电声设计岗位培训

《电声设计岗位培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电声设计岗位培训（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、電電聲聲設設計計崗崗位位培培訓訓攢稿/整理:陶元雄李順平審核:魏威廉200年月1日-一:Mylar speaker 結构&功能參數介紹-二:設計應用及理論支持部分-三:听音与測試-四:聲學基礎介紹及其他-五:送樣周期及設計流程簡介內容提要內容提要插入講義:-BennyYim-黑崎哲也-Operated by 3 interrelated systems-The motor system-The diaphragm-The suspension systemElectro-dynamic speaker一一:Mylar speaker 結結构&功能參數介紹功能參數介紹1.喇叭的结构性能介绍l1.

2、1磁铁现用的是第二代材料NdFeB,此前用铁氧体(附质检报告和退磁曲线)在充磁时,有先充磁后装配的,也有先装配好后充磁的.l1.2后盖.a.形成磁回路b.作为支撐件.有的加上垫圈l1.3华司导磁作用,可调整磁路间隙,l1.4振膜振动系统的主要部件.厚度,材质,振动的有效面积,形状l1.5音圈动力部分,音圈的直流电阻,线径,高度(左手定则判断其运动方向)l1.6压边圈固定件,容易解决高频附近的谷点l1.7底板注意焊锡温度,击穿电压,可耐氧化时间l1.8绒纸a.蓝框阻尼 b.开孔阻尼l蓝框阻尼蓝框阻尼:在单体后方筐架装上具音箱性阻力的布料,是降低单体Q值最有效的一种方法.多层布料调Q值的方法比在导

3、管内增加阻力还要来的好l开孔阻尼开孔阻尼:可在导管内填入达克龙,羊毛,玻璃棉或泡棉,以增加阻力.不透气的多孔布盖在开孔的末端也可得到相同的效果2003/03/254. 功能参数A）频响曲线。在前面已讨论过,这里不再重复。lB）F0。调整F0可改变振膜材料、厚度及各部分的弧度和加强筋的形状位置以及腔体，出音孔数量，大小等。lC）灵敏度。可考虑磁铁华司的配合方式，音圈伸入磁路间隙有效长度。lD）阻抗。主要是音圈的电阻，还有震荡回路中的容抗、感抗。目前可以选用电阻率及外径不同的漆皮线材料来控制。lE）失真度，综合考虑磁路设计，震荡回路，瞬态响应，组装工艺等。-Speaker dimensions (

4、diameter, thickness)-Impedance-Sensitivity-Bandwidth-Nominal power handling-Peak power handlingBasic speaker parameters2003/03/255-Compose of 4 basic parts-Magnet-Front plate (washer)-Back plate (housing) -Voice coilThe motor system-Magnet-source of magnetic field between the air gap-NdFeB (Neodymiu

5、m Iron Boron)-Highest max. magnetic energy product (BH)MagnetThe motor system-Front Plate & Back Plate-form the magnetic gap, structure of speaker-Usually of materials with high permeability-i.e. SPCC, Front PlateBack PlateThe motor system-Voice Coil-Placed between magnetic gap-When current flows th

6、rough the coil, an electromagnetic field is generated at right angles -The result of the mechanical force cause the diaphragm to move. Voice CoilThe motor system-For speakers using in earphones, Mylar (Polyester Film) is widely adopt for diaphragm materials -high temp resistance & strong & durable f

7、ilm-moisture & chemical resistance-different thickness from 6m to 30m-thickness affect the FR of the speaker-Can have different kinds of coating i.e. titaniumDiaphragmThe Diaphragm-Suspension system refers to the radial patterns on the mylar diaphragm.-helps to keep the voice coil centered on the po

8、le piece-provides restoring force that keep the coil in the gap-different radial patterns controls the compliance of the diaphragm-different compliance control the restoring force of the voice coil & diaphragmRadial patternsThe Suspension System二:設計應用及理論支持部分.喇叭设计中的应用喇叭设计中的应用 1)喇叭单元喇叭零件/结构设计和声音的关联零件名

