真是由于产生了原始信号中没有的频率

3、成分，此频率为原始频率的倍乘数，所有谐波信号的总电平除以基波信号电平，即为总谐波失真（THD）电声设备1.声信号及其特征人声信号语言：基音130－350Hz，包括全部泛音130－4000Hz。演唱：基音80－1100Hz，包括全部泛音80－8000Hz。分为男低音、男中音、男高音、女中音、女高音五个声部。声压级：正常讲话时与讲话人相距1米处的平均声压级为65－69dB。动态范围：语言的动态范围（最大声压级与最小声压级之差值）为30－40dB。1.声信号及其特征音乐信号乐器频率范围：基音16－4000Hz，包括全部泛音16－16000Hz。声压级：15－18件乐器的

4、乐队演出时，离声源10米处的平均声压级约为95dB。动态范围：一般乐队的动态范围为40－60dB，大型交响乐队的动态范围可达到100dB。高质量的音响系统（音乐重放）的频率响应范围应不小于40－16000Hz，信号动态范围应不小于50－55dB。1.声信号及其特征速度、波长与频率λ＝ν/f式中ν——声音速度，单位m/s；ｆ——频率，单位Hz；λ——波长，单位m。1.声信号及其特征声信号及其特征声音传播理论建筑声学听觉生理学心理声学音质评价声音传播理论自由声场中的声音传播声压级的叠加混响时间室内声场的结构指向性扬声器的直达声场和混响声场声波的干涉几种典型的声学缺陷自

5、由声场中的声音传播平方反比定律：位于自由声场中的一个点声源产生的声压级在离开声源的距离每增加一倍就减小6dB。大气吸收对声音传播的影响：高频衰减。体育馆、体育场、艺术广场等大型扩声场所。湿度对声音传播的影响：干燥空气中的衰减比潮湿空气中的衰减要大。室内游泳池和室外扩声系统。2.声音传播理论声压级的叠加声压级叠加列线计算图：2.声音传播理论混响时间混响时间：声场达到稳定时，从停止发声开始至声压级衰减60dB所需的时间。赛宾公式：RT60＝0.16V/Sā式中V——房间容积，单位m；S——房间表面积的总和，单位m；ā——房间表面的平均吸声系数。322.声音传播理论

6、混响时间RT60对音质的影响：混响时间短，有利于清晰度的提高，但过短时则会感到声音干涩和响度变弱；混响时间长，有利于声音的丰满度，但过长则会使声音浑浊、清晰度降低并且使声音没有方向性。混响时间2.声音传播理论各类厅堂混响时间的最佳值：混响时间2.声音传播理论室内声场的结构房间中某一点生源发声时，声波以球面波方式向四周扩散传播，声音的强度与传播距离的平方成正比减少（平方反比定律）。当声波传播到周围界面时，一部分声能被吸收，另一部分声能被反射。到达听众耳朵的声音由三部分组成：直达声、比直达声晚50ms以内到达的早期反射声（又称近次反射声）和比直达声晚50ms以上的多次

7、反射声（有称混响声）。2.声音传播理论三种声音的贡献：直达声：提供声源的方向、传递声音信息、提高声音清晰度和声压级的主要来源。近次反射声：提高声压级和声音清晰度、增强声音的空间感。混响声：混响声无方向性，不包含声音信息，但它使声场分布均匀、音质丰满，可提供分辨房间空间特性（房间的大小）的信息。过大的混响声会降低声音的清晰度/掩蔽直达声，超过100ms延时的混响声会形成回声，严重影响声音清晰度。室内声场的结构2.声音传播理论指向性扬声器的直达声场和混响声场临界距离Dc：沿着声源轴线方向的直达声声能D与混响声声能R相等的距离，即D/R=1（0dB）。Dc=0.14√Q

8、R式中Q—