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书名:音响设备原理与维修(第3版)pdf/doc/txt格式电子书下载
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作者:童建华编
出版社:电子工业出版社
出版时间:2013-07-01
书籍编号:30467448
ISBN:9787121208706
正文语种:中文
字数:229822
版次:3
所属分类:教材教辅-中职/高职
版权信息
书名:音响设备原理与维修(第3版)
作者:童建华
ISBN:9787121208706
版权所有 · 侵权必究
前言
本教材是教育部面向21世纪中等职业教育国家规划教材《音响设备原理与维修》的修订版。
为了能够更好地适应21世纪人才的培养要求,满足当前中等职业学校电子电器应用与维修专业的特点和需要,全面实施素质教育,加强学生能力培养,建立能力培养为主线的教学模式和教材体系,本教材在修订过程中,力图体现以下特点:
(1)突出教材内容的实用性。教材内容的组织以实用为依据,在教材的整体框架基本不变的情况下,以电子电器专业所需的实际能力为出发点来编排教材内容,将学生必须掌握的各个知识点和能力点有机地组合联系起来,摒弃一些过时的、实用意义不大的内容,增添了一些音响系统工程及常用的专业音响设备等内容,使学生能适应歌舞厅音响系统、单位的会场音响系统等岗位就业的需求。同时参照国家电子产品维修中级工等级鉴定与考核的内容要求与标准来精选教材内容,使学生在校的专业学习与社会考证相结合,为毕业后的劳动就业拓展道路。修订后的教材的内容体系更合理,实训项目更易操作,职教特色更明显。
(2)突出教材知识的新颖性。本教材的修订版,进一步突出了新知识、新技术、新技能、新产品的应用,使学生能更好地掌握现代Hi-Fi音响的新技术和新产品。调谐器部分,对数字调谐器内容进行了更详细的论述;录音座部分,着重介绍了电子逻辑控制的立体声录音座;调音台部分,除了介绍调音台的操作使用外,还对调音台的典型电路进行了分析;家庭影院系统,对杜比AC-3、DTS、DSP、SRS等现代流行的环绕声处理器进行了必要的论述;在数字音响设备部分,除了介绍数字音响所采用的新技术和激光唱机的组成与原理外,还着重介绍了CD机的数字信号处理技术和伺服控制技术,同时对MD唱机和当前流行的MP3播放机的结构与原理进行了必要的论述。此次修订重点突出了调音台的组成与工作过程以及家庭影院系统、MP3的组成与工作过程,增加了传声器、D类数率放大器、音频信号处理设备方面的内容。
(3)突出电路分析的典型性。音响设备的种类很多,电路繁杂,缺少相应的产品标准。在本教材修订过程中,精选最典型的音响产品作为整机典型电路进行分析,同时将各部分的局部电路介绍与整机电路分析密切联系起来,以局部电路围绕着整机电路而展开,避免音响课程内容的分散、繁杂、混乱,提高学生对音响课程的学习兴趣和学习效果。在本修订版中,调谐器以东芝DTS-12数字调谐器为典型电路进行分析,调音台以英国声艺SPⅠRⅠT型LⅠⅤE4.2机为典型电路进行分析。
(4)突出实践训练的重要性。为了使学生的理论学习能与实践训练紧密联系,进一步提高学生的专业实践技能,本教材附有实验指导,设计了8个实验项目,供教学过程中选用。理论教学与实践教学可以分开,但内容上应尽可能衔接,使理论与实践有机地结合起来。对所需课时较多的收音机装配与调试实训项目,除教师上课指导外,其余可由学生在课余时间完成。
