1、醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性 第一章第一章 聲波的傳播特性聲波的傳播特性(txng)及人耳的聽及人耳的聽覺特性覺特性(txng)第一頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第一節(jié)第一節(jié) 聲波的傳播聲波的傳播(chunb)特性特性聲波是由物體振動產(chǎn)生的聲波是由物體振動產(chǎn)生的,當(dāng)振動在一定的頻率和強度范圍內(nèi)時當(dāng)振動在一定的頻率和強度范圍內(nèi)時,人耳就可以聽到人耳就可以聽到.振動發(fā)聲的物體稱為聲源振動發(fā)聲的物體稱為聲源,有聲波傳播的空間稱為聲場有聲波傳播的空間稱為聲場.當(dāng)聲源在空氣中發(fā)聲時當(dāng)聲源在空氣中發(fā)聲時,媒質(zhì)媒質(zhì)(mizh)也產(chǎn)生振動也產(chǎn)生振動,于是于是,振動形成波振動

2、形成波動動,在空間傳播開來在空間傳播開來,在聲源周圍形成疏密交替的空氣壓力波在聲源周圍形成疏密交替的空氣壓力波,即聲波即聲波.在在15攝氏度時攝氏度時,大約以大約以340米米/秒的速度由聲源向外傳播秒的速度由聲源向外傳播.氣體中的氣體中的聲波屬于縱波聲波屬于縱波,即波的前進方向與媒質(zhì)質(zhì)點的振動方向在一條直即波的前進方向與媒質(zhì)質(zhì)點的振動方向在一條直線上線上.第二頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性尺寸比波長小的聲源所發(fā)出的聲波是以球面擴展的尺寸比波長小的聲源所發(fā)出的聲波是以球面擴展的,波陣面為球波陣面為球面面,這種聲波稱為球面聲波這種聲波稱為球面聲波.這種聲源稱為點聲源這種聲源

3、稱為點聲源.現(xiàn)實中的聲源現(xiàn)實中的聲源,即使具有即使具有(jyu)一定的尺寸一定的尺寸,但在距離與聲源尺寸相比但在距離與聲源尺寸相比充分遠時充分遠時,也可將它看作點聲源也可將它看作點聲源,在這樣距離里處得到球面聲波在這樣距離里處得到球面聲波.當(dāng)距離遠到一定程度時當(dāng)距離遠到一定程度時,波陣面即與平面聲波的波陣面相接近波陣面即與平面聲波的波陣面相接近,可看做平面聲波可看做平面聲波.第三頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性一、聲波一、聲波(shn b)的反射的反射聲波在前進過程中如果遇到尺寸甚大于聲波波長的堅硬界面聲波在前進過程中如果遇到尺寸甚大于聲波波長的堅硬界面,會會產(chǎn)生反射產(chǎn)生

4、反射.聲波從界面反射的角度與聲波入射到界面的角度相等聲波從界面反射的角度與聲波入射到界面的角度相等,即反射即反射角等于入射角角等于入射角.反射的聲波如同從界面后面與聲源相對應(yīng)位置處發(fā)射反射的聲波如同從界面后面與聲源相對應(yīng)位置處發(fā)射(fsh)出出來的一樣來的一樣,即如同在該位置處有一聲源即如同在該位置處有一聲源,稱為虛聲源稱為虛聲源,也稱為也稱為鏡像聲源鏡像聲源,它與界面的距離等于聲源與界面的距離它與界面的距離等于聲源與界面的距離,如圖如圖1-1所示所示.第四頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第五頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性當(dāng)聲源在一個凹界面前當(dāng)聲源

5、在一個凹界面前(minqin),聲波會產(chǎn)生聚焦聲波會產(chǎn)生聚焦,如圖如圖1-2所示所示.對于播音室來說對于播音室來說,為了良好擴散為了良好擴散,應(yīng)避免凹界面應(yīng)避免凹界面.當(dāng)聲源在一個凸界面前當(dāng)聲源在一個凸界面前,聲波會產(chǎn)生擴散聲波會產(chǎn)生擴散,如圖如圖1-3所示所示.播音室中播音室中經(jīng)常采用凸面結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用凸面結(jié)構(gòu),以增加聲波的擴散以增加聲波的擴散,使聲場中聲能密度均勻使聲場中聲能密度均勻.第六頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第七頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性二、聲波二、聲波(shn b)的干涉的干涉由幾個聲源產(chǎn)生的聲波由幾個聲源產(chǎn)生的聲波,同時在同一

