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2024年初中物理声学基本概念

来源:网络资源 2023-08-27 20:44:35

中考真题

智能内容

1.吸声

声波通过某种介质或射到某介质表面时,声能减少并转换为其他能量的过程称为吸声。

2.吸声的作用

对同一个空间,改变室内声场的特性。吸声的主要作用是吸收室内的混响声,对直达声不起作用,也就是说吸声可提高音质,但对降噪能力效果不好。

3.吸声系数

在一定面积上被吸收的声能与射入声能之比称之为该界面的吸声系数(α)。当入射声能被完全反射时, α=0,表示无吸声作用;当入射声波完全没有被反射时,α=1,表示完全被吸收。一般材料或结构的吸声系数 α=0~1,α值越大,表示吸声能越好,它是目前表征吸声性能最常用的参数。

4.吸声量

又称等效吸声面积,等于吸声材料面积与其吸声系数的乘积。单位为平方米。

5.吸声材料

吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料(acoustical absorption materials)。吸声材料是多孔、疏散的材质,常用的吸声材料有玻璃棉、岩棉、聚酯纤维吸音板、羊毛毡、矿渣棉、卡普隆纤维、棉麻等植物纤维、泡沫微孔吸声砖等。雪也能吸声。

6.隔声

隔声是指声波在空气中传播时,一般用各种易吸收能量的物质消耗声波的能量使声能在传播途径中受到阻挡而不能直接通过的措施,这种措施称为隔声。

7.隔声量

声波从一空间向另一空间透射,被中间界面阻隔的声能。

8.吸声降噪

指采用吸声的材料吸收噪声、降低噪声强度的方法。一般利用吸声装置(吸声饰面、空间吸声体等)吸收室内的声能以降低噪声。在室内建筑厅堂和工厂降噪的声学设计中,主要是解决低频吸声降噪的问题。(男人说话的声频为~150Hz,女人说话声频为~230Hz,发动机声频为~250Hz,绝大部分机器的噪音也是以低频为主的中低频噪音)

9.声音频率(声频)

声波在单位时间内的振动次数称为频率(frequency),单位赫(Hz)。人耳能够听到的声音的整个范围是20~20000Hz,一般把声音频率分为低频(500Hz以下)、中频(500-1000Hz)和高频(1000Hz以上)三个频带。听觉好的成年人能听到的声音频率常在30~16000Hz之间,老年人则常在50~10000Hz之间。

10.混响

声源停止发音后,产生的声音延续现象。

11.混响时间

当声场达到稳定的状态后,突然关掉声源使其停止发声,声能逐渐减小到原来声能(稳定时具有的声能)的百万分之一所经历的时间,通常用声压级60dB所需要的时间,一般用T60表示(有时也用T),单位为秒(S);(简而言之:声能密度衰减60dB所需要的时间)。

12.混响时间计算公式

塞宾公式T60= 0.161V/A=0.161V/αS。其中A为总吸声量,α为吸声系数,S为样件面积,V为混响室体积。

13.最佳混响时间

对大量音质效果评价认为较好的各种用途的厅堂实测的500HZ和1000HZ满场(指实际使用状态)的混响时间进行统计分析,从而得到的混响时间称为最佳混响时间。

14.直达声与混响声

声源发出的直接到达的声音是直达声,直达声总是最先到达人耳,这是因为直达声比反射声的声程短。除了直达声以外,反射的声音形成了混响声,使室内声压级增加。

15.最大声压级

厅内空场稳态时的最大声压级。

16.传输频率特性

厅内各测点处稳态声压级的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端电压的幅频响应。

17.传声增益

扩声系统达最高可用增益时,厅内各测点处稳态声压级平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。

18.最高可用增益maximum available gain

歌舞厅扩声系统在声反馈自激临界状态的增益减去6dB时的增益。扩声系统中使用单指向性传声器、频率均衡器能显著提高扩声系统的传声增益。

19.声场不均匀度

有扩声时,厅内各测点处得到的稳态声压级的极大值和极小值的差值,以分贝表示。

20.总噪声级

扩声系统达到最高可用增益,但无有用声信号输入时,厅内各测点处噪声声压级的平均值。

21.声缺陷

主要指回声、颤动回声、声聚焦、声染色及声阴影等声学现象。

22.声缺陷的消除

回声、颤动回声、声聚焦、声染色一般容易发生在大厅中,解决的方法是应用几何声学的有关规律予以消除,而声阴影则多发生于小室,应从波动声学的角度加以考虑,消除音质缺陷。