(5)突出结构体系的灵活性。本教材修订版在结构体系上,仍采用模块组合方法,分别构建基础模块、实践模块和选用模块,以供不同学校、专业和学生做弹性选择;同时针对现代音响设备所涵盖的新知识、新技术、新工艺、新技能、新产品发展比较快的特点,该教材留有一定的机动学时,供教师根据社会上用人单位的信息反馈和企业产品的不断更新,做出相应的知识补充和强化相应的技能训练,以满足社会对人才的需求。教师在教材的使用过程中,可以做到既有章可循,又便于灵活选择,以体现新教材的实用、灵活的特色。
(6)突出结构编排与文字表述的逻辑性。教材内容的组织与编排、实验内容的设计既符合知识逻辑的顺序,又着眼于符合专业岗位群的规范要求,更要求符合学生的思维发展规律。文字表述通俗易懂,语言精炼,深入浅出,使学生容易理解、接受和掌握。
(7)突出知识点和能力点的递进性。根据目前学生的学习规律和特点,以及对教学任务和教学对象等方面所做出的分析,在选取的教材内容与体系结构、教学进程与实训方式等方面,本着由浅入深,循序渐进的原则,将教学内容的知识点分为了解、理解、掌握、熟悉这几个层次,将技能和能力点分为学会、懂得、熟练这几个层次,并对每个层次提出要求。这既符合不同地区、不同岗位群、不同生源的中职学生的选择和使用,又符合学生的心理特征,实现教学目标因地制宜、因人而定的要求。
书中打*号的章节是供选用的内容,属于选用模块,其余内容是必修的基础模块。本教材修订版由无锡商业职业技术学院童建华负责全面修订。在本书的修订过程中,程军武和缪晓中等老师提出了许多宝贵意见,为提高本教材修订本的质量起到很好的作用,同时得到了张楚芳老师和伍小兵老师的帮助,在此表示衷心的感谢,同时还要感谢唐瑞海、袁锡明、徐祥珍等同志给予的关心与支持。由于编者水平有限,书中错误和缺点在所难免,恳请各位批评指正。
编者的电子邮箱地址:tongjianhua@jscpu.com
为了方便教师教学,本书还配有电子教案、教学指南及习题答案(电子版),请有此需要的教师登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)注册后免费。
编 者
2013年6月
第1章 音响设备概述
本章主要介绍音响设备的基本概念,Hi-Fi音响系统的组成,音响设备的主要性能指标,声音的基本知识等内容。并着重介绍了人耳的听觉特性以及立体声和环绕立体声的有关知识。本章是音响设备的基础知识,学好本章可以为后续各章中掌握各类音响设备的结构与原理奠定良好的基础。
通过本章的学习,应达到以下要求:
(1)了解音响的基本概念,Hi-Fi音响系统的属性和音响技术的现状;
(2)理解音响设备的基本性能指标,立体声的概念、特点和环绕立体声知识;
(3)掌握人耳的听觉特性,包括听觉等响特性、听觉阈值特性和听觉掩蔽特性;
(4)熟悉音响设备的基本组成和声音的三要素。
音响技术是专门研究声音信号的转换、传送、记录和重放的一门技术。自爱迪生1877年发明筒形留声机以来,音响技术得到了突飞猛进的发展。
例如:在无线电广播方面,从调幅广播,调频广播,再发展到调频(调幅)立体声广播和今天的数字音频广播;在磁性录/放音技术方面,从钢丝式磁性录音机、磁带录音机到立体声盒式磁带录音机,再到数字磁带录音机;在唱片录/放音技术方面,从单声道普通模拟电唱机、双声道立体声唱机,到数字激光(CD)唱机,再到MP3、DⅤD-Audio等现代数字音频播放设备;电路中的电子元器件,由真空管、晶体管、集成电路,到大规模集成电路;音频信号的记录和重放的方式,由单声道、双声道立体声,到多声道环绕立体声;信号的处理方式,由模拟信号处理,到数字信号处理,再到数字信号的编码压缩处理;控制音响设备工作的方法,由机械控制、电子控制,到电脑控制,再到红外线遥控;录放的信息,从单纯的音频信号,到声像并茂和多声道、多语言、多字幕选择等。