6、媒質(zhì)中傳播時同時在同一媒質(zhì)中傳播時,如果幾個聲波如果幾個聲波在某點相遇在某點相遇,在相遇處媒質(zhì)質(zhì)點的振動將是各個聲波所引起的在相遇處媒質(zhì)質(zhì)點的振動將是各個聲波所引起的分位移和矢量和分位移和矢量和,就是聲波的就是聲波的疊加原理疊加原理.也就是說也就是說,每個聲波都獨立地保持自己原有的特性每個聲波都獨立地保持自己原有的特性(如頻率如頻率、波長波長、振動方向等振動方向等).因而因而,幾種樂器同時演奏或幾個人同時說話時幾種樂器同時演奏或幾個人同時說話時,我們也能分辨出各種樂器我們也能分辨出各種樂器和各個人的聲音和各個人的聲音.兩個聲波傳到媒質(zhì)中的一點時兩個聲波傳到媒質(zhì)中的一點時,如果兩聲波在該點產(chǎn)生的

7、振動是同相如果兩聲波在該點產(chǎn)生的振動是同相的的,則這點的振動會加強則這點的振動會加強;如果兩聲波在該點產(chǎn)生的振動是反相的如果兩聲波在該點產(chǎn)生的振動是反相的,則則該點的振動就會相互該點的振動就會相互(xingh)減弱或抵消減弱或抵消.第八頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性當(dāng)兩個頻率相同當(dāng)兩個頻率相同,振動方向相同振動方向相同,相位相位(xingwi)相同或相位相同或相位(xingwi)差恒定的聲源所發(fā)出的聲波疊加時差恒定的聲源所發(fā)出的聲波疊加時,會使某些點的振動加強會使某些點的振動加強,某些點某些點的振動減弱的振動減弱,甚至被抵消而不振動甚至被抵消而不振動,這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)

8、象稱為聲波的干涉現(xiàn)象聲波的干涉現(xiàn)象.產(chǎn)生干涉的聲波稱為相干聲波產(chǎn)生干涉的聲波稱為相干聲波,相應(yīng)的聲源稱為相干聲源相應(yīng)的聲源稱為相干聲源.當(dāng)一個聲源處于兩個具有很小吸聲性能的平行界面之間時當(dāng)一個聲源處于兩個具有很小吸聲性能的平行界面之間時,垂直垂直入射的聲波與反射聲波會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象入射的聲波與反射聲波會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,干涉的結(jié)果在空間形成振干涉的結(jié)果在空間形成振幅分布恒定不變的振動幅分布恒定不變的振動,這種情況稱為駐波這種情況稱為駐波.兩個頻率相近兩個頻率相近,強度相差不多的聲波相遇時強度相差不多的聲波相遇時,由于兩者間的相位差時由于兩者間的相位差時刻在變化而使疊加后的聲波振幅做周期變化刻在變化而

9、使疊加后的聲波振幅做周期變化,合成的聲波會在時間上合成的聲波會在時間上有強弱的變化有強弱的變化,這種現(xiàn)象稱為拍這種現(xiàn)象稱為拍.振幅變化的頻率等于原來兩個頻振幅變化的頻率等于原來兩個頻率之差率之差,稱為拍頻稱為拍頻.第九頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性三、聲波三、聲波(shn b)的衍射和繞射的衍射和繞射由于媒質(zhì)中的障礙物或其他不連續(xù)性而引起聲波波陣面畸變的現(xiàn)象稱由于媒質(zhì)中的障礙物或其他不連續(xù)性而引起聲波波陣面畸變的現(xiàn)象稱為衍射為衍射(或繞射或繞射).如圖如圖1-4所示所示,當(dāng)聲波在傳播過程中遇到有小孔的大障礙物時當(dāng)聲波在傳播過程中遇到有小孔的大障礙物時,如果小如果小孔寬度

