信号技术中的声学


声学基本参数


声音是压力波动(也称为声波)在弹性介质中的传播。人类能感知的声波范围有限,称为可听频谱。

频率 - 赫兹(Hz)

声音频率的单位是赫兹(Hz),指声音每秒振动的次数。它决定了声音的音调,并影响声音的高低。人类的可听频率范围一般在 20 赫兹到 20,000 赫兹之间。频率上限随着年龄的增长而降低。50 岁时,平均上限仍在 12,000 赫兹左右,但到了老年,上限往往只有 5,000 赫兹。因此,声学信号设备的工作频率通常在 500 赫兹到 5000 赫兹之间。

声压级 - 分贝(db)

声压级分贝(db)为单位,是表示声音信号水平或强度的重要测量单位。声压级通常用于测量和评估噪声级或声源的响度。由于声压级是按对数标度计算的,因此每增加 10 dB 意味着感知响度增加一倍。例如,70 分贝的声压级的响度是 60 分贝声压级的两倍。


在电子发声中,使用声音传感器将电信号转换成声波。例如,可以通过以下方式实现


扬声器 (电动发声)

移动薄膜在电信号的作用下振动,从而产生声波


音响 (电磁发声)

外加电压使电磁铁振动,从而转换成可听声音


压电陶瓷元件

当施加电压时,压电材料膨胀并产生振动,从而产生声波