音响设备频频换代,其品种日益增加、功能越来越多、性能越来越好,真可谓繁花似锦、日新月异。如今,音响技术己经渗透到广播、电视、电影、文化及娱乐等各个领域;高保真音响设备已进入千家万户,与彩色电视机组成家庭AⅤ音乐中心或者家庭影院,成为人们休闲娱乐的重要方式。随着音响技术的普及,渴望学习音响技术的人日益增多,有必要对音响的基本概念,声音的基本知识,高保真音响系统的基本组成,电声性能指标和现代音响技术等有一个基本的了解。
1.1 音响技术的基本概念
学习音响的基本概念是步入音响技术领域的开端。本节主要介绍在音响技术中经常遇到的几个基本概念,如音响、音响系统和高保真等。
1.1.1 音响的基本概念
音响(Sound)是一个通俗的名词。在物理学中,音响可理解为人耳能听到的声音。然而在音响技术中,音响是指通过放声系统重现出来的声音。如通过CD机等音响设备播放CD片中的音乐、歌曲及其他声音,又如演出现场通过扩音系统播放出来的歌声和音乐声等,都属于音响范畴。能够重现声音的放声系统,称为音响系统。
1.1.2 高保真(Hi-Fi)及高保真音响系统的属性
音响系统若能如实地重现原始声音,重现原始声场,并能对音频信号进行适当的修饰加工(调音),使重现的音质优美动听,则可称为高保真音响系统。高保真的英文原词为High-Fidelity,简称Hi-Fi。它反映了一个高质量的音响设备,如实地记录和重放、传输与重现原有声音信号的本来面貌、保持声音的原汁原味的基本能力。
高保真音响系统有3个重要的属性。
1.如实地重现原始声音
声音的基本特性在物理学中可用声压的幅度、频率和频谱3个客观参量来描述,而在人耳听觉中则用声音的音量、音调和音色3个主观参量来描述,称为声音三要素。如实地重现原始声音,就是要保持原有音质,使人感觉不到所反映的原始声音质量的三要素有何畸变。这是高保真的基本属性。
2.如实地重现原始声场
室内声场是由声源、直达声、反射声和混响声构成的。如在音乐厅欣赏音乐时,直达声可以帮助听众判断各种乐器的发声方位,反射声和混响声给人一种空间感和包围感,感受到现场的音响气氛。显然,原始声场反映的是一种立体声。如实地重现原始声场,就应该能够重现声源方位和现场音响气氛,使人感到如同身临其境。所以,高保真音响系统必须是立体声放声系统。立体声是高保真的重要属性之一。
3.能够对音频信号进行加工修饰
音频信号在录制、传输和重放过程中,不可避免地会产生各种失真。因而,高保真音响系统应该采取适当的措施进行均衡补偿和加工处理,以恢复原有音质。另外,音响系统经常用来播放音乐。听音乐是一种艺术享受,但每个人的文化水平、艺术修养、欣赏习惯和追求爱好各不相同。如有人喜欢雄浑有力的中低音,有人追求明亮悦耳的中高音,有人爱好清脆纤细的最高音。所以,高保真音响系统还允许人们根据自己的爱好,对音频信号进行修饰美化,通过调音使声音更加优美动听。这也是高保真的重要属性。
1.1.3 音响技术的现状
今天的音响设备已成为人们生活、工作、学习的重要组成部分。从技术上讲,可以用高保真(Hi-Fi)化、立体声化、环绕声化、自动化、数字化来概括其特点。
1.高保真化