10、大于聲波波長孔寬度大于聲波波長,聲波將從小孔穿過聲波將從小孔穿過(chun u)向前傳播向前傳播;如果如果小孔寬度小于聲波波長小孔寬度小于聲波波長,則在障礙物的另一側(cè)的聲波有如一個以則在障礙物的另一側(cè)的聲波有如一個以小孔為中心的新的聲源發(fā)射的聲波小孔為中心的新的聲源發(fā)射的聲波.當(dāng)聲波的波長遠大于障礙物當(dāng)聲波的波長遠大于障礙物尺寸時尺寸時,聲波可繞過障礙物向前前進聲波可繞過障礙物向前前進;當(dāng)聲波的波長遠小于障礙物尺當(dāng)聲波的波長遠小于障礙物尺寸時寸時,聲波會被反射一部分聲波會被反射一部分,并在障礙物后面形成一無聲區(qū)并在障礙物后面形成一無聲區(qū).第十頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特

11、性第十一頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性四、聲強四、聲強(shn qin)聲波的強度可以用聲壓幅度表示聲波的強度可以用聲壓幅度表示(biosh).如果聲源是一個點聲如果聲源是一個點聲源源,在距聲波不太遠的范圍內(nèi)在距聲波不太遠的范圍內(nèi),聲波的波前為球面聲波的波前為球面,聲壓幅度將聲壓幅度將與與距離平方成反比距離平方成反比.如果聲源很大如果聲源很大,或離開聲源很遠或離開聲源很遠,則聲波波前為平面則聲波波前為平面,聲壓幅度就聲壓幅度就不隨距離遠近而變化不隨距離遠近而變化,而是保持一個恒定大小而是保持一個恒定大小.在實際中在實際中,由于空氣對聲波的吸收由于空氣對聲波的吸收,聲波的

12、能量會逐步損失聲波的能量會逐步損失,直至使直至使聲壓幅度為零聲壓幅度為零.第十二頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第二節(jié)第二節(jié) 人耳的聽覺人耳的聽覺(tngju)特性特性 一、人耳的聽覺一、人耳的聽覺(tngju)器官器官圖圖1-5為人耳的剖面圖為人耳的剖面圖.它分為外耳它分為外耳、中耳和內(nèi)耳三個部分中耳和內(nèi)耳三個部分.第十三頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第十四頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性1.外耳外耳由耳廓由耳廓(耳殼耳殼)和外耳道組成和外耳道組成.耳廓起收集和向外耳道反射聲音的作耳廓起收集和向外耳道反射聲音的作用用,外耳道

13、將聲音傳送給中耳外耳道將聲音傳送給中耳.外耳道的自然外耳道的自然(zrn)諧振頻率約為諧振頻率約為3400Hz,由于外耳道的共鳴由于外耳道的共鳴,以及人頭對聲音產(chǎn)生的反射和衍射以及人頭對聲音產(chǎn)生的反射和衍射,使使得人耳對得人耳對24Hz的聲音感覺約可提高的聲音感覺約可提高1520dB.2.中耳中耳由鼓膜和三塊聽小骨組成由鼓膜和三塊聽小骨組成.鼓膜是一個漏斗狀的薄膜鼓膜是一個漏斗狀的薄膜,聲波激勵鼓膜聲波激勵鼓膜振動振動,并將振動傳給三塊聽小骨并將振動傳給三塊聽小骨.聽小骨具有一些非線性聽小骨具有一些非線性,使人們對使人們對一個頻率的聲音能產(chǎn)生出它的諧音的感覺一個頻率的聲音能產(chǎn)生出它的諧音的感覺

14、.第十五頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性3.內(nèi)耳內(nèi)耳由三個半規(guī)管和耳蝸組成由三個半規(guī)管和耳蝸組成.耳蝸呈螺旋形耳蝸呈螺旋形,狀似蝸牛狀似蝸牛,是一骨質(zhì)腔體是一骨質(zhì)腔體,內(nèi)內(nèi)部充滿淋巴液部充滿淋巴液.耳蝸沿其長度被基底膜分為兩部分耳蝸沿其長度被基底膜分為兩部分,分別稱為前庭階分別稱為前庭階和鼓階和鼓階.在基底膜上分布有大量毛細(xì)胞在基底膜上分布有大量毛細(xì)胞,每根毛細(xì)胞上都連有末梢每根毛細(xì)胞上都連有末梢神經(jīng)神經(jīng).人耳聽音的詳細(xì)人耳聽音的詳細(xì)(xingx)過程如下過程如下:聲音經(jīng)過耳廓和外耳道到達鼓聲音經(jīng)過耳廓和外耳道到達鼓膜膜,使鼓膜產(chǎn)生相應(yīng)的振動使鼓膜產(chǎn)生相應(yīng)的振動.鼓膜的振