9、零件名参数参数和声音的关系和声音的关系振膜直径越大越有利于低音区播放,但不容易产生高音区,频响也较慢形状(曲面)圆角比直线型的刚性高,高输入方面较强,也较少失真形状(深度)越深的话高输入方面越强,高音较好,方向性则是浅的较好材质要根据各自的目的而选择纸,金属,塑料等(调节声音的自由度最佳的是纸质)压边形状上弯,下弯和廉价波形相比,线性好,音质优良.材质根据音质,性能等目的而分别使用聚氨酯泡沫,布,橡胶等材质弹波柔软性越高频响越好,相反输入耐受度/强度需要强化变位量越大,输入输出的线性越好/输入耐受度也越大线圈直径越大散热效果越好,输入耐受度也变大,但不容易产生高音.线径越细频响越好,可以延伸到

10、高音区,但输入耐受度变小磁钢磁力越高效率越好(音压越高)可以制作出小型轻型的喇叭材质输入输出的线性,和低音区的质感方面拥有个性化的特长.铜帽有无盖在杆上的铜帽能使高音区延展,大幅度减少失真,但中音变薄喇叭设计中的应用 2) 2)喇叭周边部件喇叭周边部件部件名部件名参数参数和声音的关系和声音的关系音箱体容积越大低音区越好,全体的声压也会上升形状立方体会在内部产生固定波要下功夫处理,外观上有尖角的话,由于回折效应会产生多余的声音方式密封型:只要保证容量,喇叭的特性就能正常发挥,低音反射型:利用低音反射管的共振,使用权低音增强的方式.后部负载型:使喇叭后部的声音在后部负载内积极共鸣增强低音区的方式.

11、吸音料体积虽然能吸收内部固定音,但加得太多的话,声音会变得不够圆润材料刚性使各面不产生共振,重要的是强度面板栅格开口率如果是塑料和金属,至少要达到40%以上,即使是布制的,透过率低的话高音区会很差.孔径,厚度孔径和厚度会造成面板栅格的共振,也会影响方向性安装密封音箱体内部的空气如果有泄漏,由于相位干涉会造成低音区恶化固定如果不牢固地安装在坚固的隔板上的话,低音的力量会变弱主要的喇叭周边的零件主要的喇叭周边的零件/结构设计和声音的关系结构设计和声音的关系喇叭设计中的应用 3)耳机的基本结构耳机的主要方式和他的特点方式方式密封型密封型开放型开放型耳部探针形耳部探针形构造优点针对外部噪声的抗干扰性好

12、可以产生全方向定位的音场不会对周围环境造成噪音公害能够解决由于“密封”而造成的诸多问题由于和周围的环境音场产生会成,因此能缓和异常定位感耳廓,外耳道不会产生影响振幅,相位及频响曲线较平坦,(在播放时可以自由补偿.)适合于Hi-Fi和评测仪器缺点有耳廓,外耳道的影响有受到噪声冲击的危险性变成单声道及无声时心理上产生不安的感觉基本同左对周围环境造成噪声公害使用人造头部,把耳朵的个体差异通用化是困难的.利用本装置录音的信号源是本系统专用的喇叭设计中的应用 4)耳机的特长1)用小型的驱动结构产生重低音的原因2) 振膜产生上下运动时,3) 低音区音压=运动的空气量(加速度)2由于外耳道是密封的，运动的空

13、气质量只要较少就够了小而轻的振膜运动较快2）声场在头内能够定位的原因 无认使用何种形式,音源是在耳朵的旁边,因此声音会在头内定位,要对立体 声场进行评价比较困难.模拟录音利用人造头部,使用插入耳朵中的麦克风来录音的手法. 用耳机听取,能够再现录音时的立体声音场.录音源能够深入空间音场和耳朵的传达系数(信息)空间音场G(t)=A(t) H(t) g(t)向耳朵的传达系数向耳朵的传达系数 g(t)麦克风信号麦克风信号 G(t)=录音源录音源人造头部磁钢振膜与一般的喇叭与一般的喇叭相比明显有利相比明显有利A(t)H(t)2.喇叭设计的理论支持部分l2.2.漏磁状态下的磁路计算(举例)l2.2.2振动