高保真(Hi-Fi)地进行声音的记录和重放,一直是人们不断追求的目标。人们把那些陶醉于Hi-Fi的音响爱好者称为发烧友。随着音响技术的发展和各种电声器件质量的不断提高,目前的高保真程度己经达到相当高的水平。
2.立体声化
双声道立体声音响设备早已十分普及。而真正的立体声——真实地再现三维空间声源方位的环绕立体声,在杜比实验室研制的杜比数字环绕立体声技术和雅马哈数字声场处理技术推动下,已经走进千家万户,在“家庭影院”中得到广泛应用。目前,杜比数字环绕立体声(Dolby AC-3),数字影院系统(DTS)等重放功能,已成为现代音响设备的重要标志。
3.自动化
得益于自动控制技术和微型电子计算机技术的飞速发展,音响设备的操作控制正朝着自动化/遥控化方向迅速发展。采用微处理器担任系统控制的现代音响设备,可实现调谐器的自动搜索调谐和电台频率的存储记忆,可进行录音设备的连续放音和编程放音,可自动控制激光唱机、数字录音机的工作状态及功能转换,并可通过红外遥控器进行操作与控制。
4.数字化
采用数字信号处理技术的数字音响设备,以其完美的音色和极高的电声性能指标赢得人们的青睐。CD机、DⅤD机等数字音视频设备,成为最主要的Hi-Fi节目音源;MP3、MP5播放器以其轻小、抗震、灵活、美观、无机械部件、便于携带、使用方便等特点成为当今的时尚。
1.2 高保真音响系统的基本组成
高保真音响系统通常由高保真音源、音频放大器和扬声器系统这3大部分组成。其中,由音源部分送来的各种节目信号,经音频放大器进行加工处理并放大,取得足够的功率去推动扬声器工作,放出与原声源相同且响亮得多的声音。同时,由于声音还要经过所在场所的空间才能送给听众欣赏,所以其音响效果既与音响系统的配置有关,也与听音场所的室内声学特性有着密切联系。
Hi-Fi双声道高保真音响系统的结构如图1.1所示。各组成部分的主要作用在下面分别予以介绍。
图1.1 Hi-Fi双声道高保真音响系统
1.2.1 高保真音源系统
高保真音源有调谐器、录音座、电唱机、CD唱机、ⅤCD影碟机、DⅤD影碟机和传声器等。它们为音响系统提供高保真的音频信号。
1.传声器
传声器又称麦克风,俗称话筒。传声器是一种换能器,它将声能转换为电能。在剧场、歌舞厅、卡拉OK厅、音乐厅及家庭娱乐中,都要利用传声器拾取音频信号。传声器的种类很多,有动圈式、电容式、驻极体式、有线式和无线式等。传声器的频率特性、信噪比和灵敏度等性能直接影响着重现声音的音质。
2.调谐器
调谐器是一台不包括功率放大器和扬声器的高性能收音机,其功能是接收中波段和短波段的调幅广播及调频波段的调频立体声广播,并还原成音频信号。新型调谐器采用数字调谐和数字频率显示技术,具有存储、预选及定时等功能。调谐器是一种不需自备音响载体而又节目丰富的经济音源。特别是接收调频立体声广播时,可以提供高保真的音频信号。
3.录音座
录音座是一台不包括功率放大器和扬声器的高性能磁带录音机,它根据电磁转换原理,利用磁带记录或重现音频信号。由于采用了轻触式机心、逻辑控制电路、杜比降噪系统、自动选曲电路和微处理器控制系统等新技术,使录音座的性能指标达到较高水平。若将高频特性好的磁头与金属磁带配用,可以提供满足要求的高保真音频信号。但随着计算机磁盘与MP3播放器技术的发展,这种采用磁带进行记录、存储与播放的功能正被电脑的磁盘与MP3所取代。
4.CD唱机
CD唱机又称为激光唱机或镭射(Laser)唱机。它利用激光束,以非接触方式将CD唱片上记录的声音信息的数字编码信号检拾出来,经解码器把数字信号还原并变换为模拟音频信号。CD唱机已达到很高的技术水平。由于采用数字录音和放音技术,其频率特性、动态范围、信噪比、失真度、抖晃率、分离度等性能指标几乎达到理想的程度,是各种高保真音源中最理想的音源。CD唱机具有自动选曲、程控播放等功能,其自动控制的程度是其他音源所望尘莫及的。
