电子学和声学基础知识.ppt

电子学和声学基础
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电 子 学 基 础 知 识
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欧姆定律
在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比
电
1600
1412
1779
160
141
178
2000
1778
2240
200
178
224
2500
2238
2820
250
224
282
3150
2817
3550
315
282
355
4000
3547
4469
400
355
447
5000
4465
5626
500
447
563
6300
5621
7082
630
562
708
8000
7077
8916
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指向性
频率越高指向性越强
例如人在讲话时，正面声音最大，背面声音最小。
与波长相比，声源尺度越大，其指向性越强。
声源的指向性
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1、音强（响度）：声音的强弱
2、音调（音高） ：与频率和强度有关
3、音色：与谐波成分有关
声音的三要素
其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；
人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。
在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。
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1、声功率
2、声强
3、声压
平方反比
声功率、声强、声压
二、声音的计量
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声级
1、声功率级
2、声强级
3、声压级
闻阈声强 10-12 W/m2，相应的声压 2×10-5 Pa
1000Hz
痛阈声强 1 W/m2，相应的声压 20 Pa
W0：10-12 W
I0：10-12 W/m2
p0：2×10-5 Pa
常见的绝对电平表示方法：
dBw 取1W作基准值的绝对功率电平
dBV 取1V作基准值的绝对电压电平
dBu
0dB
120dB
实验表明，人们对声音强弱的感觉并不直接同声压或声强成比例。例如，当声强增加至2倍时，；当声强分别增至10倍、100倍、1000倍时，我们的感觉是声音增强了1倍、2倍、3倍这种关系恰好同数学中的对数关系相符。
为了方便，声学中用声强的对数量（叫做声强级）来表示声音的大小。对数的底取10，单位为贝耳，简称贝
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dB,dBm，dBu，dBv，dBV的计算公式
其中Pr，Er分别为参考功率值和参考电压值
其中Rr，Er分别为参考功率值和参考电压值,并且Rr=600欧姆，Er=，R大于Rr。
用于衡量功率匹配系统，信号源输出阻抗等于负载输入阻抗。
其中Er为参考电压值, Er=
用于衡量电压匹配系统，信号源输出阻抗远远小于负载输入阻抗。
其中Er为参考电压值, Er=1伏特
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平方反比定律
距离增加一倍，声压级衰减6dB

32m

16m

8m

4m

2m

1m
UPA-1
距离
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功率增加一倍，声压级增加3dB
功率声压级转换法则
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凹曲面会产生声聚焦现象
声聚焦
三、声缺陷
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当反射声延迟时间过长,一般是直达声后100ms，
强度又很大，这时就可能形成回声。
声波在特定界面之间的往复反射
颤动回声：
声音有连续的重叠声，并有颤抖的感觉
回声与颤动回声
平行墙壁间声音相互多次反射引起的声音颤动现象，属于严重的建声缺陷，会造成再现声音音量不稳定、音质不良等。
最有效的消除方法是避免平行墙壁、采用强吸音材料以及将墙壁表面处理成凹凸不平的漫反射结构等。
人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的声强，。
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由于障碍物或折射的原因，产生声音辐射不到的区域
声阴影
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两列（或两列以上）具有相同频率、相同振动方向和恒定相位差的声波在空间迭加时，在交迭区形成恒定的加强和减弱的现象，声音干涉后，会引起驻波和梳状滤波现象，破坏再现音质。
声干涉
产生干涉现象的声波称为相干波
　　　　相应的声源为相干声源
　　　　当两只扬声器的极性相反时，扬声器内的音圈振动方向相反，由此发出的声波在空间中传播同振动但相位相差180度，根据声波的