14、体系分析(实例)l2.2.3 等效电路的应用(降低低频灵敏度实例)2003/03/25162.2.1漏磁状态下的磁路计算例子lML57-056-01的磁路计算:l根据Bm*Am=F*Bg*AgHm*Lm=f*Hg*LgHg=Bg(空气中)得:lBm*3.14159*12.5*12.5/4=2*Bg*3.14159*13.75*2.1Hm*1.5=1.2*Hg*0.75故:ltga=Bm/Hm=2.464得a=67.9查曲线图得Hm=3.5*1.1KOeBm=7.1*1.1Koel因而Bg=5282.738Gs/(mm*mm)l考虑磁阻系数与后盖底部厚度Lio的关系,根据经验,假定底部磁通密度B

15、要求小于30000Gs/(mm*mm),则:B=Am*Bm/(3.14159*12.5*Lio)(3.14159*12.5*12.5/4)*(7.1*1.1*1000)/(3.14159*12.5*30000)=0.82mml参考57mmsample知其后盖最薄处为1.6mm,为弥补理论计算上可能出现的误差,保足余量,取Lio=1.6mm(Lio0.82)2003/03/2517圆膜的自由振动& 受迫振动理论形式l自由振动一般规律（单振子）Fo=(w*w=k/m)由上式引入：动圈式扬声器振动系统的固有频率对于低频声学性能影响：1）增加系统质量，即增加音圈与纸盆的质量。2）减小弹性系数，即使纸盆

16、边缘的折环部分更为柔顺l板、棒、弦、膜振动概述圆膜振动（等效集中参数），由分析圆膜当中的一点的振动再加以积分，利用柱贝塞尔函数得出f1=.（与fo雷同）注意；弹性体的等效参数与所取参考位置有关，避免在处理实际问题时引起差错。决定弹性控制区界限的第一共振频率与膜片半径a成反比，与张力T的平方根成正比，与面密度的平方根成反比.2.2.2振动体系分析2003/03/2518相对频率差相对频率差f f /fo/fo愈大愈大, ,速度共振曲线就愈平坦速度共振曲线就愈平坦2003/03/2519从频率响应曲线，失真,产品功能参数和听音与测试方面归纳:2.2.2.a频率响应曲线。频响曲线问题可概括为三点：低

17、频峰，中频谷，高频峰值。进而可将曲线细分为五个区域：A）低低频频区区。系统作活塞式运动，因为力顺较小，主要受劲度控制（S=1/C）。声压以每倍频程12dB上升。反映在曲线上是斜率猛然增加。B）低频共振区低频共振区。振动点在F0处，峰值受品质因数Q的影响。Q值大则峰高而尖锐。一般扬声器Q=2，组合音响Q=0.5-1.0。从Q的函数式中可得知，改变阻尼，系统质量(音圈，振膜)等均可以改变谐振峰值。2003/03/2520C）中中频频质质量量控控制制区区。此区主要受振动系统的质量影响，曲线为一条平直线。应注意三个问题：a，中频段前端与低频相连，后端与高频相连，在一定程度上受频率影响，曲线两端是上升的

18、。b，在接近高频共振区处，容易出现不大的谷和峰。设法加大扼环阻尼，此现象就会减弱。c，通过比较低频共振区和此区两者的分析式并取对数，就能求出通常关心的这两个区相比较分贝数的差值。这对使用者有用处。D）高高频频共共振振区区。振膜顶部的劲度和音圈电感的作用明显。主要靠结构和工艺措施来补充。E）高高频频区区。振膜有效振动面积逐步缩小，可看做4/5的振膜面积，且为刚体。主要受振动系统（振膜，音圈等）质量和音圈电感的影响。一般是通过实验来达到控制频响曲线的目的。2003/03/25212.2.22.2.2b b失真失真一般可将失真分为谐波失真，互调失真和瞬态失真。目前我们在这方面着手的是谐波失真中的二次

