实际应用：音箱位置布设 1、先入为主： 2、低频补偿：
三、声功率和声强 单位时间内，穿过垂直于声波传播方向给定面积的声能通量为声功率（P 单位是W 单位时间内，穿过垂直于声波传播方向给定面积的声能通量为声功率（P）,单位是W ； 单位面积上的声功率为声强，以 表示，单位是W/m²（瓦／平方米）。 单位面积上的声功率为声强，以 I 表示，单位是W/m²（瓦／平方米）。 四、声级 人耳对声压和强度变化的敏感度与强度变化的绝对值不成正比，而与强度变化的对数 值成正比。 声压级增加10分贝，人们感到响度约增加一倍，声压级、声强级和声功率级的单位为 声压级增加10分贝，人们感到响度约增加一倍，声压级、声强级和声功率级的单位为 dB(分贝) dB(分贝) ; 1、声压级 P0为基准声压数值等于 P0为基准声压数值等于 也可写成 LP = 20 lg p + 94dB P为待求声压级的声压。
频率试听：频谱分析仪 信号发射器 频率试听：频谱分析仪-信号发射器 响度试听：频谱分析仪-信号发射器 响度试听：频谱分析仪 信号发射器
钢琴：1KHz 钢琴：1KHz增加5分贝（dB） ★响度变化和声音素材有关 音效：汽车 音效：汽车 增加
思考：单音与复音的提升和衰减； 思考：单音与复音的提升和衰减； 应用：人声和伴奏的提升和衰减； 应用：人声和伴奏的提升和衰减；
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 原音钢C\523.2Hz\1 原音钢 盛大钢琴C\523.2Hz\1 盛大钢琴 思考： 思考： 乐器的声音为什么不同， 乐器的声音为什么不同， 乐器与电子乐器的区别； 乐器与电子乐器的区别； 应用： 应用： 音响设备与使用目的选择 泛音实验：声音、软件、激励器、 泛音实验：声音、软件、激励器、频谱图
波阵面、声线、声波的反射、折射、衍射、驻波 波阵面、声线、声波的反射、折射、衍射、
人耳的几种效应\ 人耳的几种效应\
掩蔽效应、鸡尾酒会效应、哈斯效应 掩蔽效应、鸡尾酒会效应、
第一章 声音与人耳听觉特性
第一节 声音和声波 声音是由物体振动产生的，振动发声的物体— 声音是由物体振动产生的，振动发声的物体—声源。 声音可以通过固体、液体、气体等媒质传播。 在空气中，声源的振动会使周围的空气质点产生一定的疏密变化， 在空气中，声源的振动会使周围的空气质点产生一定的疏密变化， 并以一定的速度传播出去形成声波。 波演示
一、声压： 声压： 以P表示，单位是Pa，声压的大小是--将变化的声压瞬时值平方后求得的平均值。 表示，单位是Pa，声压的大小是--将变化的声压瞬时值平方后求得的平均值。 声压在作简谐变化（正弦、余弦）时，声压的有效值是 人耳刚好能听到的声压约为 人站在一米处大声说话，声压约为
0.05～ 0.05～0.1 Pa
音高\频率 唱名 音高 频率\唱名 键盘位置关系 频率 唱名\键盘位置关系
提琴C\523.2Hz \1
提琴C6\1KHz \і
试听： 试听：熟悉音程变化
频率发生器
乐器音调对比： 乐器音调对比：
钢琴：C5（523Hz） 钢琴：C6（1KHz） 提琴：C3（130Hz） 提琴：C6（1KHz）
要求： 要求：经常做听力训练
四、驻波： 驻波： 由两列振幅及频率相同的声波在同一直线上沿相反方向传播时叠加形成的波。
它表示各点都在作简谐振动，各点振动的频率相同，是原来波的频率。但各点振幅 随位置的不同而不同。 振幅：各处不等大，出现了波腹（振幅最大处）和波节（振幅最小处）。相邻波节 间距 λ/2。
第七节 人耳效应
一、掩蔽效应 其它声（噪声）的存在，使得人们对目标声音的听力降低。 其规律如下： 1、低频声易掩蔽高频声，而高频声不易掩蔽低频声。 2、掩蔽声的声压级越高，掩蔽能力越强，频带也越宽。 3、掩蔽声的频带越宽，对目标声掩蔽的频带越宽。 4、掩蔽声与目标声的频率越接近，掩蔽能力也越强。 5、频率相近的纯音容易掩蔽，但过于接近则会产生差拍，反而使掩蔽减弱。 二、哈斯效应 哈斯（Hass）发现人们不能分辨出某些延迟声的现象。 如果延迟声的声压级小于先导声，无论延迟声的来向如何，只要延迟声迟于 先导声17ms，就不会感到延迟声的存在。 当延迟声的方向接近先导声时，即使延迟30ms，也不会感到延迟声的存在。 当延迟时间达到25～50ms，延迟声才会被感觉到，但与先导声之间仍不能被分开。 当延迟时间超过50ms时，才会感到延迟声的存在。
三、音色 音色是人们区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉，音色也称 音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。 声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动 所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。 每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音，借此可以区别其它具有相 同响度和音调的声音。声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定 了各种声源的音色特征，其包络是每个周期波峰间的连线，包络的陡缓影 响声音强度的瞬态特性。
反 射
折 射