5.DVD机
DⅤD机是既有声音又有图像的高级影音信号源。DⅤD盘片大小与CD盘片相同,但信息记录密度要高得多,也是采用激光技术与数字录放技术。但它的声音和图像数据在经过压缩处理之后,不仅可以输出接近于CD机质量的音频信号,同时还输出高清晰度的视频信号,而且声音采用杜比数码5.1声道系统,达到更加逼真的3D环绕立体声效果。由DⅤD机、带环绕声解码器的 AⅤ 功率放大器、高清晰度大屏幕彩电和 5.1 声道扬声器系统,可以构建高档的家庭影院,得到高质量的视听享受。
各种优质音响载体通过音源设备所提供的高保真音频信号,是取得高保真音响效果的源泉。
1.2.2 音频放大器
音频放大器是音响系统的主体,包括前置放大器和功率放大器两部分,必要时可以插入图示均衡器。音频放大器对音频信号进行处理和放大,用足够的功率去推动扬声器系统发声。
1.前置放大器
前置放大器具有双重功能,即选择音源并进行音频电压放大和音质控制。它将各种不同音源送来的不同电平的音频信号放大为大致相同的额定电平;通过加工处理,实现音质控制,以恢复原始声音,输出高保真音频信号。因此在前置放大器中除必要的放大外,还设置有音量控制、响度控制、音调控制、平衡控制、低频和高频噪声抑制等音质控制电路。所以,前置放大器被誉为音响系统的音质控制中心。
2.图示均衡器
图示均衡器是一种为修饰美化音色而设置的音频信号处理设备。它将整个音频的频带划分为5个、7个或10个频段,最多达31个频段,分别进行提升或衰减。各频段互不影响,对音质可进行精细调整,以减小各种噪声,补偿房间声学缺陷,弥补左右音箱的频率特性差异,适应聆听者的不同爱好。图示均衡器还可以配置频谱显示器,通过发光管或荧光管动态显示各频率成分的幅度变化,光彩夺目,给人以声与色动态变化的美感。
3.功率放大器
功率放大器的作用是放大来自前置放大器的音频信号,产生足够的不失真功率,以推动扬声器发声。功率放大器处于大信号工作状态,动态范围很大,容易引起非线性失真,因此,它必须有良好的动态特性。功率放大器的性能优劣直接关系到音响系统的放音质量,其衡量指标主要有频率特性、谐波失真和输出功率等。
1.2.3 扬声器系统
扬声器系统由扬声器单元、分频器、箱体与吸声材料所组成,其作用是将功率放大器输出的音频信号,分频段不失真地还原成原始声音。扬声器系统对重放声音的音质有着举足轻重的影响。
1.扬声器
扬声器是一种电声换能器。音响系统中使用最多的是电动式扬声器,它利用磁场对载流导体的作用实现电声能量转换。依据振动辐射系统的不同,电动式扬声器可分为锥形扬声器、球顶形扬声器和号筒式扬声器等,各有不同的特性。
2.分频器
无论哪一种扬声器,要同时较好地重放整个音频频带(20Hz~20kHz)的声音几乎是不可能的。因此,在高保真音响系统中,通常采用分频的方法,利用不同口径与类型的扬声器的特长,分别承担低频段、中频段或高频段声音的重放任务。低频段宜用大口径锥形扬声器,中、高频段可用球顶形或号筒式扬声器。分频器的作用是为各频段扬声器选出相应频段的音频信号,并正确分配馈给各扬声器的信号功率。
3.箱体与吸声材料
扬声器振膜前后所辐射的声波是互为反相的,其中低频声波因绕射而造成的相位干涉会削弱其辐射功率。为了提高扬声器的低频效率,应把扬声器装在填有吸声材料的箱体里,用来屏蔽与吸收扬声器振膜后方辐射的声波。常见的音箱有封闭式和倒相式等。