19、谐波和三次谐波失真。l二次谐波及相应的偶数次谐波失真，可以从磁路结构，振膜形状以及工艺组装的对称性，平衡性来考虑。如果以机械波的相关理论去分析，我认为在我们所做的工作中，通常改变振膜的形状，弧度，实际上是既改变了振膜局部的劲度（力顺），同时也改变了振动点的相对位置。这相当于改变了声源到振动质点的距离。将此距离与不同频率波的波长结合起来考虑，就可以解释振动曲线将会在哪些部分形成谐振的峰和谷。在听音上，可以设法适当加一些二次谐波。谐波太少，会使声音疲软；太多则会使声音显得没有力度，没有个性。2003/03/2522l三 次 谐 波 及 相 应 的 奇 数 谐 波 可 以 采 用 最 新 的SLMM

20、（superlinearmagneticmaterial）理论，从磁路结构入手，在磁体中间部分取小孔填入另外的导磁性差的材料，这样三次谐波可降低5-10dB。l瞬态失真，对此，可选用合适的胶水改变瞬态响应.。2003/03/2523l2.2.3.a导纳型电路画法实例一l2.2.3.b导纳型电路画法实例二l2.2.3.c导纳型转换成阻抗型实例l2.2.3.d根据电路图画声学结构实例l2.2.3.e耳机的力-声系统的简单结构原理图例2.2.3 等效电路的应用(实例分析)2003/03/25242.2.3.a等效电路画法实例一等效电路画法实例一( (导纳型导纳型): ):2003/03/25252.

21、2.3.b等效电路画法实例二等效电路画法实例二( (导纳型导纳型): ):2003/03/25262.2.3.c根据规律实行根据规律实行电路间的转换实例分电路间的转换实例分析析导纳型电路(右):转化成阻抗型后如下图:2003/03/25272.2.3.2.2.3.d d根据电路图画声学结构实例根据电路图画声学结构实例: :2003/03/25282.2.3.2.2.3.e e 耳机的力耳机的力- -声系统的简单结构原理图例声系统的简单结构原理图例: :2003/03/2529分析此图例的电路结构分析此图例的电路结构: :2003/03/2530三三: 听音与测试听音与测试l通常,150Hz左右

22、线性失真较大，100-200Hz谐振大就会有很强的嗡嗡声；200-300Hz处，若力度足够，声音听起来会很浓；声音单薄，是缺少了中、低频；3K-4K处若是声音发闷，有严重的裹感，则是混响不合适，低频能量过多，到此处有明显的裹减感；5K-6K处若能量足，混响适合，失真小，听起来声音就会明亮；高频峰处提升过多会使声音易脆，听起来发炸发破。综合听音可从群感，立体感，环境感和丰满度，真实度等几方面衡量。l测试时，选择合适的功率和测试距离，保持声源不受空调音及谈话声的干扰(合适的信噪比)，这样显示出的曲线可能会理想一些。2003/03/2531音质评价法绝对评价相对评价例: 10阶段评价法适合于声音的熟

23、练者 评论家意见 (需要绝对质感) 一般的手法 造就“音神” 达成共识性例: 对照比较法适合于多人(要考虑试验方法) 群组比较法 比较基准 评价顺序（顺序效果） 前后颠倒做 2 次 调整音量(排除音量效果的干扰)关于评价音质 2)音质评价法的种类选择合适的评价方法和选择与培养被测试者非常重要！选择合适的评价方法和选择与培养被测试者非常重要！听音的方式 1)同响度波形名称名称 (全世界有三种全世界有三种)同响度波形同响度波形Fletcher-Manson波形波形(1933年年)Robinson-Dadson波形波形(1955年年)要点要点 人耳的灵敏度根据频率的不同而不同人耳的灵敏度根据频率的不

24、同而不同, 对高音及低音区灵敏度差对高音及低音区灵敏度差音量越低音量越低,这种感觉越强烈这种感觉越强烈 响度效果响度效果对应于音量，动态对频响进行补偿是必要的对应于音量，动态对频响进行补偿是必要的!频率数声压听音的方式 2)感觉方向感的方法如果是同一球面内则d1与d2应一致.两耳间时间差与声压差相符.“耳廓”的作用是认知声音的上下、前后方向.两者之差在大脑内计算, 判断音源方向(也可以互相置换)人类的耳朵是超高性能的人类的耳朵是超高性能的“音源探测器音源探测器”！d1d2d1d2tLvLtRvR时间差： t=tL-tR=声压差：v=vL-vR=logd1-d2vRvL340d1d2耳廓AB水平

