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声学基础讲座 贺志坚 定义: 声学的定义很简单，就是研究声波的产生、传播、接收和效应的科学。通俗一点，就是关于声音的学问，就叫声学。 声学是一门具有广泛应用性的学科，涉及到人类生产、生活及社会活动的各个方面；同时声学又是一门具有很强交叉渗透性的学科，与各种新学科、新技术相互作用，相互促进，下面从科学、技术与艺术等几个方面，介绍一些声学的基础知识和必威体育精装版进展。 一、声学基本概念 1、声和音　 从物理上讲，声是指在任何的弹性介质中传播的扰动，是一种机械波，从这个概念上来讲，声的范畴就很广。什么叫扰动呢？扰动是说在空气、固体或液体中的一个密度的、或者是压力的、或者是速度的一个小的变化，这个变化在这种弹性体里面就会传播出去，是能量传播出去，弹性物质本身并不传播，这么一个传递的能量就是声。 “凡响曰声” 什么是音呢？音的定义是能够引起有声调的感觉的这么一种声，讲通俗一点，就是有意义的声。 “声成文谓之音” 2、声学研究的频率范围 广义的讲，声学研究的范围是从0.0001赫兹开始，也就是每秒钟振动0.0001次，反过来讲，就是一个周期10000秒，非常非常慢。0.0001到20赫兹，这个范畴我们叫次声，这是人的耳朵听不到的声，就是变化很慢的声音。实际上人的耳朵对声波的响应范围很窄，是从20赫到2万赫，在这个范围以外，人的耳朵都听不见了，所以在这个范围以内的声波称为可听声，2万赫以上的声叫超声。 次声频段的声波在大气物理、地球物理中都有很多的用处，地震、台风、海啸，都会产生次声，在几千公里以外，使用很灵敏的声学传感器就能接收到这种信号，然后可以处理，可以定位，台风在什么地方，强度的大小，都可以知道。 到了2万赫以上，人的耳朵也听不见了，这个声波频段称为超声频段， 3、声学研究的强度范围 声波的强度一般用声压表示。声压是指在平均压力水平（在空气中就是大气压）的基础上随时间变化的这部分压力，声压的变化范围我们从10（-5）帕斯卡，一直研究到10（6）帕斯卡。 对这样的一个强度范围，在表述和使用时很不方便，所以一般并不讲多少多少帕斯卡，也不讲压力是多少公斤大气压，那么用什么表示声压的强度呢？是用分贝。分贝的概念现在已经用的很广泛了，大马路上都竖一个牌子说今天这个地方噪声多少分贝，那么分贝的概念是什么？实际上分贝代表的是人的对声音的主观反映。 用分贝的概念来表述声音强度的时候，我们所研究强度的范围，大概是从0分贝到180分贝。 声压级分布范围： 0分贝到20分贝之间，是人的听阈。 20—30分贝，是比较理想的休息的场所。 40分贝， 可以非常安心地看书、学习和思考的地方。 50—60分贝，一般的面对面的交谈。 60－70分贝，具有计算机、打印机的办公场所。 70－80分贝，就是道路上平均的噪声情况。 100分贝，施工工地、建筑场所。 120分贝，喷气飞机起飞的时候，在100米以外。痛阈 140分贝，飞机喷气发动机15米的地方。 4、声学的分类 研究声音的学科叫声学，按研究对象不同，可分为： 语言声学：研究人的发音结构与方法等生理声学 音乐声学：研究音乐与声音的关系 ①研究乐器结构、制作、音域、音色——器乐声学 ②研究发声、气息、共鸣等——声乐声学 ③研究音律关系、数据及使用——音乐律学 电子声学： 电声学是研究声电相互转换的原理和技术，以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用的科学。它所涉及的频率范围很广泛，从极低频的次声一直延伸到几十亿赫的特超声。不过通常所指的电声，都属于可听声范围。 水声学：声音在水下的传播规律及应用。 建筑声学：研究厅堂建筑设计与声学关系，吸音材料。 噪 声 学：研究噪声的危害与利用 二 、声音的产生与传播原理 1 声波的产生 人类及动物的语音产生动力源于肺。 乐器和人的发音原理的研究是从激励器、共鸣器、辐射器三大部件来入手 。 2 、声波的传播 声速也称音速，即声音在介质中传播之速度。 声波可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快。在空气中，音速又会依空气之状态（如湿度、温度、密度）不同而有不同数值。 经过严格推导，声速公式为： 式中ρ为介质的密度；K称为体积弹性模量 声波能量产生了以后是要传播的，因为根据声的定义，“声就是扰动的传播”。 需要先认识声波是怎么传播的。 直达声：是室内任一点直接接收到声源发出的声音。 它是接收声音的主体，又叫主达声，不受空间界面影响，其声强基本上是与听