15、動經(jīng)類似杠桿系統(tǒng)的三個鼓膜的振動經(jīng)類似杠桿系統(tǒng)的三個聽小骨放大后聽小骨放大后,傳到耳蝸的卵形窗傳到耳蝸的卵形窗,并傳遞給耳蝸內(nèi)的淋巴液并傳遞給耳蝸內(nèi)的淋巴液.耳蝸耳蝸通過大約通過大約4000根神經(jīng)末梢與大腦相連根神經(jīng)末梢與大腦相連.第十六頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性耳蝸是一選頻器官耳蝸是一選頻器官.高頻聲音激勵靠近卵形窗的神經(jīng)末梢高頻聲音激勵靠近卵形窗的神經(jīng)末梢;中頻中頻聲音激勵中部的神經(jīng)末梢聲音激勵中部的神經(jīng)末梢;末端的神經(jīng)末梢則被低頻的聲音激勵。末端的神經(jīng)末梢則被低頻的聲音激勵。當(dāng)耳蝸的某個范圍被相應(yīng)頻率的聲音激勵時當(dāng)耳蝸的某個范圍被相應(yīng)頻率的聲音激勵時,這個部位

16、的毛細(xì)胞就這個部位的毛細(xì)胞就會使相連的神經(jīng)末梢發(fā)出電脈沖會使相連的神經(jīng)末梢發(fā)出電脈沖,并將電脈沖傳遞給大腦并將電脈沖傳遞給大腦.每單位時間每單位時間的脈沖數(shù)取決于聲音的強度的脈沖數(shù)取決于聲音的強度.聲音越強聲音越強,毛細(xì)胞受到的激勵越強烈毛細(xì)胞受到的激勵越強烈,單位單位時間內(nèi)傳給大腦的脈沖數(shù)就越多時間內(nèi)傳給大腦的脈沖數(shù)就越多.因此因此,耳蝸是個很好的聲音分析儀耳蝸是個很好的聲音分析儀,它能從一個復(fù)合的聲音中分辨出各個頻率成分它能從一個復(fù)合的聲音中分辨出各個頻率成分.用人耳辨別聲音的音調(diào)用人耳辨別聲音的音調(diào),只需聽到振動的幾個只需聽到振動的幾個(j )周期就能分周期就能分辨得一清二楚辨得一清二楚

17、.在聽覺范圍內(nèi)人耳能認(rèn)定和區(qū)分大約在聽覺范圍內(nèi)人耳能認(rèn)定和區(qū)分大約1500種不種不同的音調(diào)同的音調(diào).第十七頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性二、人耳對聲音二、人耳對聲音(shngyn)的感受的感受人耳對聲音的感受人耳對聲音的感受(gnshu),只能在一定范圍的頻率及聲壓級下只能在一定范圍的頻率及聲壓級下進行進行,在這個范圍外的聲音人耳是感覺不到的在這個范圍外的聲音人耳是感覺不到的.人耳能感受的聲音頻率人耳能感受的聲音頻率范圍因人而異范圍因人而異,也隨聽音人的年齡而不同也隨聽音人的年齡而不同.人耳的可聽頻率范圍為人耳的可聽頻率范圍為20Hz-20KHz,這個范圍外的聲音這個范

