资源描述
声学原理知识普及,绪 论,我们生活在声音的世界里
自然界中的声音
音乐，语言， 噪声
声波探测,人类的精神生活需要。,声学艺术,绪 论,什么是声学？
产生——传播——接收——效应。
从史前时期开始的。,绪 论,人类对声学现象的研究,我国，11世纪，沈括
西方，17世纪，索沃
伽利略， 17世纪
林赛（R. Bruce Lindsay），牛顿，拉普拉斯等
19世纪末，瑞利,人类对声学现象的研究,1877年,德国人西门子（E.W.Scimens）
1924年，美国的赖斯（C.W.Rice）和凯洛格（E.W.Kollogg）
1936年，Small
1970年代， A.N.Thiele和R.H.Small。
20世纪开始，赛宾,什么是声音？,声音的三要素
响度__指声音的强弱程度，单位为分贝（dB）；
音调__声音的高低频率，人耳可闻频率称音频或声频：20Hz~20KHz
音色__声音的特征，基音及泛音的强弱比例，主要由谐音的多寡及相对振幅所决定。,声音,响度,人耳所能察觉的最小声压为0分贝，所能承受的最大声压为120分贝。
以现实生活中的现象来列举声压的分布情况：
10---20分贝：钟表行走声 80---100分贝：街道上卡车声
20---40分贝：小声交谈 100---120分贝：交响乐最强音
40---60分贝：老式空调机 120---140分贝：喷气式飞机起飞
60---80分贝：喧闹的办公室,注：人耳的听力痛阀为120分贝。,音调,人耳可闻频率称音频或声频：20Hz ~ 20KHz 。
以划分七段为例：
20—40Hz 超低音 单位：赫兹（Hz）
40—160Hz 低音
160—315Hz 中低音
315—2500Hz 中音
2500—5000Hz 中高音
5000—10000Hz 高音
10000—20000Hz 超高音,注：每秒钟的震动次数为频率，写作Hz赫兹。,音色,音色：声音的特色特征。,音色 ≠ 音质
音质的含义：声音的品质 ＝ 响度 + 音调 + 音色（又称声音的质感 ）,人耳听觉的基本特性,1．人耳听觉范围
可闻声、听阈和痛域决定了人耳的听觉范围。
（1）可闻声。
（2）听阈。
（3）痛域。,2．听觉等响特性
什么是听觉等响特性？
（1）人耳对3～4 kHz频率范围内的声音响度感觉最灵敏。
（2）声压级越高，等响曲线越趋于平坦，声压级不同。,人耳听觉的基本特性,3．听觉掩蔽特性
（1）频域掩蔽。
（2）时域掩蔽。,人耳听觉的基本特性,14／424,听觉掩蔽特性图,时域掩蔽特性,频域掩蔽特性,立体声基本知识,1．立体声基本概念,2.立体声的成分
立体声的成分可以分为直达声，反射声，混响声三类：,音响系统概述,前级（前置）放大器,后级功率放大器,右音箱,左音箱,TV,蓝牙,WIFI,MP3,DVD,,,,,,,,,,,,,,,,,耳
机,均
衡
器,,,,DSP,解码,输入
放大,音调
控制,平衡
控制,响度、
音量控制,,,,,,,,前置放大器及DSP的构成,DSP,输入,滤波器,分频
网络,1、输出功率 单位：瓦（W）
2、信噪比 (SNR) 单位：分贝（dB）
3、频率响应 单位：赫兹（Hz）
4、失真 单位：谐波失真度（﹪THD）
5、负载阻抗 单位：欧姆（Ω）,功放系统主要性能指标,什么是Hi-Fi？,系统简述,输入：提供音频信号。
前置+DSP：混乐、延时、音质补偿等。
功放：声音放大、立体感。
音箱：声音重放。,扬声器,扬声器（俗称“喇叭”）是什么？,扬声器是一种能量转换机器（推动空气振动发声）,电能,,,,,,转换器,声音,,,,声波的形成,被困住的空气会产生一种强烈的弹簧效应,,,,,,,压缩,拉伸,,,,声波的传递,,,压缩,拉伸,声波,波长
声速——340m/s。,,,,扬声器定义与分类：,扬声器的定义；,,扬声器的分类,1．扬声器类型
（1）按电-声换能方式的不同分类：
常用的有电动式、压电陶瓷、电容式(静电式)；
（2）按放音频率范围分类：
有低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器，以及全频带扬声器。,注：目前绝大多数的音响设备都是采用电动式扬声器。,（1）电动式扬声器结构。
主要由磁路系统、振动系统及支撑辅助系统3部分组成。
①磁路系统：
②振动系统：
③支撑辅助系统：
电动扬声器结构图：,电动式扬声器结构,电动式扬声器常见结构,电动式扬声器主要有锥体式和球顶式两种；
低音外磁式,高音内磁式,电动式扬声器发声原理图,原理：左手定则,电动式扬声器主要性能参数,公称阻抗IMP（Z）
Fo最低共振频率
灵敏度SPL（声压）
额定功率P(rms)
其他常用的参数包括η0,Qts,Qms,Qes,Vas,Mms,Cms,Sd,BL,Xmax,Gap gauss等。,公称阻抗IMP
Fo最低共振频率: 是指扬声器阻抗曲线第一个极大值对应的频率.,电动式扬声器主要性能参数,电动式扬声器主要性能参数,灵敏度SPL（声压）,声压级dB,定义
在空气中参考声压Pref，一般取为2×10-5帕,,电动式扬声器主要性能参数,额定功率
是指扬声器能长时间运行在不引起损坏前所能接受的最大功率。
使用时要注意不应长时间超过该值的80%，以保证扬声器的安全。,两个常用的定律,1.声压级平方反比定律：离扬声器的距离每增加1倍，声压级降低6db.,2. 功率与声压级的关系：功率每增加1倍，声压级升高3db.