25、面内上下、前后方向听音的方式 3)HASS 效果（先行音效果）t音源方向认知 1msecA与B的合成音(例如C)130msec定位A(不合成B)50msecA和B的声音各自 分离,分别听见B成为A的混响如有如有如有如有2 2个音源个音源个音源个音源, ,听音对音源方向的听音对音源方向的听音对音源方向的听音对音源方向的认知是根据到达时间差来判断认知是根据到达时间差来判断认知是根据到达时间差来判断认知是根据到达时间差来判断从从A、B两个音源来的到达时间差两个音源来的到达时间差 应用实例应用实例应用实例应用实例 在在音乐厅中的分别使音乐厅中的分别使音乐厅中的分别使音乐厅中的分别使用用用用 控制音源定

26、位是：控制音源定位是：控制音源定位是：控制音源定位是：t50msecABdAdBC定义定义t=dB-dA340HASS效果和声音定位的关系效果和声音定位的关系环绕声属于环绕声属于“HASS效果效果”与与“时间差时间差声音差转换声音差转换”的应用技的应用技术术先行音效果先行音效果 听音的方式 4) “掩蔽”和“鸡尾酒会效果”掩蔽现象掩蔽现象 要听取的对象被更高水平的不需要的声音(噪声)掩盖住的现象.人耳会自动地调整灵敏度和进行带宽过滤人耳会自动地调整灵敏度和进行带宽过滤！容易检知的信号容易检知的信号 单纯音单纯音(正弦波正弦波) 人的声音人的声音(听熟的声音听熟的声音) 固有音固有音(乐器声乐器

27、声)虽然音乐的细节被噪声干扰,但还是能听见,对象音完全被噪声掩盖而无法听到鸡尾酒会效果鸡尾酒会效果 把通常无法识别的比背景噪声低的声音分辨出来的人类的特有的辨别机能（音乐信号等）噪声噪声音乐噪声对象声音对象声音音压音压音压fff表达基本波的整数倍的频率数.一般来讲奇数次的失真是损坏音 质的有害成分。嗽叭、放大器的设计不光是要对全高嗽叭、放大器的设计不光是要对全高频波频波失真失真( (T.H.D),T.H.D),还要对奇数次还要对奇数次失真失真进进行控制是非常重要的行控制是非常重要的! !决定乐器的音色的重要成分决定乐器的音色的重要成分. .听音的方式 5) 高频波失真和倍音高频波失真倍音要点应

28、该通过以上的频率分析决定必需的播放带宽！应该通过以上的频率分析决定必需的播放带宽！倍音的数量倍音的强度分布的结构时间变化协调的不协调倍音的比例单元音(母音、子音的构成素音)例：吉他的音响特性 声压2f3f4f5f6f7f.f:基本波f高频波失真的结构有害成分参数听音方式 6) 乐器的音域各种乐器的基本波形成分的音域各种乐器的基本波形成分的音域听音方式 7)人类耳朵一般的检知界限(辨别界限)项目一般值应用场合单信号频率特性基本频2020KHZCD,DAT,(简易:FM,CS)高频20100KHZSACD噪音水平5130PHON各种音量设定失真 偶数次23%以上倍音是使乐器发出的声音更优美的一种成

29、分奇数次约0.1%以上奇数次即使是7次、9次也是有害的频率偏差11.5dB以上各种EQ规格急剧的波峰波谷1/7OCT以上1/3OCT频率响应解析抖晃度0.15%以上CS,录音机规格双信号水平差0.5dB以上立体声左右声道水平差规格分离度15dB以上分离度、漏音度规格决定电子仪器的性能的时候，在理解本表的基础上再进行设定是非常重要的！决定电子仪器的性能的时候，在理解本表的基础上再进行设定是非常重要的！ 关于评价音质 1)正确进行音质评价l评价的目的(好坏/喜恶)l顾客方面使用方法l检查被评价对象的物理数据l评价基准的选择(用一对比较法)l与用户方面配合小组的选定l同一个评价会,多次实施(排除人的