综上所述,高保真音响系统能够不失真地传输和重现原始声音。然而,要取得理想的音响效果,还要有声学特性良好的听音场所。否则,即使有一套昂贵的高保真音响设备,也未必能取得预期的音响效果。
1.3 音响设备的基本性能指标
高保真音响系统要如实地重现原始声音和原始声场,其音响设备必须具有比语言和音乐更宽的频率响应范围,更大的音量动态范围;尽可能降低噪声,减小失真;使立体声各声道特性平衡,防止互相串音等。为此,国际电工委员会制定了相应的标准(ⅠEC—581 标准),规定了高保真音响设备和系统特性的最低电声性能要求。我国也根据该标准制定了相应的国家标准(GB/T14277—93 国家标准),规定了音频组合设备通用技术条件,提出了各种音响设备的最低电声性能要求和试验方法。下面着重介绍其中3项主要的性能指标。其余的性能指标将分别在各章中结合各种音响设备进行介绍。
1.频率范围
频率范围习惯上称为频率特性或频率响应,是指各种放声设备能重放声音信号的频率范围,以及在此范围内允许的振幅偏差程度(允差或容差)。显然,频率范围越宽,振幅容差越小,则频率特性越好。国家标准规定,频率范围应宽于40Hz~12.5kHz,振幅容差应低于5dB,各种音响设备不尽相同。规定有效频率范围,是为了保证语言和音乐信号通过该设备时不会产生可以觉察的频率失真和相位失真。常见乐器与男女声的中心频率范围如表1.1所示,各频段声音对听感的影响如图1.2所示。
表1.1 常见乐器及人的声音的中心频率范围

只有音响设备的频率范围足够宽,通频带内振幅响应平坦程度在容差范围之内,重放的音乐才会使人感到低音丰满深沉、中低音雄浑有力、中高音明亮悦耳、高音丰富多彩,整个音乐层次清楚。当然,为了补偿或突出某频段声音,也允许进行修饰美化。
2.谐波失真
由于各音响设备中的放大器存在着一定的非线性,导致音频信号通过放大器时产生新的各次谐波成分,由此而造成的失真称为谐波失真。谐波失真使声音失去原有的音色,严重时使声音变得刺耳难听。该项指标可用新增谐波成分总和的有效值与原有信号的有效值的百分比来表示,因而又称为总谐波失真。电压谐波失真系数,可采用国标规定的测试方法分别测量基波和各谐波分量而得到。电压谐波失真系数的值越小,说明保真度越高。例如调谐器的谐波失真一般都小于0.2%,而CD唱机的谐波失真可小于0.01%。可见,CD唱机的保真度远胜于调谐器。
图1.2 各频段声音对听感的影响
3.信噪比(S/N)
信噪比全称信号噪声比,记为S/N,通常用分贝值表示:S/N=20lgUS/UN(dB)。该式中的US为有用信号电压,UN为噪声电压。信噪比越大,表明混在信号里的噪声越小,重放的声音越干净,音质越好。
国家标准规定,信噪比可用去调制法或滤基波法来测量。首先测得输出为额定功率时的信号S(signal)、失真D(distortion)和噪声N(noise)电压之和(S+D+N),然后去掉或滤去信号电压S,用带通滤波器取出失真和噪声电压(D+N),计算(S+D+N)与(D+N)的比值并取对数,即可获得信噪比的分贝值。另外,信噪比通常有不计权信噪比和计权信噪比两种表示方法。其区别在于后者在取出失真和噪声电压后还要通过A计权网络,在数值上后者大于前者。
上述3项性能指标是音响设备最基本的性能指标。各种音响设备还有表征各自特性的其他性能指标,如功率放大器的输出功率、增益、瞬态特性、动态范围、左右声道分离度等。
1.4 声音的基本知识
声音的基本知识包括声音的基本性质、听觉的基本特性、立体声基本原理等。掌握这些基本知识,是正确理解音响技术所涉及的性能指标、电路原理和维修的必要基础。
1.4.1 声音的基本性质
声音是声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受。因此,声音是由声源振动、声波传播和听觉感受3个环节所形成的。下面首先来看声波的传播特性。
1.声波的传播特性
声波在传播中不仅会衰减,而且遇到障碍物还会产生反射与散射、吸收与透射、绕射与干涉等现象,并具有一定的传播规律。
(1)声波的反射与散射。声波从一种媒质进入另一种媒质的分界面时,会产生反射现象。例如声波在空气中传播时,若遇到坚硬的墙壁,一部分声波将反射,反射角等于入射角。当声波遇到凹面墙时,声源发出的声波经凹面墙反射后可以向某点集中,称为声波的聚焦;当声波遇到凸面墙时,将产生扩散反射,声波遇到凹凸不平的墙面则产生散射现象。
(2)声波的吸收。当声波遇到障碍物时,除了产生反射现象外,还有一部分声波将进入障碍物,进入障碍物(如吸声材料)的声波能量转变为热能而损失的现象称为吸收。障碍物吸收声波的能力与其材料的吸声特性有关。
声波的反射与吸收现象是听音环境设计中首先需要考虑的问题。在演播室、听音室、歌剧厅和电影院的四周总是建造成凹凸不平的墙面,就是为了使声波产生杂乱反射,产生均匀声场,并让墙壁吸收一部分能量,使这些空间具有适当的混响时间。
(3)绕射。当声波遇到墙面或其他障碍物时,会有一部分声波绕过障碍物的边缘而继续向前传播,这种现象称为绕射,又称衍射。绕射的程度取决于声波的波长与障碍物大小之间的关系。若声波波长远大于障碍物线度尺寸,则绕射现象非常显著;若声波的波长远小于障碍物线度尺寸,则绕射现象较弱,甚至不发生绕射。因此,对于同一个障碍物,频率较低的声波较易绕射,而频率较高的声波不易绕射。这种现象表现为低频的声音在传播时没有方向性,而高频的声音在传播时则有较强的方向性。
当声波通过障碍物的洞孔时,也会发生绕射现象。当声波波长远大于洞孔尺寸时,洞孔好像一个新的点声源,声波从洞孔向各个方向传播。当声波波长小于洞孔尺寸时,只能从洞孔向前方传播。
由于反射和绕射的共同作用,从没有关严的门缝里传播到房间中的声波几乎和门打开时的情况不相上下。
(3)干涉。干涉是指一些频率相同的声波在传播中互相叠加后所发生的一种现象。多个声源发出的声波,在传播过程中会产生叠加。如果两个声波的频率相同,相位也相同,即同一时刻处于相同的膨胀或压缩状态,则两个声波互相叠加而使声波增强;如果两个声波的频率相同,相位相反,则叠加会使声波互相抵销;如果两个声波频率相同,相位不同,则叠加会使声波在有的地方增强,有的地方削弱。若两个声波的频率、相位都不同,则叠加是复杂的。声波干涉的结果是使空间声场有一个固定的分布。在扩声系统中需要通过改变扬声器的摆放位置与角度来调节声场分布的均匀性。
除了上述几种主要特性外,声波在传播过程中还有折射与透射现象、谐振现象、衰减现象等特性,即使声波在空气中传播也会有一部分声能损失而衰减。
2.声音的三要素
声音主要是通过音量、音调、音色这3个要素来表现其特性的。在日常生活中,习惯用音量的大小、音调的高低和不同的音色来区分各种声音。这不仅与声音的声压、频率和频谱有关,而且也包括听者的心理和生理因素。
(1)音量。音量又称响度,是指人耳对声音强弱的主观感受。音量的大小主要取决于声波
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