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目前位置:首頁 > 【大學教育課程】 > 自然學科 > 數學|物理|化學|力學


課程名稱:     聲學基礎
課程編號: SR_1177 系列: (大學)學術課程
授課學校: 廈門大學

授時:

全 31 講

授課語言: 中文

光碟版:

 1   片教程光碟(flv檔)

其他說明: ..........
簡      介: 本系列系統的闡述了聲學的基本原理和某些最新應用技術的理論基礎,主要內容包括:理想流體介質中聲波的傳播,波動方程,平面聲波等方面的內容。 ..........
光碟版: NT$ 300 購 買:
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         本系列系統的闡述了聲學的基本原理和某些最新應用技術的理論基礎,主要內容包括:理想流體介質中聲波的傳播,波動方程,平面聲波等方面的內容。

 

聲學基礎知識
一.聲音
  聲音是空氣分子的振動。物體的振動(我們稱之為"聲源")引起空氣分子相應的振動,傳入人耳導致鼓膜振動,通過中耳、內耳等一系列聽覺器官的共同作用使人聽到了聲音。並不是所有的空氣分子的振動都形成聲音,空氣分子的振動有一定的規律,我們把它描述為"波"。

二.聲波
  把石頭扔進平靜的水面,會形成一組向四周擴散的水波,這是我們所能見到的比較直觀的"波",空氣分子振動形成的聲波要複雜一點,它是從聲源向四周立體擴散的一組疏密波,空氣分子並不是從聲源一直跑到您的耳朵,而是在它本來的位置振動,從而引起與它相鄰的空氣分子隨之振動,聲音就是這樣從聲源很快地向外傳播的,聲音在空氣中的傳播速度是331米/秒。舉一個簡單的例子,麥浪的運動跟聲波很相似,粒子的振動方向與波的運動方向是平行的。波需要通過介質來傳播,麥浪的運動到田埂邊就自然停止了,聲波的傳播介質是空氣分子,所以,真空裡聲音是不能傳播的。

三.聲音的頻率
  聲波每秒的振動次數稱為頻率,頻率在20Hz~20KHz之間稱為聲波;頻率大於20KHz稱為超聲波;頻率小於20Hz稱為次聲波。超聲波和次聲波人耳是聽不到的,地震波和海嘯都是次聲波。有些動物的耳朵比人類要靈敏得多,比如蝙蝠就能"聽到"超聲波。
世界上很少存在單一頻率的 "純音",我們所聽到的聲音大都是各種頻率的復合音,如樂器發出的單音就是週期性的復合音,語音則是非週期性的復合音。
讓我們對聲音的頻率有一個比較直觀的概念:大鼓的"蓬蓬"聲頻率很低,大約在數十赫茲左右;人的語音頻率範圍主要在200 Hz到4000 Hz之間;鑼聲、鈴聲的頻率大約在2000 Hz到3000 Hz左右;在人類語音中,女聲比男聲頻率要高一點;童聲要比成人頻率高一點;"啊啊"聲頻率較低,"咿咿"聲頻率稍高,"嗤嗤、嘶嘶"聲頻率最高。知道這一點很有用,在實際選配中,你可以經常用來測試病人戴助聽器前後對聲音頻率的反應。
高頻和低頻是相對的,在語音範圍中,通常把1000 Hz以上的區域稱為高頻區,500 Hz -1000 Hz的區域稱為中頻區,低於500 Hz的區域稱為低頻區。而在討論音樂的時候。

四.聲音的強度
  其一是從物理上來描述:我們知道由於空氣分子本身固有的不規則運動及相互排斥會形成一個靜態的壓力,這個壓力就是我們所熟知的大氣壓。前面我們講過,聲音是空氣分子的振動,振動的空氣分子對它通過的截面就會產生額外的壓力,這種額外的壓力我們就稱之為聲壓。聲壓比之大氣壓要小得多得多,舉個例子,一個聲壓僅僅相當於大氣壓的一萬分之一的聲音就足以把人的耳朵振聾。 
物理學家引入了聲壓級(SPL)來描述聲音的大小:我們把一很小的聲壓p0=210-5帕作為參考聲壓,把所要測量的聲壓p與參考聲壓p0的比值取常用對數後乘以20得到的數值稱為聲壓級,聲壓級是聽力學中最重要的參數之一,單位是分貝(dB)。