如SPK在输入1W功率时可发出98db的声压，那么输入2W时则达到101db声压。,常见的扬声器-低音扬声器,中音扬声器,高音扬声器,音箱,音箱的工作原理
（1）声短路。
（2）敞开式障板。,封闭音箱。
倒相音箱。
空纸盆式音箱（无源辐射器音箱）。
曲径式（迷宫式）音箱。
号筒式音响。
音柱。,音箱类型,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,音箱类型示意图,音质,音质（声音的品质）
声音的大小不是唯一评判标准。
仪器只能测其物理量。
不可知性。
心理声学的范畴,Psychoacoustics。
目前没有国际标准。,典型音质的评价,“英国声”、“美国声”和“德国声”,“英国声”——
此类器材音色柔和、细腻、温暖，音乐感浓郁，久听不厌，
比较适合聆听古典音乐、交响乐、轻音乐和美声歌曲等艺术类作品。
但是动态不如美国器材大，瞬态反应较慢，效率也相对较低。,典型音质的评价,“英国声”——
常见音箱品牌有TANNOY（天朗）、B&W（宝华）、KEF（卡夫）、SPENDOR（思奔达）、HARBETH（雨后初晴）、ATC、LINN（莲）、PROAC（贵族）、MISSION（美声）、CELESTION（百变龙）Acoustic Energy （AE）等等。,典型音质的评价,“美国声”——
此类器材讲究气势、力度和气魄，低音再现震撼，动态宽，反应快，冲击力强，声音表现紧张刺激，效果强劲而豪爽，有特别擅长营造气氛的特点，也较适合家庭影院使用。
在音乐的表现方面，质感与透明度不够理想，音色上略显偏冷、偏硬，缺乏音乐韵味。,典型音质的评价,“美国声”——
常见音箱品牌有Polk Audio ,JBL、BOSE（博士）、Infinity（燕飞利仕）、Klipsch（杰士）M&K、THIEL（超澳）、MARTIN LOGAN（马丁.罗根）等等。,注：还有 另一个著名品牌 SONOS 。,典型音质的评价,“德国声”——
（又称欧洲声）
其特点介于“英国声”和“美国声”之间，
声音表现比较均衡，音色纯正而朴实，声音通透而富有弹性，清晰度高，质感强烈，素有中性之称，对于不同类型的音乐都有很大的宽容度，为现代国际电声界努力发展的方向。,典型音质的评价,“德国声” ——
（又称欧洲声）
常见音箱品牌有德国的ELAC（意力）、HECO(德高)、VISATON（威莎通） CANTON（金榜），丹麦的DALI（达尼）、DYNAUDIO（丹拿）、意大利的chario (卓丽)，法国的JMlab（劲浪）等等。,典型音质的评价,人声及不同乐器特点,1、男女人声：圆润度、丰满度及透明度。
2、打击乐器：瞬态反映能力。
3、交响乐：层次感，现场空间感。
4、电子合成音乐：声压动态范围。
5、爵士乐：定位及立体声音箱的一致性。
6、独奏乐器：解析力、透明度及音色。,以正确的音量播放音乐,双声道立体声的摆放,高保真双声道立体声
音箱典型摆放方法,正确摆放：,家庭影院音箱摆放,ITU国际电信联盟,家庭影院音箱摆放,杜比Dolby,童声高音频率范围为260-880，低音频率范围为196-700。
女声高音频率范围为220-1.1K,低音频率范围为200-700。
男声高音频率范围为160-523，低音频率范围为80-358。
极低频 20~40：低音大提琴、低音巴松管、管风琴、钢琴、土巴号
低频 40~80：大鼓、法国号、巴松管、低音单簧管
中低频 80~160：定音鼓、男低音、上述乐器
中频 160~1280：所有乐器、人声、厚实与否
中高频 1280~2560：中提琴上限、长笛、单簧管、双簧管高端、短笛低端、三角铁、钹
高频 2560~5120：小提琴上限、钢琴、短笛高端、泛音
极高频 5120~20k：泛音（谐波）,人声及乐器重要频率范围,SONOS 产品简介,PLAY 5,5个D类数字功效 独立驱动5个扬声器。
2个高频扬声器
2个中频扬声器
确保音质如水晶般清澈纯粹。
搭配1个低频扬声器，
使声音更加浑厚饱满、层次丰富。,SONOS 产品简介,PLAY 3,3个D类数字功放，独立驱动3个扬声器。 2个中频扬声器
1个高频扬声器搭配，确保中音饱满高音清澈。
搭配1个低音辐射器， 负责浑厚低音效果的渲染。,SONOS 产品简介,,,,Q&A,
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