高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

声音降噪原理是什么(声学漫谈声音三要素)

时间:2023-08-06 作者: 小编 阅读量: 5 栏目名: 高考资讯

响度级用来表示响度的大小,其单位为“方”,符号为LN。其规定为:声压级为40dB的1KHz纯音的响度为1宋,比它高一倍则为2宋,比它小一半的响度定位0.5宋。例如:两个不同频率而都具有60方的声音,合成后的响度级是70方。

声学三要素是指:音调、音色、响度。任何复杂的声音都可以用此三个属性来描述,其分别对应声压的三个物理量:频率、相位、幅度。

音调:人耳对于声音高低的感觉,称为音调。

音调主要与声音的频率有关,同时业余声压级和声音的持续时间有关。音调会随着频率的增大耳提高,但不是与频率成完全的线性关系。

音调的单位为“美”(Mel),定义40dB@1KHz纯音的音调为1000美。

需要注意的是,影响音调的因素还有声音的声压级,以及声音的持续时间。低频的纯音,声压级高的时候,要比声压级低的时候搞到音调变低;频率在1KHz~5KHz之间的纯音,音调几乎与声压级无关;频率再高的纯音,声压级升高时,会感到音调变高。

复音(是指由许多纯音组成的声音)的音调由复音中频率最低的声音决定,即由基音决定。复音的声压级高低对于音调的影响要比纯音小很多。

当声音持续时间在0.5s以下的时候,要比1s以上感到音调比较低。持续时间再短,为10ms左右的时候,会使得听音人感觉不出它的音调,只能听到“咔咔”的声音。

要想使人耳能够明确感觉出音调所必须的声音持续时间,随声音的频率不同而不同。频率低的声音要比频率高的声音需要更长的时间。

纯音的音调和频率的关系曲线图

音色:音色是指人们区别具有相同响度和音调的两个声音的主管感觉。

每个人都有自己的独有音色,不同的乐器进行演奏的时候,人们也能区分出它们各自的音色。

人在讲话的时候,乐器在演奏的时候,都是复音,是由基频与谐频组成的声音。两个音调相同的声音,它们的基频是相同的, 但是谐频的成分与大小可能不同,从而使人们感到其音色不同。

所以,音色主要是由声音的频谱决定的。但是需要特别注意的是,音色还与声音的强度、持续时间以及时间过程有关。

中西方不同乐器对应的频率范围如下表所示:

响度:人耳对于声音强弱的感觉,称为响度。

声音的响度主要与声压有关,声压越大,响度也就越大。但是,响度与声压并不是成线性比例关系,而是大致与声压的指数成比例关系,这个指数大约为0.23。响度的这一听觉特性被称为“史蒂文指数定律”。

除此之外,响度还与频率、波形、声音的持续时间相关。

1、响度的频率特性。

需要特别注意,人耳对于不同频率声音的响度感觉是不同的。也就是说,对于频率不同,而强度相同的声音,人耳会感觉到不同的响度。为了说明人耳的响度感觉,定义了响度级。响度级用来表示响度的大小,其单位为“方”(phon),符号为LN。定义一个声音的响度级在数值上等于和它同样响的1KHz纯音的声压级。

由此,人们通常通过等响曲线来表示具有相同响度级的纯音声压级随频率变化的特性。可以看到,在不同的频率条件下,响度相同的时候,需要的声压级是不一样的。

人耳听觉的频率特性曲线

等响曲线

2、响度持续时间的关系

响度除了与声压级、频率等相关因素有关以外,还与声音的持续时间有关。大量的测试结果表明:在100ms~200模式的持续时间以内,声音的响度随持续时间的增大而增大。所以,从某种程度上说,听觉是由记忆功能的。

以一个57dB、2KHz的纯音测试响度级随着持续时间的变化特性,可以得到响度级和持续时间的关系,如下图所示。

当持续时间大于100ms的时候,响度级基本保持在60方;当持续时间小于100ms时,响度级随着持续时间以大约每10倍时间10方的斜率下降:当持续时间从100ms下降到10ms的时候,响度级大约从60方下降到50方。

其他频率信号测试结果也类似。

所以,当人耳听到一个短促的脉冲声时,如果强度不变,长度由1ms变为2ms,则听起来不是声音的长度变了,而是更响了。因此,当人耳倾听频度超过一定值的一系列脉冲声时,并不能感觉到响度的不连续。这一现象类似于视觉的停留现象。

3、响度与声压级的关系

由于响度级“方”值并不是与人耳的感觉到的响度成正比例关系,为了计算方便,人们又定义了与人耳感觉成正比的响度单位“宋”(sone),符合为N。其规定为:声压级为40dB的1KHz纯音的响度为1宋,比它高一倍则为2宋,比它小一半的响度定位0.5宋。

