音波检测原理及应用.pdf

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音波原理及用音波原理及用音三要素率振幅波型音三要素率振幅波型率波愈音愈低反之波愈短音率波愈音愈低反之波愈短音愈高率的算是以每秒振次愈高率的算是以每秒振次位位振幅空波的振幅愈大音量愈大振幅空波的振幅愈大音量愈大反之振幅愈小音量愈小位反之振幅愈小音量愈小位波型音色波型音色每一音源皆有其持的音色是波型不同每一音源皆有其持的音色是波型不同造成的音源受到振推空造成造成的音源受到振推空造成空生音空生音所生的第一音我基音我所所生的第一音我基音我所定的音高便是基音的率所定的基音定的音高便是基音的率所定的基音生後

音波檢測原理及應用 音波檢測原理及應用 聲音三要素: 頻率、振幅、波型 聲音三要素: 頻率、振幅、波型 頻率—波長愈長聲音愈低,反之波長愈短聲音 頻率—波長愈長聲音愈低,反之波長愈短聲音 愈高。頻率的計算是以每秒振動次數計, 愈高。頻率的計算是以每秒振動次數計, 單位為 Hz 。 單位為 Hz 。 振幅— 空氣壓縮: 聲波的振幅愈大則音量愈大, 振幅— 空氣壓縮: 聲波的振幅愈大則音量愈大, 反之振幅愈小則音量愈小,單位為 dB 。 反之振幅愈小則音量愈小,單位為 dB 。 波型 —音色 : 波型 —音色 : 每一種音源皆有其獨持的音色,這是波型不同 每一種音源皆有其獨持的音色,這是波型不同 造成的,當音源受到振動時會推動空氣,造成 造成的,當音源受到振動時會推動空氣,造成 空氣擠壓產生聲音。 空氣擠壓產生聲音。 所產生的第一個聲音我們稱為 ”基音” ,我們所 所產生的第一個聲音我們稱為 ”基音” ,我們所 認定的音高便是基音的頻率所決定的,當基音 認定的音高便是基音的頻率所決定的,當基音 產生後它又會以其本身的頻率的倍數 產生後它又會以其本身的頻率的倍數 1/2,1/3,1/4,1/5…繼續振動,在音樂上來說就是 1/2,1/3,1/4,1/5…繼續振動,在音樂上來說就是 以基音的8度 ,5度 ,4度 ,大3度 ,小3度 …繼續振動發 以基音的8度 ,5度 ,4度 ,大3度 ,小3度 …繼續振動發 出聲音,我們稱這些基音以外的聲音稱為泛音 出聲音,我們稱這些基音以外的聲音稱為泛音 (OVERTONE) ,諧音 (HARMONICS) 。 (OVERTONE) ,諧音 (HARMONICS) 。 波型 —音色: (續 ) 波型 —音色: (續 ) 當基音混和了不同音量比例的泛音後便會產生 當基音混和了不同音量比例的泛音後便會產生 不同的音色。由於每一種音源泛音振動的振幅 不同的音色。由於每一種音源泛音振動的振幅 皆不相同,因此每一種發聲體的音色也一 定不 皆不相同,因此每一種發聲體的音色也一 定不 一樣。和聲學中的大3和弦便是泛音列中包含 一樣。和聲學中的大3和弦便是泛音列中包含 基音的前5個音。 基音的前5個音。 聲音的速度 聲音的速度 聲音的傳播速度和介質密度、溫度有關, 聲音的傳播速度和介質密度、溫度有關, 與聲音的頻率、音量無關。 與聲音的頻率、音量無關。 常溫下在 15℃時音速約為 340m/s 。 常溫下在 15℃時音速約為 340m/s 。 機械波(力學波):經由介質才能傳遞的波動。 波在彈性介質中傳遞,由於介質內摩擦吸收部份能 量.以致機械波振幅隨傳遞距離逐漸衰減而消失。 定義 : 2π K λ 2π ω 2πf T ω 2π ϖ v f λ ⋅ 2π K K 行進波一般式 y y m ⋅sin( KX − ωt ) 例 . 弦上有一橫波 y 6.0 sin(0.020πX +4.0πt) 單位 用 cgs制。請計算(1)振幅(2)波長 (3)頻率 (4)速率 (5)傳播方向。 Sol: 比較 y y m ⋅sin( KX − ωt ) y 6.0 s

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