音速
音速(),指聲波在介質中傳遞的速率,定義為聲波在單位時間內所行進的路徑長。 歷史 1687年,牛頓的《自然哲學的數學原理》中計算出空氣中的音速為每秒979英尺(298m/s),但這比實際速度低了約15%,主要是因為牛頓在當時認為聲音的傳播過程是等溫過程,而不是現在所熟知的絕熱過程,這一錯誤直至18世紀才被拉普拉斯以熱質說為基礎進行修正。 在17世紀,人們曾多次進行音速的測量實驗,包括1630年馬蘭·梅森(每秒1380,約448.28m/…
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音速(),指聲波在介質中傳遞的速率,定義為聲波在單位時間內所行進的路徑長。 歷史 1687年,牛頓的《自然哲學的數學原理》中計算出空氣中的音速為每秒979英尺(298m/s),但這比實際速度低了約15%,主要是因為牛頓在當時認為聲音的傳播過程是等溫過程,而不是現在所熟知的絕熱過程,這一錯誤直至18世紀才被拉普拉斯以熱質說為基礎進行修正。 在17世紀,人們曾多次進行音速的測量實驗,包括1630年馬蘭·梅森(每秒1380,約448.28m/…
回聲(echo)是指障碍物对声音的反射。借由声波反射可以做出回声定位的效果。 声波在遇到障碍物时,一部分声波会穿过障碍物,而另一部分声波会反射回来形成回声。若障礙物具有堅硬光滑的表面易產生回聲;反之,具有柔軟的表面則易吸收聲音;另外,粗糙的表面易散射聲音。回声相比那些直接传播的声音所经过的路程更长,所以会比直接传播的声音晚被听到。如果两声波的时间间隔小于0.1秒,人耳便无法分辨,只能听到被延长的声音。因为室温(20℃)时空气中的声速是3…
声学波动(acoustic waves)或声波(sound waves),是一种在介质中传播的能量,通过绝热过程增压与减压。用于描述声波的重要物理量有声压、粒子速度、粒子位移和音强。声波以特定的速度传播,这一速度取决于其通过的介质。从扬声器播放的声音(以声速在空气中传播的波)、地震引起的地面运动(穿过地球的波)和用于医学成像的超聲波(穿过身体的波)都属于声波。 属性 声波方程 描述了声波的传播。下式是描述一维声压的声波方程 : { \p…
和夜鶯鸣叫的声譜图,可用来区分这两个物种]] 生物声学是一门结合生物学、生态学和声学的交叉科学。研究对象通常是动物(包括人类)声音的产生、传播和接收。这涉及声音产生和检测的神经生理学和解剖学基础,以及声信号与其传播介质的关系。 发展历史 生物声学得益于声学、电子学与通信技术的发展,特别是20世纪中叶示波器的发明使得声音可视化,极大促进了动物发声的研究, 使生物声学迅速发展。 研究对象 生物声学着重于研究除人类以外的动物声音。 研究领域 …
”,属于向量;但“振幅”是这个变量能达到的最大模(最大绝对值),属于恒为非负值的标量,其数值始终大于或等于零。 振幅即波峰(或波谷)到横轴(平衡位置)的距离,而非位移。]] 振幅(amplitude)是在波动或振动中,离开平衡位置(振荡中心)的最大距离,或是位移矢量的模的最大值。 振幅值(amplitude value)或幅值(magnitude),是振幅的具体量值(含大小与单位),为一种数学属性、向量长度、复数的模。 振幅与幅值常等义…
亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)指的是空气在一个腔中的共振现象,例如在一个空瓶子的瓶口吹气引起的共振。 在1850年代由赫尔曼·冯·亥姆霍兹设计并命名,亥姆霍兹共振器一开始的目的是为了分辨复杂声音环境下的不同频率,比如音乐的乐调。 历史 亥姆霍兹在他1862年出版的书中描述了:“On the Sensations of Tone”,一个可以在复杂声音环境中分辨出特殊频率的装置。现在叫亥姆霍兹共振器,包括了一个已知容…
在西方音樂中,音級特徵(chroma feature)或音級圖(chromagram)與十二個不同的音級(pitch classes)密切相關。以音級為基礎的特徵表示,也常被稱為音級分佈(pitch class profiles),特別適合用來分析那些音高可以有意義地歸類(通常分為十二類),且其調音方式近似於十二平均律的音樂。 音級特徵的一個核心特性在於,它能有效捕捉音樂中的和聲與旋律結構,同時對音色與編制變化具有良好的可靠度。也正因如…
莱特希尔八次方律()是气动声学中的一个定律,指由湍流产生的远场声功率与特征湍流速度的八次方成正比。这一定律由英国应用数学家詹姆斯·莱特希尔于1952年提出,可用于计算喷流噪声。 莱特希尔八次方律可表示为 :W = K \frac{\rho_o}{c_o^5} L^2 U^8, 其中 W为远场声功率, K为比例常数(或称为莱特希尔常数) \rho_o为均匀流速度, c_o为声速, L为湍流的特征长度, U为湍流的特征速度。 该定律适用于马…
瑞利(或),又译为瑞立、雷耳,简称瑞或雷,是比声阻抗(specific acoustic impedance)或特征声阻抗(characteristic acoustic impedance)的单位,得名于第三代瑞利男爵。 在光度学中另有一个名为“瑞利”的单位,与本单位并无联系,其得名于第三代瑞利男爵之子。 解释 比声阻抗 当声波在介质中传播时声压会造成介质中粒子的振动。比声阻抗即声压与粒子速度之比: :{\underline{Z}(\…
声的散失(),又称声频散,是声波在通过介质传播时分离其组成频率的现象。声波的相速度可看作频率的函数。因此,所分出的频率是由辐射波通过特定介质时相速度的变化率来衡量的。 宽带传输法 一种常用的声频散确定方法是宽带传输法。该技术最早出现在1978年,并被用于研究金属(1978年)、环氧树脂(1986年)、纸张材料(1993年)和超声造影剂(1998年)的频散特性。1990年和1993年,这种方法证实了声波拥有克喇末-克勒尼希关系。 应用这种…
]] ]] 喇叭()是一种用于增加声音传播效率的声学设备,其形状一端细长、一端宽大。喇叭既可用于提高发声音量,又可用于增强收音效果。 应用 喊话器 车辆喇叭 管乐器 铜管乐器 木管乐器:唢呐、等
喊话器(),又稱声音喇叭(),粵語、閩南語俗稱大聲公,是一种手持的,用于扩大使用者的讲话声音,以使讲话内容被更远或更多的人听见。 喊话器可分为原声喊话器()和电力喊话器()。前者主体部分仅包含一个喇叭,完全依靠声学效应扩大声音。后者除了喇叭还包含收声的麦克风和扩音的电子设备。
倍频程(),又称为倍频带,是振动与噪音分析中将整个频谱划分为若干频带的方法,每个频带的上限频率是下限频率的两倍。类似地,1/3倍频程(one-third octave band)指每个频带的上限频率与下限频率之比是2的立方根。 倍频程 计算 假设每个频带的中心频率为f_c,该频带的上限频率与下限频率可由下式计算: :f_c = \sqrt{2} f_{min} = \frac{f_{max}}{\sqrt{2}}, 其中f_{min}为…
音響(),廣義上是指一種利用電子迴路設計進行音訊與電子訊號間之互相轉換的音頻設備。 通常情况下,音响是指具有较大功率(相对于耳机)、开放播放声音的电气系统。这套系统由音源、解码、数模转换器(DAC)、分频器、功放、喇叭(换能器)构成,通过音响线连接。主要用于监听回放,此外还用于大厅扩音和广播喊话。 音响和音箱的区别在于,音箱是音响的一部分。分频器、功放、喇叭组成有源音箱,无源音箱不包含功放。常用于监听回放的桌面音箱二分频居多,系统通常为…
声共振是一种声学系统对与其共振频率相匹配的声波产生的放大作用的现象。例如与酒杯共振频率完全相同的声音會敲碎酒杯。另外当声波的频率与物体的共振频率一致的时候,物体也会产生同一频率的振动。 参考文献
在声学裡,人头录音(),也称仿真人头录音,是一种的录音方式,它使得人可以通过聆听耳机来定位声源,从而感受到真实的声场感。 人类对声源的定位感知非常复杂,它由以下效应组成: #简单的“左-右”信息可以通过相对电平的不同和每只耳朵接收到的不同而获得。 #对于打击乐器的声音,皮肤可以感受到声波的冲击。 #声波在进入鼓膜时,受人体的反射、折射和衍射而扭曲变形,大脑能根据经验判断出声源的方位和距离。此一研究領域為头部相关传输函数(,HRTF)。 …
加法合成(英语:Additive synthesis)是一种用叠加在一起的正弦波合成音色的声音合成方法。 从傅里叶分析的角度上来看,乐器的音色均可被分解为一系列和谐或不和谐的分音。加法合成利用了这一点,使用具有不同频率与振幅的正弦波重现这些分音。各分音的响度可以用开始-衰减-保持-释放(英语:ADSR)或动态控制。 最直接的加法合成即将几个正弦波叠加在一起。也有采用预计算的或逆快速傅里叶变换的实现方式。 原理 在日常生活中听到的声音不是…
发表的论文。表示昆特的管装置(上图6、7)和使用的粉(图1、2、3、4)。]] 昆特管是一种声学实验装置,在1866年由德国物理学家奧古斯特‧昆特发明,用于测量气体或固体杆中的声速。 现在一般用它来展示駐波和声压。 工作原理 昆特管是一个含有少量细微粉末的透明水平管,这些粉末可以是软木灰、滑石粉或石松粉,现在也常用液体(如水或煤油)来实现。在管的一端是一个单一频率的声源(一个纯音),昆特当时使用的是一个金属棒共鸣器,通过摩擦它引起震动发…
安全聆听是促进健康的行动框架,以确保声音有关的娱乐活动(例如音乐会,夜总会和听音乐,广播或播客)不会损害听力。 研究表明,尽管反复暴露于任何大的声响都会导致和其他健康问题 和其他健康影响, 但“安全聆听”针对于自愿收听个人音频设备, (PSAPs), 或者进入娱乐场所。 “安全聆听”策略能够预防噪声引起的健康问题, 包括 听力损失, 耳鸣, 和 听力减退. 虽然“安全聆听”无法解决不需要的声音(亦称为噪声)的暴露问题——例如,工作场所噪…
扎哈羅夫-舒爾曼系統(Zakharov–Schulman system)是一個非線性偏微分方程的系統,描述小振幅、高頻的波動和聲波的干涉,由俄羅斯物理學家和E.I. Schulman在1980年提出。方程式為 :i\partial_t^{} u + L_1u = \phi u :L_2 \phi = L_3( | u |^2) 其中L1、L2及L3都是常係數的微分算子。 模擬水面波包傳播的戴维-斯图尔森方程组(Davey–Stewart…