002声波的基本性质.ppt

1、,四川交通职业技术学院 计算机工程系,2012.09,Sound wave,或Acoustic Wave,第二讲 声波的基本性质,AU音频编辑,2,音频,AU,听觉,声波,案例,内容,要求,3,案例2 制作搞怪手机短信铃音 制作计算机启动音,案例,4,音频,AU,听觉,声波,案例,内容,要求,5,音频,AU,听觉,声波,案例,内容,要求,6,声波 声波是一种机械波，由物体（声源）振动产生，声波传播的空间就称为声场。在气体和液体介质中传播时是一种纵波，但在固体介质中传播时可能混有横波。,声波,7,声音的产生和传播（1:308:30） 纵波和横波（5:00）,声波,8, “声音”是纵波 (波的振动

2、方向与前进方向相同) “声音”是疏密波(在介质中振动以反复“疏密”的形式进行传播),“声音”被变换成电子信号,成为横波的信号(正弦波)来使用,密,密,疏,变换成电信号,+,+,-,声波,9,从AU中生成的基本波形看声波的三个基本参数 振幅 周期 频率,声波,10,重要的是根据目的用各种参数来表达“声音”！,声波,11,声压：声波在空气传播过程中，引起空气质点振动，使空气发生疏密变化，导致空气压强变化叫声压。 声压级：,12,13,声音随着时间轴的错位(相位干涉),波形会发生改变,因此相位 的管理非常重要!,振幅,振幅,振幅,振幅,振幅,振幅,t,t,t,t,t,t,正相,逆相,波形增强,波形减

3、弱,14,在时间领域的表现,在频率领域的表现,振幅,-a,a,t,H(t)=a SinT,傅立叶变换,振幅,f,a,H(f)=a,反傅立叶变换,Fourier,两者通过数学方法等价变换，根据用途分别使用,声波,15,声波的频谱 对声源发出的声音进行分析，来了解它们的频率成分和相应的强度，从而认识它们的特性，以便进行录音补偿。这种分析方法就称为声音的频谱分析。,声波,16,短笛某一音阶的声谱，它有许多条谱线，表明它是由多个频率不同的振动所形成，可见属于复音。 复音中的每一条谱线称为一个分量。在复音声谱中，频率最低的分量称为基音分量，其余的称为泛音分量。它的声谱是离散的，即每条谱线之间有一定的间隔

4、。,17,另外有的声谱是连续的，其谱线密密麻麻地连成一片。噪声及语言中的辅音都具有连续的声谱。例如普通话语言的声谱，由于它是连续的，我们只划出它的包络（各条谱线顶点的联结线）。由普通话的声谱可见，说话的声音大概包含从100Hz 到5kHz 之间的振动，而主要的分量在300Hz 至3 kHz之间。顺便指出，蝉声大约包含500Hz 到20k Hz 压之间的振动，而交响乐则包含20Hz 到20kHz 压之间的振动，即交响乐的声谱散布于整个声频带。,18,声波的频谱 分析所得的结果，通常以频率为横坐标，以反映相应频率成分强弱的物理量（如声压级）为纵坐标，从而将频率与强度的对应关系用图形加以表示。,声波

5、,19,声波的频率范围问题 人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。 低于20HZ的振动称为次声波 高于20000HZ的振动称为超声波,声波,20,声波,21,次声波和超声波 次声波是指频率小于20Hz（赫兹），但是高于气候造成的气压变动的声波。人耳对次声波基本上没有感受，但是一些动物如象、长颈鹿和蓝鲸可以感受次声波频率并使用这个频率来通讯。尤其频率极低的次声波可以传播到非常远。在水下次声波的传播距离也非常远。 ,声波,22,次声波和超声波 超声波是指任何声波或振动，其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫。超声波由于其高频特性而被广泛应用于众多领域，比如金属探伤，工件

6、清洗等。某些动物，如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有着超乎人类的耳朵，也因此可以听到超声波。亦有人利用这个特性制成能产生超声波来呼唤犬只的犬笛。 ,声波,23,声波的频率范围问题 人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。 低于20HZ的振动称为次声波 高于20000HZ的振动称为超声波,声波,24,各音区的物理量和能得到的信息,“声音”会随着频率数而性质、特长发生变化，因此重要的是掌握它！,声波,25,声波的传播特性 声波作为机械波的一种，具有波在传播中的一切特性， 在传播过程中会产生衰减，反射，透射和衍射等现象。,声波的传播特性,26,1、声波的衰减 在传播过程中，由于空气的

7、粘滞性和热传导使声能变为热能而损耗。有一些材料如玻璃棉、毛毡、泡沫、塑料等称为吸收材料。声波的频率愈高，空气的吸收也愈大，声波的频率愈低，空气的吸收也愈小。因此高频声波比低频声波衰减得快。,声波的传播特性,27,2、声波的反射和透射 声能被障碍物反射回来，就是声反射，另一部分透入障碍物内部并被吸收，余下的能量就会透过障碍物并在另一面传播这叫透射。 反射、吸收、透射声能的大小与障碍物的性质有关。,声波的传播特性,28,3、声波的衍射和绕射 声波在前进过程中，遇到尺寸比其波长大得多的障碍物时，会发生反射；当遇到尺寸较小的障碍物或孔隙时，就会发生衍射（绕射），低频声更容易发生衍射。,声波的传播特性,29,4、声波的干涉和叠加 两个频率相同的声波传到空间某一点时，