聲音是在氣體、液體或固體介質裡傳播的一種機械振動。因此,聲音以頻率、幅值和相位來表徵。聲音最簡單的形式為純音,它是正弦波。日常生活中所遇到的絕大多數聲音是波形複雜的復合聲音,可看作是由純音復合而成的。

聲壓級
       
正常人剛能聽到的微弱聲音的聲壓是2×10-5Pa,稱為人耳的聽閾;使人耳感覺疼痛的聲壓為20Pa,稱為人耳的痛閾。考慮到人對聲音響度感覺與聲音強度的對數成比例,所以引用了聲壓比的對數來表示聲音的強弱,即聲壓級。聲壓級lq(單位:dB),噪聲還可以用聲強級、聲功率級來描述。

響度級
        響度級是根據人耳聽覺特性而提出的一種評定環境噪聲的方法。通常入耳聽到的聲頻範圍在20Hz~20000Hz,高於20kHz則為超聲,低於20Hz的稱為次聲。人耳對聲音的感受不僅和聲壓有關,也和頻率有關,聲壓級相同而頻率不同的聲音,聽起來高頻音要比低頻音響得多。如果所測聲音與基準聲——頻率為 1000Hz的純音對比,聽起來同樣的響,則此基準聲的聲壓級(dB),就稱為該所測聲音的響度級,其單位為方(phon)。按此與基準聲對比的方法,可以得到整個可所範圍的純音響度級。

        由大量試驗得出的純音等響度曲線如所示,圖中每一條曲線相當於頻率和聲壓級不同而聽起來響度相同的聲音,即具有同一響度級(方)的聲音。

        從等響曲線可以看出,人耳對高頻聲敏感,而對低頻聲不敏感。如70phon的響聲,對100Hz的聲音來說,聲壓級是76dB,對1000Hz是70dB,對4000Hz是62dB,但它們都是在70phon的曲線上,聽起來一樣響。

計權聲級
        計權聲級一般有A、B、C三種,它們是分別用設置有計權網絡「A」、「B」、「C」的聲學測量儀測得的噪聲值,記做dB(A)、dB(B)、dB(C)。A         計權網絡是模擬人耳40phon等響曲線設計的,使接受的聲音通過時,對於人耳不敏感的低頻聲有較大的衰減,中頻衰減次之,高頻不衰減。B網絡是按 70phon等響曲線設計的,僅在低頻段有一定衰減。C網絡則倣傚100phon等響曲線,在整個可聽頻率範圍內幾乎無衰減。在以上三種計權聲級中,A聲級最能反映出人耳的聽覺特性,目前使用廣泛。

頻譜分析
       
噪聲通常是由大量不同頻率的聲音復合而成,要想在人耳可聽聲的頻率範圍內對各個不同頻率的噪聲逐一進行測量很困難,在實用上,常把聲頻範圍劃分為若干個頻段,即常說的頻段或頻程。每個頻程各有中心頻率和上、下限頻率,上、下限頻率之差為頻帶寬度。

 

 

