人們之所以能夠聽到聲音,是由于聲波振動引起的,并通過傳聲媒質(zhì)(如:空氣、水、混凝土等彈性物質(zhì))傳播進(jìn)入人耳。從聲源或振動源直接傳入人耳的叫“直達(dá)聲”,聲音通過物體反射傳入人耳的叫“反射聲”。
人的雙耳距離大約有15~17厘米,這個距離使人耳具有非常準(zhǔn)確的判斷聲源位置的特性。比如說:聲音從左方首先進(jìn)入左耳,右耳聽到的聲音比左耳晚一些,其時間差=雙耳距離/聲速,為0.44~0.5mS。這個時間差使聽音者感覺聲音來自左方。所以直達(dá)聲對判別聲源的位置起決定性作用。因此人們在欣賞音樂時具有立體感和空間感。 在反射聲中較早到達(dá)人耳的聲波較強,這個較強的反射波稱之為早期反射聲,在此之后的反射聲的總和稱為混響聲。
人耳的聽音范圍是20Hz~20KHz。低于20Hz叫次聲波,高于20KHz的叫超聲波。聲波振動一周所傳播的距離叫“波長”用λ表示。 聲波一秒鐘傳播的距離叫“波速”用c表示。聲波一秒鐘振動的次數(shù)叫“頻率”用f表示。它們之間的關(guān)系:λ=c/f 聲波在傳輸過程中具有相互干涉作用。兩個頻率相同、振動方向相同且步調(diào)一致的聲源發(fā)出的聲波相互疊加時就會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。
如果它們的相位相同,兩波疊加后幅度增加聲壓加強;反之,它們的相位相反,兩波疊加后幅度減小聲壓減弱,如果兩波幅度一樣,將完全抵消。由于聲波的干涉作用,常使空間的聲場出現(xiàn)固定的分布,形成波峰和波谷(從頻響曲線上看似梳狀濾波器的效果),即:音響術(shù)語中常說的----駐波現(xiàn)象。在廳堂內(nèi)擴聲時由于墻壁的反射也會出現(xiàn)聲波的干涉現(xiàn)象。如果是純音(正弦波)信號,這種干涉現(xiàn)象必然會引起空間聲場的很大差異,即:有的地方聲波會加強、有的地方聲波會減弱甚至完全抵消,成為“死點”(聽不到聲音)。好在語言和音樂不是正弦波而是復(fù)雜的波形,這種復(fù)雜的波形用傅立葉級數(shù)展開是多個不同頻率、不同幅度的正弦波。
所以有“此起彼落”“填平補齊”的效果,使干涉效應(yīng)不太明顯。但是!由于不同的頻率信號所產(chǎn)生的干涉效果不同,某些頻率信號加強,另一些頻率信號減弱,所以常常導(dǎo)致房間傳輸特性不均勻,這就是為什么要使用“房間均衡”的道理。 由上所述,聲音為一串串稀疏稠密交替變化的波,而疏和密就是空氣壓強的變化,再通過人的耳膜對空氣壓力的反映傳入大腦,從而聽到聲音。聲波是描述聲音的物理現(xiàn)象,常用波形表示。
注意!聲波具有一切“波”的性質(zhì)。所以產(chǎn)生聲音的必要條件有兩個:1、必須要有振動體或振動源。2、聲波的傳遞必須依靠傳播媒介。