文档介绍：习题答案
第一章
声波传播有哪些主要规律?
解:当声波在传播过程中遇到墙等不同介质时,在两个介质的交界面处,波速将发生突变,此时入射波的一部分被反射,形成反射波,这种现象称为波的反射,另外大多数障碍物还会吸收一部分声波,反射和吸收不仅介质材料本身有关,还与声音的频率有关。
当障碍物的尺寸比声音的波长小时,声音将会绕过障碍物继续向前传播,这种能绕过障碍物边缘变向传播的现象称为声波的绕射或衍射。
几个声源产生的声波,同时在空气媒质中传播,当这几个声波在空间某点相遇,则相遇处空气中的分子振动将是每个波所引起的分振动的合成,而每一个声波仍将独立地保持本身原有的特性。这种声波传播过程中出现的各分振动独立地参与叠加的现象,称为声波的叠加。两个频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的声波发出的波在空间叠加会使空间某些点处,声波合成幅值始终加强,而在另一些点处,声波合成幅值始终减弱或完全抵消,形成死点,称这种现象为声波的干涉现象。
什么是声波的干涉和绕射现象?
解:几个声源产生的声波,同时在空气媒质中传播,当这几个声波在空间某点相遇,则相遇处空气中的分子振动将是每个波所引起的分振动的合成,而每一个声波仍将独立地保持本身原有的特性。当两个频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的声波发出的波在空间中的叠加。对于空间内的不同点,由于两个声波的相位差会逐点不同,因而叠加结果会使空间某些点处,声波合成幅值始终加强,而在另一些点处,声波合成幅值始终减弱或完全抵消,形成死点,称这种现象为声波的干涉现象。产生干涉现象的声波称为相干波,相应的声源为相干波源。
当障碍物的尺寸比声音的波长小时,声音将会绕过障碍物继续向前传播,这种能绕过障碍物边缘变向传播的现象称为声波的绕射或衍射,声绕射现象的机理基于
声传播的惠更斯原理。
声波的声压与声强有怎样的关系?声压级与声强级有怎样的关系?
解:当有声波存在时,局部空间产生压缩或膨胀,在压缩的地方压力增加,在膨胀的地方压力减小。于是就在原来的静态气压上附加了一个压力的起伏变化。这个由声波引起的交变压强称为声压。声压的大小表示声波的强弱。
声压级指的是有效声压和基准声压比值的常用对数的20倍,单位为dB,
声强也是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。声场中某点的声强,是指在单位时间内声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量,用符号I表示,。
声强级指的是声强与基准声强之比值,取常用对数乘以10,单位为dB,声强级的计算公式为。
在自由声场中,声压与声强有密切关系, 在一般情况下,两者的关系很复杂,无法由声压求声强级。以空气为介质的自由声场中,常温常压下某一点的声压级与声强级近似相等。
收录机中的响度开关有什么作用?它是根据听感的什么特性设计出来的?
解:其作用是低音量时提升高频和低频声。由于人耳对高频声、特别是低频声的听觉灵敏度差,要求在低音量时对高频和低频进行听觉补偿,即要求对低频有较大提升,对高频也有一定量的提升。换句话说,当音量减小时,信号中低频部分的减小较高频部分为少。等响度控制即满足此要求,等响度控制一般为8dB或10dB。
室内听到的声音由哪些组成?各有何特点?
解:当室内有一个声源发声,室内任一点听到的声音按照到达听点的时间先后分为:直达声(又称主达声)、反射次数较少的早期反射声和多次反射形成的混响声。
直达声是指从声源直接传播到听音点的声音,它是接收声音的主体,直达声不受空间界面的影响。其声强基本与听点到声源之间的距离平方成反比衰减,即距离每增加1
倍,声压级下降6 dB。
早期反射声是指相对直达声延迟50 ms以内到达的反射声。延迟时间较短的反射声来源于声源发出的声音经室内界面的一次、二次或少数三次反射。早期反射声会加强听点处的声强,或者说对直达声起着增强的作用,使听到的声音丰满、宏亮。
混响声是指声源发出的声波经过室内界面的多次反射,迟于只经一二次反射的早期反射声到达听点,由于每一次反射过程能量都有所减小,混响声声级较低,分布较密。所延迟的时间依据房间空间的大小不等,可长达数秒,但其衰减率的大小对音质有着重要影响,影响声音的清晰度或语言的可懂性,也对声音的亲切感起主要作用。
人们根据什么判断声源的方向?
解:当声源偏向左耳或右耳,即偏离两耳正前方的中轴线时,声波到达左、右耳的距离存在差异,而且受头颅阻隔,这将导致到达两耳的声音在声级、时间、相位上存在差异。研究发现,正是这种微小差异被人耳的听觉所感知,传导给大脑并与存储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,耳廓效应对双耳的定位功能起着重要的补充作用。
响度、音调和音色与声波的声压、频率和频谱成分之间有何联系与区别