30、不安定因素)l用雷达图分析平均点l分别用统计手法对因素进行分析.(分散分析,数量化类)没有关于音质没有关于音质(感应感应)评价的通用的标准答案评价的通用的标准答案！直接原因: 房间的残留频响特性 大小/容积间接原因: 气温/湿度 明亮度/气氛环境状态变化音源内容音源音源个人差异身体状态心理状态人音音事前准备正式开始正确进行声音的评价方法正确进行声音的评价方法四:声学基础介绍及其他l4.1声波在管中的传播a.声波在有旁支的管中传播(共振式+消音器,中间插管是波长1/4的奇数倍时,透射差,反射强)b.声波在截面积连续变化的管中传播.例如声号筒.(指数形,锥形,双曲线形.大于号筒的截止频率才有传输声

31、波作用.“放大“声音,号筒长度折叠式)l4.2声辐射a.声偶极辐射:在低频时偶极声源的辐射本领比小脉动球源差的多.因振动位相相反,压缩相,稀疏相转变的快.b.同相小球源的辐射:有辐射阻,具有指向性.2003/03/2541l4.3.声波的接收a.压强原理: 常用于无指向性传声器,对于频率低或振膜线度较小的情况例如:a=0.02m,fCo/(2*3.14159*a)=2700Hz,即频率小于2700Hz下是无指向性的.b.压差原理: 有两个入声口;无论近远场都具有8字形指向性;若频率低一半或距离声源靠近一半,则灵敏度比远场提高一倍.c.压强与压差的复合原理:特性:心形指向性传声器,单向传声器.d

32、.多声道干涉原理:从1kHz开始就具有强指向性,抗噪声传声器(即称为近讲效应.舞台上的男低音演唱更丰满)2003/03/2542l4.4室内声场及声源的影响:a.统计声学-扩散声场 波动声学-室内驻波 混响时间:在扩散声场中,当声源停止后从初始的声压级降低60分贝(相当平均声能密度降为1/10E6)所需的时间.公式:T60=0.161*V/(S*a)通常0.51.5秒.据此建立消声室,混响室.b.房间对声源的指向性影响:房间系数Q=1,2,4,8(举例说明)2003/03/2543l4.5声波的吸收:a.粘滞吸收b.热传导吸收c.经典公式:斯托克司-克希霍夫公式 由公式知:频率愈低,吸收愈小,

33、传播的愈远.如鼓的低音;火山爆发时低于20Hz的次声波能绕地球转几圈,而高于20kHz的超声波则很难传播出去.d.分子的驰豫吸收理论 外自由度:分子的移动和转动 内自由度:分子的振动2003/03/2544l4.6有关的设计软件:a.speakEasy的lowFrequencyDesignerb.DLCDesign的Speakc.AudioTeknology公司的Leap4.0,4.1普通大的音箱,一般是模拟12寸单体.后方气室的体积为5.65立方英尺,调谐至48Hz.总体积接近7立方英尺的状况.2003/03/25454.7什么是声音? 1)人的“五种感觉”脑“ “声音声音” ”如果不用音响

34、心理学是说不清的！如果不用音响心理学是说不清的！器官器官感觉感觉检知项检知项眼视觉映像鼻嗅觉气味耳听觉声音口(舌)味觉味道皮肤触觉触感“声音声音”受到五种受到五种感觉的影感觉的影响响从其他器官传来的刺激从其他器官传来的刺激人类的耳朵是超高性能的FFT !什么是声音?2)检知声音的原理以电脉冲信以电脉冲信号形式传播号形式传播音源音源耳廓对判断声音方耳廓对判断声音方向性非常重要向性非常重要空气震动鼓膜后，空气震动鼓膜后，通过耳小骨变换成通过耳小骨变换成电脉冲信号电脉冲信号外耳道外耳道耳廓耳廓内耳道内耳道耳小骨耳小骨鼓膜鼓膜神经神经大脑大脑大脑进行大脑进行FFT分析分析(频率分析频率分析) (以声音