23.避免厅堂音质缺陷的方法

主要是从厅堂的体形设计和吸声材料布置两方面入手,消除产生音质缺陷的条件。例如,为了消除回声,应在可能引起回声的部位布 置强吸声材料,使反射声减弱经;另一种方法是调整反射面角度,将后墙与顶棚交接处作成比较大的倾角,将声音反射给后区观众,彻底消除回声,取得化害为利的 效果。为了消除声聚集现象,应尽量控制厅堂界的曲面弧度,采用凸形结构,并在弧面上布置合适的吸音材料。为了消除音质缺陷,可根据厅堂内声源的位置。采用几何作图法,用声线的分布找出各种声缺陷的条件和部位,再采取必要的措施进行抑制。

24.回声

指强度和时间差大到足可以引起听觉将它与直达声区分开来的反射声。从单一声源产生的一连串可分辩的回声则叫多重回声,当室内两个界面之间距离大于一定数值,且吸声量不足时,在其中间声源发出的声音就可能产生多重回声。回声会影响听音注意力,影响声音的清晰度,破坏立体声聆听的声像定位效果。

25.颤动回声

当声源在平行界面或一平面与一凹面之间发生反射,界面距离大于一定数值时会出现颤动回声。发生颤动回声时,声音有连续的重叠声,并有颤抖的感觉。颤动回声会引起听力疲劳,使人感到厌烦。

颤动回声

26.声聚焦

指凹面对声波形成集中反射、使反射声聚集于某个区域,造成声音在该区域特别响的现象。声聚集造成声能过分集中,使声能汇聚点的声音嘈杂,而其他区域听音条件变差,扩大了声场不均匀度,严重影响听众的听音条件。

声聚焦

27.声影区

由于障碍物或折射的原因,产生声音辐射不到的区域。在声影区内声压级很低,音量很轻。因此声影区的存在也是声压不均匀的原因。

声影区

28.声染色

由于室内频率响应的变化,使原始声音被赋予外加的音色特点。容积小的听音室,本征频率在低频端分布不够密集连续,因此在低频段易产生“共振”的音染现象。共振现象产生的声染色效应,引起声音信号的失真,产生主观听感上的厌恶情绪,严重影响听音效果。

29.声闸(声锁)

两道门之间保留较大的间距做成通常所称的“门斗”,并对其内表面做强吸声处理,以提高隔声效果,此“门斗”称为声闸(声锁)

声闸

30.声桥

材料直接固定在龙骨上时,受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板,这种象桥一样传递声能的现象被称为声桥。

31.浮筑结构(房中房)

通常只有外部环境很差或声学环境要求较高的情况下才会考虑浮筑结构,即在原房间中再建一个房间(即内套和外套)。分轻质和重质两种。内套和外套之间设置弹性垫层,以减轻结构的振动。

浮筑结构

32.隔声实验室

由两个相连的混响室组成,在两个混响室之间应有一个安装试件的洞口。

隔声实验室

33.质量定律

对于隔声存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度,或单位面积质量越大)隔声效果越好。对于单层密致匀实材料,面密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。

34.吻合谷

声波接触隔声材料后,隔声材料除了垂直方向的受迫振动以外,还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率上,受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动发吻合,这时隔声材料就非常顺从地跟随入射声弯曲,造成声能大量地投射到另一侧去,形成隔声量的低谷,这种现象被称作吻合效应。

35.平方反比定律

在自由场(free field)条件下,话筒或扬声器与音源之间的距离每增加一倍,声音的强度就会下降6分贝。

36.哈斯效应

如果有两个不同声源发出同样的声音,在同一时间以同样强度到达时,声音呈现的方向大致在两个声源之间;如两个同样的声源中的一个延时5~35ms,则感觉声音似乎都来自未延时的声源;如延迟时间在35~50ms时,延时的声源可被识别出来,但其方向仍在未经延时的声源方向;只有延迟时间超过50ms时,第二声源才能象清晰的回声般听到。这种现象就是哈斯效应(Hass effect)。

哈斯效应

37.双耳效应

当声源(包括复杂的集群信号)偏向左耳或右耳,即偏离两耳正前方的中轴线时,声源到达左、右耳的距离存在差异,这将导致到达两耳的声音在声级、时间、相位上存在着差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知,传导给大脑并与存贮在大脑里已有的听觉经验进行比较、分析,得出声音方位的判别,这就是双耳效应.

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