          全 31 講   每講授時 依列表各章節配置     總授課時間:   782 分鐘
第01講 聲學基礎(一) 00:22:36
第02講 聲學基礎(二) 00:22:26
第03講 聲學基礎(三) 00:29:28
第04講 聲學基礎(四) 00:22:09
第05講 聲學基礎(五) 00:22:18
第06講 聲學基礎(六) 00:31:21
第07講 聲學基礎(七) 00:23:47
第08講 聲學基礎(八) 00:22:28
第09講 聲學基礎(九) 00:42:00
第10講 聲學基礎(十) 00:36:56
第11講 聲學基礎(十一) 00:23:06
第12講 聲學基礎(十二) 00:22:35
第13講 聲學基礎(十三) 00:25:34
第14講 聲學基礎(十四) 00:22:15
第15講 聲學基礎(十五) 00:26:22
第16講 聲學基礎(十六) 00:22:59
第17講 聲學基礎(十七) 00:31:10
第18講 聲學基礎(十八) 00:24:44
第19講 聲學基礎(十九) 00:24:55
第20講 聲學基礎(二十) 00:31:07
第21講 聲學基礎(二十一) 00:24:07
第22講 聲學基礎(二十二) 00:24:29
第23講 聲學基礎(二十三) 00:25:06
第24講 聲學基礎(二十四) 00:22:30
第25講 聲學基礎(二十五) 00:22:23
第26講 聲學基礎(二十六) 00:22:08
第27講 聲學基礎(二十七) 00:22:11
第28講 聲學基礎(二十八) 00:22:19
第29講 聲學基礎(二十九) 00:22:02
第30講 聲學基礎(三十) 00:22:44
第31講 聲學基礎(三十一) 00:22:43
課程編號 課 程 名 稱 集 數(全) 主講人(單位) 課程系列
  SR_1177  聲學基礎  全 31  集  廈門大學 大學學術課程 
  SR_1175  壓電鐵電物理  全 89  集  山東大學 大學學術課程 
  SR_7552  彈性力學  全 32  集  西安交通大學 遠距教育課程 
  SR_7556  滲流力學  全 27  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_2512  電磁場理論  全 45  集  遼寧科技大學 國家級課程 
  SR_1168  電動力學  全 92  集  復旦大學 大學學術課程 
  SR_1166  腦功能成像物理學  全 48  集  北京大學 大學學術課程 
  SR_2639  概率論與數理統計  全 22  集  瀋陽師範大學 國家級課程 
  MS_2029  量子力學II  全 55  集  上海交通大學 國家級課程 
  MS_2028  量子力學I  全 46  集  上海交通大學 國家級課程 
  GS_3570  量子力學  全 70  集  北京大學 本科國家級課程 
  SR_1162  量子力學  全 43  集  湖南大學 大學學術課程 
  SR_7548  普通物理  全 80  集  西安交通大學 遠距教育課程 
  MS_5204  普通物理  全 77  集  同濟大學 本科國家級課程 
  MS_2023  粒子世界探秘  全 30  集  上海交通大學 本科國家級課程 
  SR_1155  現代分析方法導論  全 48  集  復旦大學 大學學術課程 
  SR_2630  理論力學  全 55  集  大連海事大學 國家級課程 
  MS_3355  高等流體力學  全 52  集  哈爾濱工業大學 本科國家級課程 
  SR_1152  高分子物理  全 93  集  華東理工大學 大學學術課程 
  SR_1150  高分子物理  全 86  集  北京化工大學 大學學術課程 
  MS_1025  核輻射物理及探測學  全 157  集  清華大學 國家級課程 
  SR_1146  原子物理學  全 52  集  復旦大學 大學學術課程 
  GS_7183  原子物理學  全 77  集  山西大學 本科國家級課程 
  SR_1145  計算物理學  全 46  集  北京大學 大學學術課程 
  GS_6101  計算物理及其應用  全 62  集  湘潭大學 本科國家級課程 
  GS_6510  紅外物理  全 226  集  長春理工大學 本科國家級課程 
  SR_7514  流體力學與流體傳動  全 54  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_7513  流體力學  全 32  集  浙江大學 遠距教育課程 
  MS_5184  流體力學  全 102  集  大連理工大學 國家級課程 
  MS_5176  波動光學  全 98  集  華東師範大學 國家級課程 
  GS_6703  固體物理學  全 48  集  中南大學 本科國家級課程 
  SR_7510  材料力學  全 63  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_1137  光學設計  全 53  集  長春理工大學 大學學術課程 
  SR_1129  公共物理學  全 44  集  北京大學 大學學術課程 
  MS_3358  介質輻射傳熱  全 102  集  清華大學 本科國家級課程 
  SR_1128  小波理論及應用  全 67  集  哈爾濱工業大學 大學學術課程 
  MS_5013  大學物理—近代物理  全 94  集  北京理工大學 國家級課程 
  SR_7501  大學物理(普通物理)  全 114  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  SR_7521  大學物理(普通物理)  全 102  集  吉林大學 遠距教育課程 
  SR_7503  大學物理(力學+電磁學)  全 60  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_2650  大學物理  全 93  集  東北大學 國家級課程 
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