35、的形式认知以声音的形式认知)o波（音）的基本形式:V=f(音速)(频率数)(波长)o在空气中的传播速度V331.5+0.61t340m/sat4 “声音”是纵波 (波的振动方向与前进方向相同) “声音”是疏密波(在介质中振动以反复“疏密”的形式进行传播)“声音”被变换成电子信号,成为横波的信号(正弦波)来使用什么是声音什么是声音?3)3)物理定义物理定义密密疏变换成电信号+-名称单位定义使用实例频率：fHZ声音每秒的振动次数声音的高低声音频率特性(f特性)相位频率特性v=f1/3oct频率特性声压：S.P.LdB音量的大小(S.P.L和phon是绝对值)相位：Degradian声音在时间上的相

36、对错位周期：Tsec波的间隔(=1/f)波长：m波的长度(=v/f)倍频OCT频率的2倍或1/2什么是声音什么是声音? 4) 4)表示声音的物理参数表示声音的物理参数重要的是根据目的用各种参数来表达“声音”！两者通过数学方法等价变换，根据用途分别使用在时间领域的表现在频率领域的表现矩形波响应脉冲响应残响特性频谱分析相位频率分析组延迟特性什么是声音什么是声音?5)5)声音在数学上的定义声音在数学上的定义振幅振幅-aatH(t)=a SinT傅立叶变换傅立叶变换应用实例应用实例振幅振幅faH(f)=a反傅立叶变换反傅立叶变换Fourier各音区的物理量和能得到的信息音区音区频率数频率数(Hz)波长

37、波长(m)主要音源主要音源能得到期的主要信息能得到期的主要信息重低音重低音2050176.8墙壁的振动墙壁的振动空间内的固定波空间内的固定波音响空间的大小音响空间的大小(宽阔度宽阔度)环境状态环境状态气氛气氛(身体感受到的低音身体感受到的低音) 重低音重低音低音低音502006.81.7中音中音2002K1.7m170m物体的基本振动物体的基本振动孔穴共振孔穴共振发音体的大小发音体的大小,结构结构高音高音2K15K170m23m物体的共鸣物体的共鸣物体的分割振动物体的分割振动音色音色从音色变化从音色变化 到发音体的到发音体的 材质、种类材质、种类.超高音超高音15K100K23m3.4m气氛气

38、氛(空气感、余韵空气感、余韵)什么是声音什么是声音? 6) 6)音区和信息音区和信息“声音声音”会随着频率数而性质、特长发生变化，因此重要的是掌握它会随着频率数而性质、特长发生变化，因此重要的是掌握它！声音三要素大小高低质感 声音的表现词汇 好 不好 大 小 有迫力 乏力 高 低 单纯 有杂音 明亮 暗淡 清澈 浑浊 正常 走调定位性好 定位性差形象明确 形象模糊有扩展性 无扩展性（空间信息）（空间信息）定位声音的表现方式随地域、民族、人种而有不同的词汇最理想的是能在公司内及相关公司间统一表达方式实施比较困难：理解对方词汇的真正含义公司内部评论词汇的统一切换到物理量 非常重要！什么是声音什么是

39、声音?7)7)表达声音的语言表达声音的语言(音色)声音的形象（举例）声音的性质声音的性质 1)增强与减弱(相位干涉)声音随着时间轴的错位(相位干涉),波形会发生改变,因此相位 的管理非常重要!振幅振幅振幅振幅振幅振幅tttttt正相逆相波形增强波形减弱声音的性质 2)反射与吸音“反射”与“吸音”是反关系反射平面越硬,反射越强越往低音区(波长较长)越容易反射吸音与上述相反固定波在相对的平面上产生共鸣的波(不好的影响)防止产生固定波的要点要点是不造成平行面!不同素材的反射、吸音特性D=/2n (整数倍)D残响室混凝土木材地毯吸音材料无声室毛越长吸音效果越好f反射率10.50声音的性质 3) 回折效