18、圍外的聲音,無論聲壓級多高無論聲壓級多高,人耳都聽不到人耳都聽不到.高于高于20KHz的稱為超聲的稱為超聲;低于低于20Hz的稱為次聲的稱為次聲.年輕人可以聽到高年輕人可以聽到高頻上限的聲音頻上限的聲音,超過超過20歲后歲后,可聽到的頻率上限會逐漸下降可聽到的頻率上限會逐漸下降.聲音是一種物理現(xiàn)象聲音是一種物理現(xiàn)象,人耳聽到聲音后對聲音的感受卻是一種心理人耳聽到聲音后對聲音的感受卻是一種心理現(xiàn)象現(xiàn)象,首先應(yīng)弄清楚人耳的主觀感受與聲音的物理量之間的關(guān)系首先應(yīng)弄清楚人耳的主觀感受與聲音的物理量之間的關(guān)系.通常將人耳對聲音的三種主觀感受通常將人耳對聲音的三種主觀感受,即即響度、音調(diào)和音色稱為聲響度、

19、音調(diào)和音色稱為聲音三要素音三要素. 響度主要與聲音的振動幅度有關(guān)響度主要與聲音的振動幅度有關(guān);音調(diào)主要與聲音的振動音調(diào)主要與聲音的振動頻率有關(guān)頻率有關(guān);音色主要與聲音的振動頻譜有關(guān)音色主要與聲音的振動頻譜有關(guān).第十八頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性響度響度(xin d)人耳對聲音強弱的感覺稱為響度人耳對聲音強弱的感覺稱為響度.人耳對聲音響度的感覺與聲壓級和頻率有關(guān)人耳對聲音響度的感覺與聲壓級和頻率有關(guān),將人耳在聽到不同頻率將人耳在聽到不同頻率純音純音(正弦波正弦波)時時,對所有對所有(suyu)具有相同音量感的聲壓用一條曲具有相同音量感的聲壓用一條曲線表示后得到的曲線族線

20、表示后得到的曲線族,稱為稱為等響曲線等響曲線.如圖如圖1-6所示所示.圖中每條曲線上所代表的與聲壓級、頻響相對應(yīng)的聲音圖中每條曲線上所代表的與聲壓級、頻響相對應(yīng)的聲音,人耳人耳聽來都是同樣響的聽來都是同樣響的,也可以理解為對于不同頻率的聲音也可以理解為對于不同頻率的聲音,人耳聽到人耳聽到同樣響度時所需的聲壓級不同同樣響度時所需的聲壓級不同.例如例如,以以1KHz、60dBSPL的聲音為基的聲音為基準(zhǔn)準(zhǔn),人耳聽到與它等響的人耳聽到與它等響的100Hz聲音所需的聲壓級聲音所需的聲壓級68dBSPL,對對20Hz聲聲音需音需100dBSPL,對對4KHz聲音則需聲音則需51dBSPL. 將將1KHz

21、 聲音以聲音以dB表示的表示的聲壓級定義為響度級聲壓級定義為響度級,單位為單位為phon(方方).第十九頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第二十頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性0phon以下的聲音以下的聲音,人耳是聽不見的人耳是聽不見的,所以所以0phon曲線可稱為聽曲線可稱為聽閥閥;120phon以上以上(yshng)的聲音會使人耳感到疼痛的聲音會使人耳感到疼痛,所以所以120phon曲線曲線可稱為痛閥可稱為痛閥.分析等響曲線可得出以下結(jié)論分析等響曲線可得出以下結(jié)論:(1)人耳對不同頻率聲音的靈敏度不同人耳對不同頻率聲音的靈敏度不同,對中頻段最為敏感

22、對中頻段最為敏感,對高對高、低頻段的敏感度下降低頻段的敏感度下降.(2)從聽閥曲線可看出從聽閥曲線可看出, 4KHz左右是曲線的最低點左右是曲線的最低點,即人耳聽到即人耳聽到4KHz左右聲音所需的聲壓級最小左右聲音所需的聲壓級最小,因而對因而對4KHz左右聲音最為敏感左右聲音最為敏感.這是由這是由于外耳道共鳴引起的于外耳道共鳴引起的.第二十一頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性(3)聲壓級越高聲壓級越高,人耳聽覺頻響越趨平直人耳聽覺頻響越趨平直;聲壓級越低聲壓級越低,人耳聽覺頻響人耳聽覺頻響越不好越不好,高低頻都會有所損失高低頻都會有所損失.(4)對對100Hz以下的低頻聲以

23、下的低頻聲,人耳的靈敏度會急劇下降人耳的靈敏度會急劇下降.對對20Hz聲聲音的聽閾為音的聽閾為70dBSPL,因此為了進行有適當(dāng)?shù)鸵舻恼{(diào)音因此為了進行有適當(dāng)?shù)鸵舻恼{(diào)音,監(jiān)聽揚聲器監(jiān)聽揚聲器的聲壓級至少應(yīng)為的聲壓級至少應(yīng)為70dBSPL.通常監(jiān)聽揚聲器的聲壓級取為通常監(jiān)聽揚聲器的聲壓級取為70-90dBSPL.當(dāng)監(jiān)聽音量減小時當(dāng)監(jiān)聽音量減小時,高頻高頻、低頻聲會有所損失低頻聲會有所損失,因而改變監(jiān)因而改變監(jiān)聽揚聲器的聲壓級會使不同頻段的音量平衡發(fā)生變化聽揚聲器的聲壓級會使不同頻段的音量平衡發(fā)生變化.(5)曲線族之間的間隔曲線族之間的間隔1KHz附近幾乎是均等的附近幾乎是均等的, 說明人耳對說明人

24、耳對1KHz附附近的頻率近的頻率(pnl),聲壓變化的聲壓變化的dBSPL值與聽覺上的音量感的變化是比較值與聽覺上的音量感的變化是比較一致的一致的.因此因此,選定選定1KHz聲音作為各種聲音的聲壓級基準(zhǔn)聲音作為各種聲音的聲壓級基準(zhǔn).第二十二頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性根據(jù)上述分析可知根據(jù)上述分析可知,當(dāng)改變重放音量時當(dāng)改變重放音量時,各個頻率的聲音的響度級各個頻率的聲音的響度級也將改變也將改變,所以人們會感到聲音的音色有變化所以人們會感到聲音的音色有變化.即使是一個高級的放音裝置即使是一個高級的放音裝置,在低聲級放音時在低聲級放音時,會感到放音頻帶變會感到放音頻帶變窄

25、窄,聲音單薄聲音單薄;相反相反,即使是一個低級的放音裝置即使是一個低級的放音裝置,在提高放音量時在提高放音量時,也也會感到放音頻帶展寬會感到放音頻帶展寬,聲音較豐滿聲音較豐滿(fngmn).為了減小等響曲線的影響為了減小等響曲線的影響,可以在前置放大器部分安裝響度控制器可以在前置放大器部分安裝響度控制器,使在低聲級放音時使在低聲級放音時,能根據(jù)等響曲線自動地將低聲級頻段聲音的能根據(jù)等響曲線自動地將低聲級頻段聲音的聲級進行反校正聲級進行反校正,將它們相應(yīng)提高將它們相應(yīng)提高.第二十三頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性音調(diào)音調(diào)(yndio)人耳對聲音高低的感覺稱為音調(diào)人耳對聲音高

26、低的感覺稱為音調(diào).音調(diào)主要與聲音的音調(diào)主要與聲音的基音頻率有基音頻率有關(guān)關(guān),但不成正比但不成正比,是一種是一種(y zhn)對數(shù)關(guān)系對數(shù)關(guān)系.第二十四頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第二十五頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性影響音調(diào)的因素還有聲壓級和持續(xù)時間影響音調(diào)的因素還有聲壓級和持續(xù)時間聽覺有心理因素和生理因素聽覺有心理因素和生理因素,音量變化對音調(diào)感覺有影響音量變化對音調(diào)感覺有影響,低頻聲低頻聲減小音量減小音量,會感到音調(diào)升高會感到音調(diào)升高;增大音量時增大音量時,會感到音調(diào)變低會感到音調(diào)變低.高頻聲正相反高頻聲正相反,減小音量時會感到音調(diào)變低減小

