1、音视频工程培训 之声学基础Acoustics Basic什么是声音？ 声音 (sound)是一种 机械波 ，声源的振动产生了声音。 声源的振动让周围的空气产生 疏密变化 ，并像弹簧一样将这种变化传递出去。 空气中传播的声波（ sound wave）是一种纵波 ，介质沿着声波的传播方向前后振动。Date 2声速 声速是声波传播的速度。在空气中，影响声速的主要是 温度 和 湿度 。 温度和湿度的 升高 都会导致声速的 增大 。 声速 v与 摄氏温度 t的近似关系为：v=331.3+0.6t （ m/s）Date 3声波的频率 声波每秒钟振动的次数叫做声波的 频率 ，单位是 赫兹（ Hz）。 人耳能
2、听到的声波频率从 20Hz-20kHz，这个频率段叫做 音频 。 振动频率低于 20Hz的声波叫做 次声波 ；振动频率高于 20kHz的声波叫做 超声波 。Date 4声波的波长 声波的波长等于 声速 和 频率 的比值，它是声波在一个周期内所经过的距离，单位是 米（ m）。 人耳能听到的声波频率从 20Hz-20kHz，在 20的空气中（声速约为 344米），对应的波长约为17.2米 -1.72厘米 。Date 55 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 500Hz 3000Hz510Hz 3010Hz试听 让我们听一下不同频率的声波。20Hz 100Hz 500Hz 1000Hz
3、3000Hz 8000Hz 14000Hz 20000Hz停止播放392Hz、 440Hz、 494Hz、523Hz、 587Hz、 659Hz、 698Hz、 784Hz、 880Hz、 988Hz、1047Hz、 1175Hz、 1329Hz、 八度、倍频程（ Octave）。Date 6音色与谐波 前面听到的都是接近 纯音 （单一频率正弦波）的声音。 自然界中，几乎不存在纯音，我们听到的声音都是由不同频率的声波复合而成。 即使是乐器在演奏某个音符的时候，有着固定的音高，这些音节也是由 基波 和 谐波 组成的。Date 7音色与谐波 乐音可以看成有着固定音高的声音，它的组成是一个决定音高的
4、 基波 ，和一群频率为基波倍数的 谐波 ，这是因为对于大部分乐器来说，音高是通过共振产生的。 奇数倍的谐波叫做 奇次谐波 ，偶数倍的谐波叫做 偶次谐波。 种种不同的组合产生了不同的音色。Date 8频谱和噪音 如果我们将一个声音中的不同频率成分展开，就形成了 频谱 。 乐音 的频谱是离散而有规律的。 噪音 的频谱是连续而无规律的。噪音中的基波和谐波太多，没有固定的音高。 噪声是有用的。我们今后会经常接触到几种噪声，比如 白噪声 、 粉红噪声 ，之所以这么称呼它们，是因为它们的频谱看起来很像白光或者粉红光的光谱。Date 9声压 空气中，声波的扰动会导致大气压的变化。声波产生的逾量压强的有效值（ RMS），叫做 声压 。 声压是一个标量，便于测量，且与人耳听到的音量大小最为相关，是声学最常用的物理量。 声压的单位是 帕斯卡 ，简称 帕 ，符号是 Pa。人耳能听到的最小声压（听阈）约为 20Pa，人耳能承受的最大声压（痛阈）约为 64Pa。Date 10