响度与响度级之间的关系大致满足下式:

LN=40 33lgN

需要注意的是:响度级的合成不能直接相加,而响度可以相加。

例如:两个不同频率而都具有60方的声音,合成后的响度级是70方。

    推荐阅读
  • 适合旱冰场的营销方案(室内建冰场培养好苗子)

    黑龙江省七台河短道速滑训练馆,教练员李国峰手握秒表,紧盯小队员的动作。这批队员最大的14岁、最小的8岁。今年26岁的李国峰,18岁时曾在2013—2014年度全国短道速滑联赛上获得1000米项目冠军,第二年因伤退役,转型做了教练。近年来,七台河市做好引才工作,累计投资2亿多元建设体育中心,改善训练环境。父母为了支持她的梦想,举家从伊春市搬到了培养出多名冬奥冠军的七台河市。

  • sae机油10w40是什么意思(sae机油10w40的意思是什么)

    下面希望有你要的答案,我们一起来看看吧!sae机油10w40是什么意思SAE代表SAEInternational国际自动机工程师学会。10w40代表机油的SAE标准粘度值,是冬夏通用油牌号。这个粘度值表示这个机油是多级机油,W代表WINTER冬天,W前面的数字代表低温时的流动性,数值越小低温时的启动性能越好。W后面的数字代表机油在高温时的稳定性能。

  • 祝孩子成长的经典句子(祝福孩子成长语录)

    祝福孩子成长语录1、占兰梦之喜,祝福号角谒云飞。恭祝你们喜得贵子,真乃天赐石麟,德门生辉,特来恭祝弄璋之喜。祝小宝贝身体健康,茁壮成长,祝新妈妈您甜蜜美满!

  • 英雄联盟极品ID(英雄联盟惊艳的id)

    烟雾弥漫温柔藏匿于心,我来为大家科普一下关于英雄联盟极品ID?以下内容希望对你有帮助!英雄联盟极品ID烟雾弥漫温柔藏匿于心七秒重约叹沉浮良人未归佳人独醉浪冢像极了野狗。

  • 添加打印机一直显示正在连接(安装打印机显示)

    添加打印机一直显示正在连接点击上方关注“绘威打印”,我专业,您轻松当我们入手一台新的打印机时,第一件事就是连接好后给它安装驱动,但是有时候会一直显示“正在等待用户连接设备”,无论我们做什么都一直卡着不动,不知道该如何是好,这时我们应该怎么解决呢?这就要求我们要提前拿到系统驱动安装包了。

  • 头发的生长需要空气吗(什么头皮也有嗅觉)

    两相结合下,代表了毛囊的嗅觉受器与Sandalore气味分子结合后可以有效的促进毛发细胞的生长,同时减少角质生成细胞的凋亡。原因其一是因为OR2AT4受器并不会和天然檀香气味分子结合,仅合成的有效;其二是因为这项研究只是个非常初步的实验结果,还没有进行临床实验。

  • 王者荣耀超高画质的手机(这手机自带键盘旋转)

    (十年前步步高那个经典手机,是否还记得?如今价格“天价”)诺基亚乃一代手机大佬,那么经典肯定要有他,究竟是什么?说起诺基亚想必大家都知道“这个厂商专业做一些奇形怪状的手机”但是销量还真的很惊人,有的人则认为诺基亚前身是专业做大哥大的,如果这样说倒不如说“砸核桃”比较好那么这台手机性能怎么样?单选0人0%买回来收藏0人0%不买投票针对这台手机,你会单选0人0%买回来收藏0人0%不买投票,

  • 十二生肖的幸运色和忌色(下半年让十二生肖招来好运的颜色)

    绿色,是生命的像徵,自然会带给生肖鼠额外的活力,足以应对任何事情的活力保证。黄色是你在下半年的幸运色,显然是一种提醒色,也是一种目标色彩,让生肖蛇时时注意自己的定位。同时,灰色还能让生肖鸡避免陷入各种纷争中。

  • 辛未时是几点(关于辛未时是几点)

    下面更多详细答案一起来看看吧!辛未时是几点是指13点至15点。辛未时为干支纪时,古代将一昼夜分为12个时辰,即一个时辰相当于现在的两小时,其十二时辰与现在24小时的对应关系是相相对应的,未时就是下午的1点到三点从甲子日开始,这一天时辰干支依次为,甲子乙丑丙寅丁卯等,按六十甲子一直循环下去。

  • 郁金香的株高(郁金香学名)

    2020·4·7拍摄·百合科郁金香属的多年生草本植物,具鳞茎。英文名为“Gardentulip”或“Didier'stulip”。郁金香被广泛认为原产于土耳其,是土耳其、荷兰、匈牙利等国的国花来源:新华号天之涯