声学基本常识
文章出处： 人气：发表时间：2014-08-19 10:49
声学基本知识能帮助我们快速的了解声学原理和基本知识，声学知识包含很多知识从物理知识到建筑知识都有概括。我们只要了解基本的声学知识就能帮助我们快速的诊断我们生活中的噪音和声学原理帮助我们原理噪音还我们一个宁静的生活。
一、声音常识
（一）声音产生
物体振动——介质传递——人耳感知
（二）声音的性质与影响因素
1.四种 性质 高低 长短 强弱 音色
2.影响因素
高低 频率
强弱 振幅
音色 材料 形状等
（三）
传播方式纵波声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！
声音频率的传播
二、声学常用名词
1.分贝：表示两种电或声功率之比的一种单位,它等于功率比的常用对数的10 倍——缩写为dB。（参看论文《分贝的由来》）
2.电平：是一种表示电量（电压、电流、功率）相对大小的量，常用单位为分贝。通常指定某一电量的数值为标准值，以其他数值和标准值的比值表示电平值。例如取标准功率1 毫瓦为零电平，当所给功率为10 毫瓦时，电平值为10 分贝。如果电平值为负的，就表示低于零电平，由此电平可用来表示任意两个电量间的相对大小。
3.信噪比：信号平均功率与噪音平均功率的比值。
4.相位：我们知道声音是通过空气的压缩和扩张来传播的，对空间的某一点来说，当直达声压缩该点的空气，而反射声反射到该点时有两种情况：一、同样地在压缩该点的空气，我们称反射声和直达声在该点的相位相同，则该点空气压缩的程度变强，音强得到增加，声压得到了提高；二、相反地在扩张该点的空气，我们称反射声和直达声在该点的相位相反，则该点空气压缩的程度变弱，音强得到减弱，声压得到了降低。一句话：相位相同声音变大，相位相反声音变小。
反相：两个相同声音信号相位相差为180 度的情况，在同一声音的策动下音箱或话筒之间的振动方向相反亦属于反相。音响系统有左右声道之问反相、真实相位(即输人信号与输出信号之间相位)反相、话筒之间相位反相和多只音箱组成的阵列中部分音箱反相等四种情况。反相可导致声短路(即声音之间互相抵消，音量减小)、声像失去定位和低音浑浊等现象，对再现声音造成破坏。
5.阻抗：媒质对声波所呈现的阻抗作用，用某一面积上的声压与通过该面积的声通量的复数比来量度。
6.采样率：定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间，它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与位速相混淆。
7.比特率：是指将声音由模拟格式转化成数字格式的采样率，采样率越高，还原后的音质就越好。
●比特率值与现实音频对照：
16Kbps=电话音质
24Kbps=增加电话音质、短波广播、长波广播、欧洲制式中波广播40Kbps=美国制式中波广播56Kbps=话音
64Kbps=增加话音（手机铃声最佳比特率设定值、手机单声道MP3播放器最佳设定值）112Kbps=FM 调频立体声广播
128Kbps=磁带（手机立体声MP3 播放器最佳设定值、低档MP3 播放器最佳设定值）
160Kbps=HIFI 高保真（中高档MP3播放器最佳设定值）
192Kbps=CD（高档MP3 播放器最佳设定值）
256Kbps=Studio 音乐工作室（音乐发烧友适用）
8.驻波：两列沿相反方向传播的振幅相同，频率相同的波叠加时形成的波叫做驻波。
驻波能改变声音原有的特性，在某些频段出现峰值，驻波使低频音听着缓慢迟钝。
只要两对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数，就会出现共振，产生驻波,造成声染色。如果空间内三组平行墙面分别产生的驻波有频率重叠，就会形成更强的驻波。正方形的听音空间就非常容易出现。房间里在相对的墙壁之间，由于声音的多重反射而产生驻波，当驻波发生时能产生共振，其频率取决于墙壁间的距离，可见房间实际上就是个谐振器。
房间里产生驻波造成声染色最多的地方，是音箱后墙的两边墙角.它会反射不干净的低音，这种效应称为房间隆隆声(room booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷，造成低音清晰度下降，需要小心处理。
改善的方法：
室内物品摆放避免对称；因为声波的分布是随机的,大房间受的影响要小于小房间的；最好避免房间任何两面的尺寸相等，或一面恰好是另一面的两倍，也就是正方形或长宽比是两倍的房间。由于100Hz 以下声音的波长大3.4m，与房间的尺寸处在同一数量级，所以在其空间只能产生几个共振频率，低频声波的相互干扰较少，听起来显得自然圆润。但中、高频声音的波长远小于空间尺寸，将在室内产生大量驻波，在驻波的相互干涉下，房间在100~500Hz 的声学特性一般都较差，而这个频段的声频能量又很高，所以要予重视，作出适当处理。控制驻波反射的一个好办法是利用装满书籍的书架，书籍的不规则外形和不太强的吸声作用，能使声波发生散射，从而减轻声音反射的影响。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃是现代家居装修的首选，但却是音响效果的大敌。常会引致声音的模糊嘈吵，改善的方法是在音箱前方放置适当大小的地毯和在玻璃前加上厚窗帘。
9. 动态范围：音响设备的最大声压级与可辨最小声压级之差。设备的最大声压级受信 号失真、过热或损坏等因素限制，故为系统所能发出的最大不失真声音。声压级的下限取决于环境噪声、热噪声、电噪声等背景条件，故为可以听到的最小声音。动态范围越大，强声音信号就越不会发生过荷失真，就可以保证强声音有足够的震撼力，表现雷电交加等大幅度强烈变化的声音效果时能益发逼真，与此同时，弱信号声音也不会被各种噪声淹没，使纤弱的细节表现得淋漓尽致。一般来说，高保真音响系统的动态范围应该大于90 分贝，太小时还原的音乐力度效果不良，感染力不足。在专业音响系统的调整过程中，音响师在调音时要主意以下两方面问题:一是调音台的的输入增益量不要调的过小，否则微弱的声音会被调音台的设备噪声所淹没。二是压限器的阈值和压缩比的调整要格外慎重，阈值过小和压缩比过大，都会使声音动态压缩严重，故应该在保证效果的前提下，尽量减少对声音的动态损失。另外，在放大电路和音源中也存在动态范围，此时即可分辨的最小信号和可达到的最大不失真信号之差。
10. 哈斯效应双声源系统的一个效应，两个声源中的的一个声源延时时间在5 至35 毫秒以内时，听音者感觉声音来自先到达的声源，另一个声源好象并不存在。若延时为。至5 毫秒，则感觉声音逐步向先到的音箱偏移；若延时为30 至50 毫秒，则可感觉有一个滞后声源的存在。海尔式杨声器以发明者美国的诲尔博士的名字而命名的扬声器，1973 年问世，将振膜折叠成褶状，振膜不是前后振动，而是像子风琴风箱似的在声波辐射的横方向振动，是一种特殊结构的电动式扬声器，主要用于高频。
11. 声级：与人们对声音强弱的主观感觉相一致的物理量，单位为分贝。听闻对应的声级为0分贝，但0分贝并不意味着没有声音，而是可闻声的起点，声强每增加10 分贝，其声级就增加10 分贝，房间的本底噪声的声级大约为40 分贝，正常对话为70 分贝，交响乐高潮时为90 分贝，人的痛阈声级为120 分贝。
12.声像：又称虚声源或感觉声源。用两个或两个以上的音箱进行立体声放音时，听音者对声音位置的感觉印象，故有时也称这种感觉印象为幻象，声音图像的空间分布由人的双耳效应决定。立体声放音正是以声像的形式，再现原来声音的空间分布，从而使人们产生一种幻觉，诱发立体感觉。
13. 梳状滤波效应：由于声音之间相互干涉而引起的频率响应曲线梳状起伏现象，会导致声音音色还原不良和保真度差等问题。
14. 位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。您可能看到过音频文件用―128–Kbps MP3‖或―64–Kbps WMA‖进行描述的情形。Kbps 表示―每秒千字节数‖，因此数值越大表示数据越多：128–Kbps MP3音频文件包含的数据量是64–Kbps WMA 文件的两倍，并占用两倍的空间。（不过在这种情况下，这两种文件听起来没什么两样。原因是什么呢？有些文件格式比其他文件能够更有效地利用数据，64–Kbps WMA 文件的音质与128–Kbps MP3 的音质相同。）需要了解的重要一点是，位速越高，信息量越大，对这些信息进行解码的处理量就越大，文件需要占用的空间也就越多。