当波在传播过程中遇到障碍物或有孔的障板时,其传播方向绕过障碍物发生偏折弯曲传播 的现象,称为波的衍射，也称之为绕射。 频率越高越难产生衍射； 当障碍物的尺寸小于5λ时，声波会绕过障碍物； 当障碍物的尺寸为5λ～10λ时，一部分声波会绕过 障碍物； 当障碍物的尺寸接近30λ时，声波几乎完全会被障 碍物遮挡。 演示
声学基础知识
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赵春阳 2009
声音的产生与传播人耳听觉特性\ 声音的产生与传播人耳听觉特性\
声音和声波、声压、声速、频率、周期、 声音和声波、声压、声速、频率、周期、泼长
声功率\声强\ 声功率\声强\声级 人耳的听觉范围\听力范围、 人耳的听觉范围\听力范围、声压级范围 声音的三要素\音高、响度、 声音的三要素\音高、响度、音色 声波的传播\ 声波的传播\
当声音减弱到人耳刚刚可以听见时，此 时的声音强度称为“听阈”；当声音增 强到使人耳感到疼痛时，这个阈值称为 “痛阈”，听阈和痛阈随声压和频率的 变化而变化。 听阀 痛阀
频率听觉范围实验:频谱分析仪 频谱分析仪
第四节 声音的三要素
声音的听觉心理主观感受主要有：音调、响度、音色等特性， 音调、响度、音色 音调 又称为声音“三要素”。 一、音调：音调也称音高，表示人耳对声音调子高低的主观感受，客观上 音调： 音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位 用赫兹(Hz)表示。 音调的变化与频率的关系是对数关系，频率每高一倍 一个倍频程）、音调 频率每高一倍(一个倍频程）、 频率每高一倍 一个倍频程）、音调 就高一个八度 八度。 就高一个八度。音调的单位是“美”，通常定义响度为40方的1kHz纯音的 音高为1000美，赫兹与“美”同样是表示音高的两个不同概念的单位。
拨弦古钢琴C\523.2Hz\1 拨弦古钢琴 电子大钢琴C\523.2Hz\1 电子大钢琴 音高\频率 唱名 音高 频率\唱名 键盘位置关系 频率 唱名\键盘位置关系 原音钢C\523.2Hz\1 原音钢 盛大钢琴C\523.2Hz\1 盛大钢琴
声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真(Hi-Fi)音响的目标就是要尽可能 准确地传输、还原重建原始声场的一切特征，使人们真实地感受到诸如声 源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果。
等响度： 等响度： 人耳的可听阀是一个类似“V”字形曲线，除中音外，对高音和低音都不 够 敏感，要感到同样响度，高音和低音需要较大的声压级。 例如，100Hz的30dB的声音和1kHz的10dB的声音在人耳听起来具有相同的响 度，这就是所谓的“等响度”。 人耳对3-5kHz声音最 敏感，幅度很小的声音 也能被人耳听到，而在 低频区(如小于800Hz)和 高频区(如大于5kHz)人 耳对声音的灵敏度要低 得多。 思考：响度大小与音调 思考： 应用： 应用：音乐的震撼与人 声的清晰
−12
10 −12 W / m 2
W
第三节 人耳的听觉范围
一、频率-听力范围：人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。 频率-听力范围： 20Hz～20KHz为可听声；低于20Hz为次声；高于20KHz为超声； 青年人1000Hz 、0dB--听阀；1000Hz 、120dB--痛阀。 二、声压级-听力范围： 声压级-听力范围： 其他频率可听声的听力阀和痛阀与1000Hz声音不同，低于1000Hz和高于 4000Hz的听阀都高于0dB，即人耳对它们的灵敏度较差；听阀曲线最低的 是3000～4000Hz的声音。
了解： 1、空气的湿度对声音传播的影响； 2、语言的方言与环境；
二、声速、频率、周期和波长： 声速、频率、周期和波长：
声波在一秒内传播的距离为声速，以C 声波在一秒内传播的距离为声速，以C表示，单位是 m/s （米／秒）； 常温（15度）时，C=340 常温（15度）时，C=340 m/s 。 声波在一秒内振动的次数为频率，以f 声波在一秒内振动的次数为频率，以f 表示，单位是 Hz；1KHz=1000Hz 。 Hz； 周期性振动完成一次振动所需的时间为周期，以T表示，单位是s 周期性振动完成一次振动所需的时间为周期，以T表示，单位是s（秒）。 频率和周期互为倒数 T=1/ f ； 声波每振动一次所走过的距离为波长，以 表示，单位是m 声波每振动一次所走过的距离为波长，以λ表示，单位是m（米） 声速、频率、波长之间的关系： 思考： 思考： 频率高的声音： 波长（ ）、声速（ 频率低的声音： 波长（ ）、声速（ ） ）
第六节 声波的传播
一、波阵面和声线：声波由声音发出后，在介质中向各个方向传播，在某一时刻由声 波阵面和声线： 波到达的各点所连成的面称为波阵面 波阵面。波阵面为平面的称平面波（如管子中的声波）， 波阵面 波阵面为球面的波称为球面波（点声源）；波的传播方向称为声线或波射线。 横波： 横波：质点的振动方向和波的传播方向相互垂直,这种波称为横波。 纵波： 纵波：质点的振动方向和波的传播方向相互平行,这种波称为纵波。 二、声波的反射和折射 声波和光波一样，反射时入射角等于反射角；折射时入射角 正弦与折射角正弦之比等于两媒质的声速比。 三、声波的衍射