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Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse噪声测试讲义第一章声学基础知识第一节声音的产生与传播一、声音的产生首先我们看几个例子:敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到鼓面的振动;人能讲话是由于喉咙声带的振动;汽笛声、喷气飞机的轰鸣声,是因为排气时气体振动而产生的。通过观察实践人们发现一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止。因此,人们得出声音是由于物体的振动产生的结论。声源及噪声源发声的物体叫声源,包括一切固体、液体和气体。产生噪声的发声体叫噪声源。三、声音的传播声音的传播需要借助物体的,传声的物体也叫介质,因此,声音靠介质传播,没有介质声音是无法传播的,真空不能传声,在真空中我们听不到声音。声音的传播形式(以大气为例)是以疏密相间的波的形式向远处传播的,因此也叫声波。当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传递。四、声速声音的传播是需要一定时间的,传播的快慢我们用声速来表示。声速定义:每秒声音传播的距离,单位:M/s。在空气中声速是340m/s,水中声速为1450m/s,而在铜中则为5000m/s。可见,声音在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,另外,声速还和温度有关。第二节人是怎样听到声音的一、人耳的构造人耳是由外耳、中耳和内耳三部分组成,各部分具有不同的作用共同来完成人的听觉。耳朵三部分组成结构见彩图。外耳,包括耳壳和外耳道,它只起着收集声音的作用。中耳,包括鼓膜、鼓室、咽鼓管等部分。由耳壳经过外耳道可通到鼓膜,这里便进人中耳了。鼓膜俗称耳膜,呈椭圆形,只有它才是接受声音信号的,它能随着外界空气的振动而振动,再把这振动传给后面的器官。鼓室位于鼓膜的后面,是一个不规则的气腔。有一个管道使鼓室和口腔相通,这个管道叫咽鼓管。咽鼓管的作用是让空气从口腔进人中耳的鼓室,使鼓膜内外两侧的空气压力相等,这样鼓膜才能自由振动。鼓室里最重要的器官是听小骨。听小骨由锤骨、砧骨和镫骨组成,锤骨直接与鼓膜相依附,砧骨居中,镫骨在最里面,它们的构造和分布就象一具极尽天工的杠杆,杠杆的前头连着鼓膜,后头连着内耳。它们能把鼓膜的振幅变小而压力扩大后传给内耳。内耳的基本功用是感受由鼓膜送来的振动。内耳由不管听觉的三个半规管和专管听觉的螺旋状骨组织──耳蜗组成。半规管与听觉没有关系,是一种平衡器官。负责听觉的耳蜗,内部有一张薄膜,膜上布有听觉神经末梢──23500根神经纤维,它们通过听觉神经与脑髓膜相联系。耳蜗内部充满了胶质的液体,从鼓膜传来的振动由耳蜗内部的胶质液体传递给薄膜上的神经纤维,引起听觉神经末梢的兴奋,并由听神经及大脑皮层的有关部位进行加工分析,这样就产生了听觉。二、人听到声音的过程上面我们讲了声音在空气中是以疏密相间的波的形式向远处传播的,实际上这种疏密相间的传播过程也是声压高低的传播过程,密部压强大,疏部压强小,这种变动的压力传人人耳,就会引起耳膜震动。因此,外界传来的声音能引起鼓膜振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音。三、耳聋耳聋分两类,一是传导性耳聋,它是由于人耳的传导部分出现了障碍引起的,鼓膜损坏,听小骨损伤,这类耳聋可治疗。另一种是神经性耳聋,它是由于听觉神经系统受到损伤,这类耳聋不可治愈。第三节声音的特征一、音调和频率1、音调:指声音的高低或粗细,与频率有关。2、频率:物体每秒振动的次数叫做频率,它的单位是赫兹,符号Hz,频率是用来描述物体振动快慢的物理量。3、音调与频率的关系:音调的高低是由发声体振动的频率决定的。振动频率越高,音调越高,人们听到的声音越尖细;振动频率越小,音调越低,人们听到的声音越粗钝。不同物体的振动频率不同,同一物体的振动频率也可以调节。二、响度和振幅1、响度:指声音的强弱或大小,由振幅决定。2、振幅:物体振动的幅度,发声体振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。3、影响响度大小的因素⑴响度与振幅有关:振幅越大,声音的响度就越大。⑵响度还与距离发声体的远近有关。距发声体越近,响度越大;距发声体越远,声音越发散,人耳感觉到的声音响度越小。(3)另外人听到声音响不响还和发声体的频率有关。我们平时所说的声音“大小”是指响度,而声音“高低”一般是指音调。三、音色音色也叫音品:反映了声音的品质与特色,音色由发声体的材料、结构决定。不同发声体的材料不同、结构不同,发出的声音的音色也就不同。我们能分辨出不同的人,不同的乐器就是根据它们的音色而分辨出来的。四、人的听觉范围人能否听到声音和两个因素有关,一个是和发声体的频率有关,一个是和声波的强度有关。1、频率范围对于人耳,只有20—20000Hz的振动才能产生声音的感觉。低于20Hz或高于20000Hz的振动人耳是听不到