40、果回折在音源之外的尖角部位作为起点,产生二次音源的现象为防止回折效果,不制作尖角！在原来的声音在原来的声音A上加上上加上二次音源的声音二次音源的声音B,原来原来的声音的声音A产生紊乱产生紊乱 由于相位干涉由于相位干涉, 频响产生紊乱频响产生紊乱 在时间轴上的错位引在时间轴上的错位引 起声音形象的紊乱起声音形象的紊乱(形形 状、位置、立体声场状、位置、立体声场)二次音源的弊端二次音源的弊端d1d1BA音箱音源二次音源在尖角处产生二次音源听者圆角处不产生回折波其他附錄部分其他附錄部分:Waveforms & FrequenciesIn the top figure, a sine wave of

41、large amplitude & wavelength is showing up as a single frequency with a high level at a low frequency.In the middle figure, a low amplitude signal with small wavelength is seen to show up in the frequency domain as a high frequency with a low level.At the bottom figure, it is shown how a sum of two

42、signals above also ib=n the frequency domain shows up as a sum.-Pitch=frequencyofsound-e.g.middleCinequaltemperament=261.6Hz-Theperceivedpitchofasoundisjusttheearsresponsetofrequency-lessthan0.01%ofthepopulationappeartobeabletorecognizeabsolutepitches-Mostpersonsapparentlyhaveonlyasenseofrelativepit

43、chPitchNormally, young human beings can detect sound ranging from 20 to 20kHz. However infrasound in the range from 1 to 20Hz and ultrasounds between 20kHz to 40kHz can affect other human senses and cause discomfort.Audi able range for humanThe human ear is capable of responding to the widest range

44、of stimuli of any of the sense. The practical dynamic range could be said to be from the Threshold in Quiet to the Threshold of Pain.Dynamic range of hearing- The display of the auditory field illustrates the limits of the human auditory system.- The solid lines denotes, as a lower limit, the thresh

45、old in quiet for a pure tone to be just audible.- The upper dash line represents the threshold of pain. However if the limit of damage risk is exceeded for a long time, permanent hearing loss may occur.- Normal speech and music have levels in the shaded areas, while higher level require electronic a

46、mplification.Dynamic range of hearing- in acoustics, the ranges of intensities, pressures, etc.- the abbreviation dB is used for the term decibel- Decibels provide a relative measure of sound intensity. The unit is based on the power of 10 to give a manageable range of numbers to encompass the wide

47、range of human hearing response. The sound intensity I can be expressed in decibels above the standard threshold of hearing Io.The expression is:Decibels (dB)Common noise source to sound pressure levels:NoiseSourcesdBNearjettaking-off130Indoorrockconcert120Typicaldisco115Generalpurposeauditorium90No

48、rmalconversation75Generaloffice60Insidealiving-room40LoudnessVoltageRatiodB10264121020100401,0006010,00080PowerRatiodB1023461010100201,0003010,00040Power ratio to dBVoltage ratio to dBRelation between Power, Voltage, dBThis table illustrates how much of a level change in dB there is needed to give d

49、ifferent changes in perceived Loudness.This data applies to frequencies around 1kHz . At higher & lower frequencies, much larger changes in sound level are needed for similar changes in perceived loudness.Perception of noiseEqual Loudness CurvesEqual Loudness CurvesPhonsSones100649032801670860450240

50、1-Phon is a improvement as a unit of loudness than decibels the measurement is still not proportional to loudness.-Sone scale was created to provide such a linear scale of loudness.Phons & SonesRight hand ruleThe diagrams above are two of the forms used to visualize the force on a moving positive chargeRight/left hand ruleA current-carrying wire in a magnetic field experiences a magnetic force perpendicular to the wire. 五:送樣周期及設計流程簡介送樣周期:分析(樣品)客戶要求 1day結构設計&初繪草圖 3days審核圖紙&訂購部件 7days做首次樣板 1day檢查&測試&送樣 1day待确認&修改&再次确認設計流程: