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描述聲音的物理量是什麼

發布時間:2022-04-15 21:29:51

『壹』 聲音的物理特性

1.聲音的發生、頻率、波長和聲速

當物體在空氣中振動,使周圍空氣發生疏、密交替變化並向外傳遞,且這種振動頻率在20~20000 Hz時,人耳可以感覺到,稱為可聽聲,簡稱聲音。頻率低於20Hz的叫次聲,高於20000 Hz的叫超聲,它們作用於人的聽覺器官時不引起聲音的感覺,所以不能被人聽到。

聲源在1 s內振動的次數叫頻率,記作f,單位為Hz。

振動一次所經歷的時間叫周期,記作T,單位為s。顯然,頻率和周期互為倒數,即T=1/f。

沿聲波傳播方向,振動一個周期所傳播的距離,或在波形上相位相同的相鄰兩點間的距離稱作波長,記為λ,單位為m。

1s內聲波傳播的距離叫聲波速度,簡稱聲速,記作c,單位為M/S。頻率、波長和聲速三者的關系是:

c= fλ

聲速與傳播聲音的介質和溫度有關。在空氣中,聲速(c)和溫度(t)的關系可簡寫為:

c=331.4+0.607t(M/S)

常溫下,聲速約為344 m/s。

2.聲功率、聲強和聲壓

聲功率(W):指單位時間內,聲波通過垂直於傳播方向某指定面積的聲能量。在雜訊監測中,聲功率是指聲源總聲功率,單位為W。

聲強(I):指單位時間內,聲波通過垂直於聲波傳播方向單位面積的聲能量,單位為W/m2。

聲壓(P):是由於聲波的存在而引起的壓強增值,單位為Pa。聲波是空氣分子有指向、有節律的運動。聲波在空氣中傳播時形成密集和稀疏的交替變化,所以壓強增值是正負交替的。但通常講的聲壓採用取均方根值的形式,叫有效聲壓,故實際上總是正值。對於球面波和平面波,聲壓與聲強的關系是:



式中:P—空氣密度。

如以標准大氣壓與20℃時的空氣密度和聲速代入,得到P·c = 408 Pa·s/m,該物理量的單位也叫瑞利。P·c 稱為空氣對聲波的特性阻抗。

3.分貝、聲功率級、聲強級和聲壓級

人們日常生活中遇到的聲音,若以聲壓表示,由於其變化范圍非常大,可達六個數量級以上,同時由於人的聽覺對聲信號強弱刺激反應不是線性的,而是成對數比例關系,所以採用分貝來表達聲學量值。
所謂分貝是指兩個相同的物理量(如A和Ao)之比取以10為底的對數並乘以10(或20):



分貝符號為「dB」,它的量綱為一,在雜訊測量中是很重要的參量。式中Ao是基準量(或參考量),A是被量度量。被量度量和基準量之比取對數,此對數值稱為被量度量的「級」。亦即用對數標度時,所得到的是比值,它代表被量度量比基準量高出多少「級」。

聲功率級:



式中:Lw—聲功率級,dB;

W—聲功率,W;

Wo—基準聲功率,10-12 W。

聲強級:



式中:L1—聲強級,dB;

I—聲強,W/m2;

Wo—基準聲強,10-12 W/m2。

聲壓級:



式中:Lp—聲壓級,dB;

P—聲壓,Pa;

Po—基準聲壓,2×10 -5 Pa,是人耳剛能聽到的1 000 Hz純音的最低聲壓。

4.雜訊的疊加和相減

雜訊的疊加:兩個以上獨立聲源作用於某一點,產生雜訊的疊加。

聲能量是可以代數相加的,設兩個聲源的聲功率分別為W1和W2,那麼總聲功率W總=W1+W2。而兩個聲源在某點的聲強為I1和I2時,疊加後的總聲強I總=I1 +I2。但聲壓不能直接相加。



如Lp1=Lp2,即兩個聲源的聲壓級相等,則總聲壓級:

Lp=Lp1+10 1g2

≈Lp1+3(dB)

即作用於某一點的兩個聲源聲壓級相等時,其合成後的總聲壓級比一個聲源的聲壓級增加3 dB。當聲壓級不相等時,按公式計算較麻煩,可以利用圖7-1查曲線來計算。方法是:設Lp1>Lp2,以其差值按圖查得△Lp,則總聲壓級Lp總=Lp1+△Lp。

[例]兩聲源作用於某一點的聲壓級分別為Lpl = 96 dB , Lp2 = 93 dB,由於Lpl-Lp2 = 3 dB,查曲線得△Lp=1.8 dB,因此Lp總=96 dB+1.8 dB=97.8 dB。



圖7-1兩雜訊源疊加的聲壓級曲線

由圖可知,兩個雜訊疊加,總聲壓級不會比其中任一個大3 dB以上;而兩個聲壓級相差10 dB以上時,疊加增量可忽略不計。

掌握了兩個雜訊的疊加,就可以推廣到多個雜訊的疊加,只需逐次兩兩疊加即可,而與疊加次序無關。

例如:有八個聲源作用於一點,聲壓級分別為70 dB,70 dB,75 dB,82 dB,90 dB,93 dB,95 dB,100 dB,它們合成的總聲壓級可以任意次序查圖7-1的曲線兩兩疊加而得。任選兩種疊加次序如下:



應該指出,根據波的疊加原理,若是兩個相同頻率的單頻聲波疊加,會產生干涉現象,即需考慮疊加點聲波各自的相位,不過這種情況在環境雜訊中幾乎不會遇到。

雜訊的相減:雜訊測量中經常遇到如何扣除背景雜訊的問題,這就是雜訊的相減問題。通常雜訊源的聲級比背景雜訊高,但由於後者的存在使測量讀數增高,故需要減去背景雜訊。圖7-2為背景雜訊修正曲線,使用方法見下例。



圖7-2背景雜訊修正曲線

(例)為測定某車間中一台機器的雜訊大小,從聲級計上測得聲級為104 dB,當機器停止工作時,測得背景雜訊為100 dB,求該機器雜訊的實際大小。

解:由題可知104 dB是指機器雜訊和背景雜訊之和(Lp),而背景雜訊是100 dB (Lp1)。Lp-Lp1=4dB,從圖7-2中可查得相應的△Lp=2.2 dB,因此該機器的實際雜訊級氣Lp2為:Lp2=Lp-△Lp = 101.8 dB。

『貳』 描述聲音的物理量包括核磁分貝安培

聲波的幅度決定音量,比如音響的音量開關大小;聲波的長短決定音調,比如高低音;聲波的波形決定音差,比如鑼聲和鼓聲,比如不同拼音拼出不同的聲音;聲波的波紋決定音色。由於每個人的聲音的波紋,就像指紋,沒有相同的兩片樹葉那麼,所以模仿者的假李逵一到公安部門就原形畢露。

『叄』 聲音的強弱可以用什麼來描述

聲音的強弱,與( 振動的振幅 )有關;聲音的高低,與( 振動的頻率 )有關。聲音的強弱可以用分貝來表示。分貝還是一種測量聲音相對響度的單位。分貝用dB表示。因為任何物體的振動都會發生聲音,而同一時刻,世界上將有數以萬計的物體在振動,所以,可以這么說,世界乃至整個宇宙充滿著聲音,人們就是生活在「聲音的海洋」之中。聲音對人類的重要性一點也不亞於空氣、水、食物。正因為如此,人們特別是聲學專家才對聲音作系統而又深刻的研究。至今,聲學專家已掌握了大量有關聲音規律的知識。然而,一段時間內,聲學知識曾受到冷遇,具體表現在我國的中學物理課本上對聲學知識一字不提,直到1984年,我國的高中物理課本才加強了聲學部分的知識,介紹一些有關聲學知識方面的概念。對聲學知識的偏廢,必然會產生一批「聲盲」。不是嗎?你稍加註意,在你周圍認為「聲音的強弱」與「聲音的高低」是一回事的人數還是相當可觀的。本節結合區分聲音的強弱與聲音的高低來介紹聲音的幾個常用概念。聲音的強弱有時又稱聲音的大小,它決定於使物體振動的外力的大小。如輕撥琴弦,聲音就弱(小),重撥琴弦,聲音就強(大)。語音的強弱,決定於呼出氣流力量的大小。氣流對發音器官的壓力大,聲音就強;相反,聲音就弱。以上是直接從促使聲源(振動物)振動的外加策動力的大小來定義聲音的強弱,屬於「因果性定義」。聲學上,描述聲音強弱的科學術語是「響度」,有時亦稱「音量」或「聲量」。所謂響度,就是聽覺所估計的聲音強弱程度的物理量。顯然,它是一個主觀感覺量,其大小主要與「聲強」的大小有關。而所謂聲強,就是每單位時間內通過與指定方向相垂直的單位面積上的平均聲能,它的單位是瓦特/米2。一般人的耳朵可以感受聲強變化范圍很寬的聲波(大約從10-12瓦特/米2~1瓦特/米2),但是,人耳對聲強的變化感覺卻很遲鈍,這種感覺大致與聲強的對數成正比。例如,聲強增大10倍時,入耳聽起來只感到響度為原先的2倍;聲強增大100倍時,聽起來也只覺得響度大約為原先的3倍。於是,人們規定用對數標度來描述聲強的大小,選定(空氣中)聲強的參考基準I0=10-12瓦特/米2,則某一聲強I與I0之比的對數再乘以10,就稱作為聲強的聲強級LI,即[Math Processing Error](分貝)。聲音在空氣中傳播時,空氣的壓力(p)會圍繞大氣壓(p0)發生漲落,漲落值(Δp=p-p0)就叫做聲壓。隨著聲音(波)的傳播,聲壓時刻在變化,而通常所說的聲壓實指它的有效值。事實上,聲強的測量是一件不太容易的事,而測量聲壓卻很方便。因此,描述聲音強弱的物理量常採用聲壓。聲音的強弱不僅與聲壓(或聲強)有關,也與聲音的頻率有關。實驗證明,人耳對中、低聲壓級的低頻聲音與高頻聲音的聽覺相對不敏感,而對頻率3000~4000赫之間的聲音最敏感。響度的單位是宋或毫宋,40分貝聲級的1000赫的純音的響度就是1宋,1毫宋的響度相當於剛能聽到的聲音。不過人們更加常用響度級來描述聲音的強弱,響度級的單位是方,某個聲音由正常人耳判斷與1000赫純音的1分貝聲壓級等響,則它的響度級就定為1方,聲音響度級的方數等於與它等響的1000赫純音聲壓級的分貝數。

