第一章 声环境设计基础知识2-3.pptVIP

2、声源的指向性 声源发出声音在各个方向上分布不均匀，具有指向性。 声源尺寸比波长小得多时，可看作点声源，无指向性；声源 尺寸比波长差不多或更大时，不再是点声源，出现指向性。人们使用喇叭，目的是为增加指向性。 第三节 人耳的主观听觉特性 一、人耳的主观感觉 人耳结构：外耳、中耳、内耳、骨传导。 （一） 听觉范围 1、最高最低频率可听极限一般地——20~20KHz。 （二） 人耳频率响应与等响曲线 1、等响曲线 人耳对不同频率的声音敏感程度是不一样，对于低于1000Hz和高于4000Hz的声音，灵敏度降低。 不同频率，相同声压级声音，人听起来响度感觉不一样。 以1000Hz连续纯音作基准，测听起来和它同样响的其他频率的纯音的各自声压级构成一条曲线叫“等响曲线”。 响度级的单位是“方”。 二、人耳的主观特性 1、听觉定位又称双耳效应 定义：人耳判断声源的方位主要靠双耳定位，对时间 差、强度差和相位差进行判断。 特点：人耳判断声源的远近比较差，但确定声源的方 向比较准确；人耳水平方向感要强于竖直方向感。 通常，频率高于1400Hz强度差起主要作用；低于 1400Hz时，时间差起主要作用。 2 、哈斯效应(Hass effect)——时差效应 定义：人耳有声觉暂留现象，人对声音的感觉在声音消失后会 暂留一小段时间。如果到达人耳的两个声音的时间间隔小于 50ms，那么就不会觉得声音是断续的。 混响声：直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。 回声：直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声” 。 ——听起来象两个声音——声缺陷——消除 根据哈斯效应，人耳在多声源发声内容相同的情况下，判断 声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。因此，剧场演出时， 多扬声器的情况下要考虑“声象定位”的问题。 3、掩蔽效应（masking effect) 可从两个方面定义： （1）人耳对一个声音的听觉灵敏度因另外一个声音的存在而降低的现象。 （2）一个声音的存在使另一个声音听阈提高的现象。 特点：低频声对高频声的掩蔽作用大。 意义：敞开办公室——背景噪声（利用噪声） * * 第二节 声音的计量 声波是能量的一种传播形式。声音的大小或强弱——声计量。 一、 声功率、声强、声压 1、声功率W 单位时间内向外辐射的能量，记作W，单位为W或微瓦（μW）。 声功率是声源本身的一种声特性。如： 人正常讲话 —— 50?W； 400万人同时讲话 ——相当于一只40W灯泡； 训练有素的歌手 —— 5000~10000 ?W； 喷气飞机 —— 10KW。 厅堂设计——如何充分利用有限声功率。 第一章 声环境设计基本知识 声功率：很小量 2、声强I 声波传播过程中，单位面积波阵面上通过的声功率，记作I，单位W/m2。 ——衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。 对于球面波，各处声强遵循距离平方反比定律： I = W/4πr2 （W/m2） 对于平面波，各处声强不随距离而变化： I = W/S（ W/m2 ） 球面波的声强与距离的关系 平面波的声强与距离的关系 3、声压p 空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏，记作p，单位是N/ m2 或帕斯卡（pa）。 声压和声强的关系——实验研究 I = p2 /ρ0 c p —— 有效声压（N/ m2）。声压随时间而变，每一瞬间的声压称瞬时声压；某段时间内瞬时声压的均平方根值称有效声压——通常所指声压。 ρ0 —— 空气密度（kg/ m3），一般为1.225 kg/ m3; c —— 空气中的声速（m/ s）。 二、 声功率级、声强级、声压级 基于2个原因： 1）正常人耳所能感知的声强和声压的范围很大。 1000Hz的声音，听觉下限P=2×10-5N/m2，I = 10-12W/m2； 上限P=20N/m2，I=1W/m2。声压相差106倍，声强相差1012倍。 2）人耳对声音强弱变化的感受并不与声强、声压成正比， 而与声强、声压的对数近似成正比。 ——表示声音强弱的单位——采用相对单位——级。