聲學(xué)基礎(chǔ)
注:部分資料取自《電聲學(xué)》、《音響技術(shù)及電聲技術(shù)》等參考書
1)聲音的產(chǎn)生
根據(jù)物理學(xué),聲音的本質(zhì),是由物體振勸引起周圍彈性物質(zhì)發(fā)生波動(dòng)的現(xiàn)象,物體的振動(dòng)會(huì)激振空氣而發(fā)生空氣壓力的波動(dòng),該波動(dòng)就是我們稱的聲波運(yùn)動(dòng),聲波進(jìn)入人耳,振動(dòng)耳膜所引起的聽覺感受叫做“聲音”。
2)有關(guān)聲音的主要物理量
音速:即聲波轉(zhuǎn)送的速度。聲波傳送的速度會(huì)因行經(jīng)之媒介物與溫度而有所差異,一般認(rèn)為是344米/秒。
波長(zhǎng):指聲波的質(zhì)點(diǎn)由起始點(diǎn)起,至終結(jié)點(diǎn)止,上下擺動(dòng)一個(gè)完整波形的周期之間的距離。波長(zhǎng)的單位為:米(m)
頻率:指聲波在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)一個(gè)周期的次數(shù)。頻率的單位為:赫茲(Hz)
聲壓:指聲波引起的大氣壓的波動(dòng)。單位為:分貝(dB)
3)人耳的聽覺特人耳所能察覺的最小聲壓為0分貝,所能承受的最大的聲壓為120分
貝。
以現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象來列舉聲原的分布情況:10~20分貝:人的呼吸聲
20~40分貝:小聲交談
40~60分貝:一般談話
60~80分貝:喧鬧的辦公室
80~100分貝:卡車聲
100-120分貝:交響樂最強(qiáng)音
120~140分貝:噴氣式飛機(jī)起飛
人耳可以聽到聲音的頻率范圍20Hz~20000Hz,一般分類低于300Hz為低音部分,300Hz
至4000Hz為中音部分,高于4000Hz為高音部分,其中人耳對(duì)高音部分的回應(yīng),會(huì)因人而異,并會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減弱。
等響度曲線,人耳對(duì)聲音響、輕的感受(稱之為“響度”)除了和聲音的聲壓級(jí)有關(guān),還與頻率有關(guān),著名的佛萊奇爾-芒森(Fletcher-Munson)曲線圖(亦稱等響度曲線),正是表示了響度、聲壓、頻率三者的關(guān)系。
1,人耳對(duì)不同的純音的回應(yīng)是不同的,對(duì)3k-5kHz這一頻段的聲音最為敏感。
2,聲壓級(jí)越高,人耳的聽覺特性越平坦,隨著聲壓級(jí)的降低,人的聽覺頻響會(huì)變差,低頻
段尤甚。
4)聲音的三要素以聽覺心理上的性質(zhì)而言,即響度、音高與音色。響度:即人耳對(duì)音量大小、聲音強(qiáng)弱的主觀感受,其特性在“等響度曲線”中已有表述。
音高:即人耳對(duì)聲音頻率的主觀感受,物體振動(dòng)頻率越高,音高則高;反之物體振動(dòng)頻率越低,音高則低。如女生的聲音比男生高;定音鼓的音高比低音鼓的高。
音色:是人耳在主觀感覺上區(qū)別具有相同響度和音調(diào)的兩個(gè)聲音有所不同的特性,即兩個(gè)聲音即使響度與音高一樣,如小提琴與小號(hào)發(fā)出同一音調(diào),但人耳仍能感覺出不同。這是因?yàn)檫@兩個(gè)聲音的基頻(音高)雖然一樣,但他們所包含的諧波(也指泛音)不同,因此就具有了不同的音色。
5)音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)及術(shù)語(yǔ)i)清晰度:清晰度是指音樂重播時(shí),各頻段的發(fā)音界限明顯清晰,一般地說,40000Hz、7500Hz、12000Hz頻段的聲音對(duì)它起積極的作用,在125~250 Hz頻段的聲音對(duì)它則起消極的作用。另外混響和延時(shí)處理也會(huì)降低清晰度。 ii)力度:力度指聲音的音感突出,有穿透力。