『肆』 反映聲音特性的三個物理量是______. 響度:聲音的______叫做響度.聲音的響度與聲源的______、______有

(1)反映聲音特性的三個物理量是音調、響度、音色.響度指聲音的強弱,是由聲源振動的幅度決定的,振幅越大,響度越大,還與距離聲源的遠近有關.
(2)在喇叭前的燭焰搖曳、雷聲使窗戶振動、雪山上大聲說話能引發雪崩,這些都說明聲音具有能量.
故答案為:音調、響度、音色;強弱;振幅;距離聲源的遠近;能量.

『伍』 描述聲音的物理量有哪些

表示聲音特性的物理量有響度、音調和音色,簡稱聲音的三要素。

『陸』 描述聲音的物理量有哪些 a 赫茲

不包括安培
首先有聲速,然後是音色、音調、響度。聲音強弱用分貝。
聲音作為一種波,有振幅有頻率。
再就是樂音和噪音的區分

『柒』 "卡里路"是聲音的物理量嗎

聲音的物理量:分貝(dB,deci Bel)

是電學和聲學計量中的一個單位,是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。即兩種電或聲功率之比或兩種電壓或電流值或類似聲量之比;分貝還是一種測量聲音相對響度的單位。分貝用dB表示。

卡路里(簡稱卡,縮寫為cal),由英文Calorie音譯而來

其定義為在1個大氣壓下,將1克水提升1攝氏度所需要的熱量;卡路里(calorie)是能量單位,現在仍被廣泛使用在營養計量和健身手冊上,國際標準的能量單位是焦耳(joule)。作為食物熱量的法定單位,在歐洲普遍使用焦耳,美國則採用卡路里。雖然焦耳是中國大陸與台灣地區的法定單位,然而由於沿襲傳統,卡路里在中國大陸與台灣地區仍然被廣泛的使用。

『捌』 能夠反映聲音特性的三個物理量是什麼

是音調、響度、音色
物理學用頻率來描述物體振動的快慢,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號Hz,頻率就是物體每秒內振動的次數,物體在1s的時間里如果振動100次,頻率就是100Hz
1大多數人能夠聽到的聲音的頻率范圍是從20 Hz -20000 Hz人們把高於20000 Hz的聲音叫做超聲波,把低於20 Hz的聲音叫做次聲波
頻率決定音調的高低,頻率越高,音調越高
振幅決定響度的大小;振幅越大,響度越大

『玖』 聲音的音量在物理學種用哪一個物理量表示

聲音的音量在物理學種用響度這個物理量表示
音量又稱響度、音強,是指人耳對所聽到的聲音大小強弱的主觀感受,其客觀評價尺度是聲音的振幅大小。這種感受源自物體振動時所產生的壓力,即聲壓。物體振動通過不同的介質,將其振動能量傳導開去。人們為了對聲音的感受量化成可以監測的指標,就把聲壓分成「級」——聲壓級,以便能客觀的表示聲音的強弱,其單位稱為「分貝」(dB).

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