27、音量時會感到音調(diào)變低.增大音量時增大音量時,會感到音調(diào)變會感到音調(diào)變高高.因此在小音量時必須將低頻聲的音調(diào)調(diào)低一些因此在小音量時必須將低頻聲的音調(diào)調(diào)低一些,而將高頻聲的音調(diào)調(diào)而將高頻聲的音調(diào)調(diào)高一些高一些,才能才能(cinng)等到應(yīng)有的音調(diào)等到應(yīng)有的音調(diào).第二十六頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性3.音色音色(yns)音色是聽覺上區(qū)別具有同樣響度和音調(diào)的兩個聲音的主觀感覺音色是聽覺上區(qū)別具有同樣響度和音調(diào)的兩個聲音的主觀感覺,也也稱為音品稱為音品. 由頻譜結(jié)構(gòu)決定由頻譜結(jié)構(gòu)決定,即由聲音的即由聲音的基頻和諧波的數(shù)目以及它基頻和諧波的數(shù)目以及它們之間的相互關(guān)系來決定們之間的

28、相互關(guān)系來決定.聲音的頻譜結(jié)構(gòu)用頻譜圖來表示聲音的頻譜結(jié)構(gòu)用頻譜圖來表示,以頻率的對數(shù)坐標(biāo)作為以頻率的對數(shù)坐標(biāo)作為(zuwi)橫坐標(biāo)橫坐標(biāo),以聲壓級作為縱坐標(biāo)以聲壓級作為縱坐標(biāo),將基頻和斜波按幅度大小以相應(yīng)高度將基頻和斜波按幅度大小以相應(yīng)高度的縱線表示在相應(yīng)頻率坐標(biāo)上的縱線表示在相應(yīng)頻率坐標(biāo)上.第二十七頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第二十八頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性音色還與發(fā)聲體振動的起振音色還與發(fā)聲體振動的起振,穩(wěn)定和衰減的時間過程有關(guān)穩(wěn)定和衰減的時間過程有關(guān).時間過程時間過程可簡稱為時程可簡稱為時程,或稱為時間軸上的包絡(luò)形狀或稱為時間軸上

29、的包絡(luò)形狀.起振階段起振階段(jidun)只在激發(fā)弦或空氣柱使振動開始的瞬間只在激發(fā)弦或空氣柱使振動開始的瞬間,振幅還不大還振幅還不大還不穩(wěn)定不穩(wěn)定.例如銅管樂器激發(fā)的時間例如銅管樂器激發(fā)的時間40ms,強激發(fā)時最長為強激發(fā)時最長為80ms,但在但在弱激發(fā)時最長可達弱激發(fā)時最長可達180ms.穩(wěn)定階段是振幅增至最大穩(wěn)定階段是振幅增至最大,并保持恒定不變的階段并保持恒定不變的階段.例如弦樂中的例如弦樂中的提琴和二胡提琴和二胡,管樂的長笛和小號管樂的長笛和小號,而板鼓和梆子等打擊樂則沒有而板鼓和梆子等打擊樂則沒有.衰減階段是振幅開始減小至完全停止的階段衰減階段是振幅開始減小至完全停止的階段.例如揚

30、琴可達例如揚琴可達1-2秒秒,一一般樂器高音短低音長般樂器高音短低音長.第二十九頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第三十頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性風(fēng)琴起振緩慢風(fēng)琴起振緩慢,短時間內(nèi)保持一定的穩(wěn)態(tài)聲級短時間內(nèi)保持一定的穩(wěn)態(tài)聲級(shn j),較緩的較緩的衰減衰減.鋼琴起振較快鋼琴起振較快,然后逐步衰減然后逐步衰減.第三十一頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性 三、人耳的幾個效應(yīng)三、人耳的幾個效應(yīng)遮蔽效應(yīng)遮蔽效應(yīng)由于第一個聲音的存在而使第二個聲音提高聽閾的現(xiàn)象由于第一個聲音的存在而使第二個聲音提高聽閾的現(xiàn)象,稱為掩蔽稱為掩蔽效應(yīng)效應(yīng). 因此因此,一個聲音能被聽到的條件一個聲音能被聽到的條件(tiojin)是這個聲音的聲壓級是這個聲音的聲壓級不僅要超過聽者的聽閾不僅要超過聽者的聽閾,而且要超過它所在背景環(huán)境中的掩蔽閾而且要超過它所在背景環(huán)境中的掩蔽閾.第三十二頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第三十三頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性及人耳的聽覺特性第三十四頁，共四十頁。醫(yī)學(xué)專題-聲波的傳播特性