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调音师培训教材;调音基础;第1节声音的物理特性;一、声波，声音及声音的分类

声波与声音是两个有联系，又有区别的概念。

1.声波

物体的振动会引起周围媒质质点由近及远的波动，称之为声波。引起声波的物体称为声源。传播声波的物质称为媒质。声波波及的空间范围称为声场。

2.声音

声音是声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受.可见,声音是由声源振动,声波传播和听觉感受3个环节所形成的.

;扬声器发声时，会引起周围空气的振动而产生声波，其传播方向与空气质点振动方向相同。因而，声波是一种纵波.;(1)语音，即语言的声音，是语言符号系统的载体。

(2)音乐是指有旋律的乐曲。

(3)效果声，是指自然界中发生的有特殊效果的声音，例如：汽车声、鼓掌声、风雨声、打雷声、鸟鸣声等。

(4)噪声，即噪音。

(5)合成声音，由计算机通过一种专门定义的语言来驱动一些预制的语言或音乐合成器产生，如MIDI声音。;二、声波的基本参数

1.声波的频率

声波的频率就是声源振动的频率，即每秒钟内来回往复振动的次数。频率的单位通常用Hz（赫兹）来表示，简称赫。声波的频率对人耳的听觉感受影响很明显。按照声波的频率不同，声音可以分为次声波、超声波、人耳可听声三种。

人耳可听频率范围（听域）为20Hz~20KHz，<20Hz为次声，>20KHz为超声。

;声音频率分布;2.声波的周期

一个声波完成一次振动所需要的时间称为周期，用符号T表示，单位通常为秒（s）。周期与频率是互为倒数关系。

;3.声波的波长

声波的波长是指声波在一个周期的时间内传播的距离。c=λ·f

4.声波的振幅

声波的振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离。

5.声波的相位

描述信号波形变化的度量，单位度（相角），波形循环一周即为360度;三、声音的特性参数

1.声压和声压级

有声音存在时，大气压强会有微弱的起伏变化，我们将此压强的变化量称为声压，以p表示，单位为Ｐa，１Ｐa=1N/m2

使大多数人产生听觉现象的最低声压是

２×10-5Pa用Ｐr表示

实验证明：人耳对声音强弱的感觉是与声压的对数成正比的，这就是著???的韦伯定律。因此引入声压级的概念，定义为：

Lp=20lg(P/Pr)

;常见声源的声压级

;2.声强与声强级

单位时间内通过与指定方向垂直的媒质单位面积的声能量称为声强，用Ｉ表示．单位：Ｗ／m2

人耳对声波强弱的感受大致上和声强（或声压）的对数成正比例。为适应人耳听觉这一特性及计算方便，我们常将两个声波的强度（或声压）之比取对数来表示其声波的强弱，并用dB来表示。

例如，一个声波的强度为IA，另一个声波的强度比IA强1000倍,则这两个声波的强度差别用dB表示为

10·lg（I2/I1）=10·lg（1000I1/I1）=30dB

;与基准声压相对应，人耳可以感受的最低声强为10-12W/m2，我们称之为基准声强，用Ir表示。

我们将待测声强与基准声强的比值取对数，称为声强级，用符号ＬＩ表示

ＬＩ＝10lg(I/Ir)

I是声强,

Ir是基准声强,为10-12Ｗ／m２

声强和声压都可以表示声场中声音的强弱。但声强指的是单位面积上穿过的声能，而声压是单位面积上的力。在实际使用中，声强不易直接测试，但通常可以用测得的声压来换算。声强与声压的平方成正比。;四、声音的传播

1.声波的反射

声波从一种媒质进入另一种媒质的分界面时，会产生反射现象。例如声波在空气中传播时，若遇到坚硬的墙壁，一部分声波将反射。

;2.声波的衍射

当声波遇到障碍物时，会有一部分声波绕过障碍物而继续向前传播，这种现象称为绕射,又称衍射。绕射的程度取决于声波的波长与障碍物大小之间的关系。

;第2节人耳的听觉特性;声波是在弹性媒质中传播的一种机械波，然而并非所有声波都能被人耳所感知（听觉）时，即使人耳能感知到声音，其感觉也各有不同，因为人的听感是一个非常复杂的物理——生理——心理过程。

这说明，声音虽然由振动产生而客观存在，但是它给予人的主观感受却与客观实际上有一定差距，甚至还可能会产生“错觉”，这就是本节所要讨论的人的听觉特性。

;一、人耳的听觉范围

1.频率范围：20Hz----20kHz

2.声压级的范围

人耳对不同频率的声音在相同声压时的感觉不同

听阈：2×10-5Pa（0dB）

痛阈：2×101Pa（120dB）

;超声波是指任何声波或振动，其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫。超声波由于其高频特性而被广泛应用于众多领域，比如金属探伤、工件清洗、医学透视等。

频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。次声