| | | | | | | |
 
  促销信息
  验配师介绍
  产品服务
  留言中心
  活动集锦
  联系我们

声波的概念

2018-1-3
 

1.声音的本质

声音是一种波动,它是振动在媒质中的传播。振动的物体使其周围的空气层质点交替地发生压缩和膨胀,这种变化由近及远,从而使受激发物体的振动以一定的速度传播开去,这种振动能量的传递,就是声波传播的本质。

2.声音的物理特性

1)速度

常温下声波在空气中的传播速度约是340 /秒,我们大多数人都见过远处的雷暴,通常是先看到闪电然后再听到轰鸣声,这是由于光的传播速度比声音快。在不同的介质中声音的传播速度不一样,水中声音传播速度比空气中快4倍,而在铁中声音传播速度是在空气中传播的14倍。

2)频率

频率即每秒钟的周期数,若周期持续时间等于1/100 秒即每秒完成100 个周期,那么我们说它的频率为100(周期/)

为纪念德国物理学家Heinrich Gertz 国际标准化组织把它的单位命名为HZ,并被广泛应用。

3)音调

如果有两个音叉,一个是500Hz 另一个是800Hz 当你听到这两个音叉发出的声音时,你会发现500Hz 发出的声音比800Hz ,我们称之为低音。

频率与音调是两回事,频率是物理的数量并可精确衡量,而音调是一种主观印象不能直接衡量。

4)声压和声压级

若有两个相同频率的音叉用不同的力量敲击,那么大力敲的音叉就比较响且相应音叉振动幅度也大。

同频率一样空气压力下的变化--声压--是可以精确衡量,因为它是个物理量。

大气静止时的压力为大气压力,大气压力用Ps表示,一个标准大气压力叫1(bar)。当有声波存在时,局部空气产生压缩和膨胀,在压缩的地方压力增加,在膨胀的地方压力减少,这样就在原来的大气压上又增加了一个压力的起伏。这个压力的起伏是由于声波的作用而引起的,故称之为声压,用符号P表示。声压的大小表示了声波的强弱,国际上采用”(Pa)作为声压的单位。1Pa=1N/mm1bar=100000Pa

声压级是表示震动幅度大小的另一种表示方法。

讨论某一点的声压级,是用该点的声压P与参考声压P0的比值取常用对数再乘以20的值,用dB或分贝表示。习惯上采用英文Sound Pressure Level 的缩写 SPL为符号,目前国际上采用符号Lp

表达式为:Lp=20Log10(P/P0)(分贝,dB)

式中参考声压 P0=2*10(-5次方)(N/mm)=0dBspl

分贝(dB)=10Lg(P/P0)

声压级是反映声信号强弱的最基本的参量。

5)响度和响度级

响度,就如音调是一种主观的印象,它是我们感觉声压强度的印象。一般地,我们可以说空气压力的变化幅度越大听到声音就越响,但我们对各种各样频率的主观感觉是不一样的,这不是绝对的。

等响度曲线

从图上可以看出,响度不但和能量有关还和频率有关,一般来说高频听上去要比低频响亮些。

响度的单位叫宋,1宋定义为一个来自听者对面的频率为1000Hz、声压级为40dB的平面行波的强度。如果另一个声音听起来比这一声音响n倍,就说这声音的响度为n宋。1000Hz纯音声压级的分贝值,就定义为响度级的数值,单位叫方。因此1000Hz的声压级(dB)等于响度级方。对于任何其他频率的声音,当调节1000Hz纯音使它听起来与这一声音一样响时,则这1000Hz纯音的声压级分贝值,就定义为这声音的响度级方值。

注:分贝

分贝是一种新的单位可简单地描述为能量比率。

分贝在听力学及电声学上非常有用。

分贝数等于两个能量比率的对数值的10 倍或是

两个压强比率对数值的20 倍写下的公式是:

从分贝的定义我们不难得出以下关系

记住:dB 代表一种比率,若不知道用什么参考数值

进行比较,任何dB数值将没有任何意义。

6)复合声

前面我们探讨的主要是纯音,并涉及到了声音的两个重要特性:音调和响度。日常生活中我们很少听到纯声,几乎听到的都是复合声。如说话、音乐等它们是由许多同时产生的不同频率正弦波组成。其中频率最低的称基音或称第一谐波,频率较高的(基频的倍数)称泛音(第二谐波,第三谐波……)(见右图)

两演奏相同音符的两种不同乐器,如小提琴与长笛所发出连续声两者有别,这种不同在音乐上称之为音色,言语上称之为音质不同。这种感觉也一种主观的印象,不能直接衡量,同时还受声音的强度影响。

7)几种常见的声音信号

1) 纯音(pure tone):是指声压随时间作正弦变化的信号。由于纯音通常指只包含一个频率的信号,所以也称为单音。

2) 啭音(warble tone):纯音频率在某指定点(1000Hz)作高低(±5Hz)连续周期性变化的信号。

3) 脉冲音(impulsive sound):断续的纯音。测听中为减少听觉疲劳,提高分辨能力,普遍采用断续音。

4)白噪声(white noise):指在较宽的频率范围内,各频率的能量分布均匀。在听力测定中,所用的掩蔽噪声可有白噪声WN(white noise);宽频带噪声WN(wide band noise);窄带噪声(narrow band noise)

5)环境噪声、本底噪声:环境噪声是指测试环境所有远处和近处噪声的总和,本底噪声一般指测试设备本身的不希望有的信号。

北京市西城区西直门外大街金泰鑫侨大厦5508室(德宝饭店东侧往北50米)

电话:010-66186571  010-66120209  手机/微信:18500879135

 

 


 

打印版

版权所有:北京音之魂医疗器械经营部
中心地址:北京市西直门外大街金泰鑫侨大厦5层1508室(德宝饭店正门北50米)
电话:010-66186571 、66518122