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汽车音场是如何产生 声波在车载音响中的定义

  • 2016-03-05 12:30
  • 来源:CarCAV.com
  • 作者:网络
  • 责任编辑:小帅
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声波辐射特性

声波由声源向四周传播，称为声辐射。在我们的印象中，习惯地认为，声音传播时前后左右上下的音强度（音量）是相等的。其实不然。因为物体振动时通常不是整体均衡振动，而是局部振动，物体充分振动的一面亦即振幅最大的一面，它所辐射的声波也最强。因此，在一个普通的声场环境中，有些位置我们听到的声音就响些，有些位置听起来声音就弱些。


这就是说，同一个声源，在同样距离的不同方位上，声辐射时存在着音量强度的差别。简言之，声辐射具有方向性。声波在辐射过程中，能量随传播距离而减弱，对于一个合成波来说，随着传播距离的增大，音色亦会发生变化。这是因为各个谐波的频率不同、振幅不同，在传播介质中受到的阻力不同，衰减的系数不同，一些频率高振幅小的谐波在辐射过程中消失了，构成音色的泛音成分发生变化。


    因此，声音传得越远，光泽就越小。雷电就是一个例子：近处的雷声响而脆，远方的雷声闷而沉。如前所述，20kHz以上的频率称为超声。由于超声波的波长很短，形成其福射的直线传播有方向性、遇障碍反射等物理属性。实际上超声波的这些属性并不限于20kHz以上的频率，声频中从5kHz开始逐渐形成超声属性。

    也就是说，超声波的直线传播、有方向性、遇障碍反射等特性在人耳的听觉范围之内也是经常遇到的。倘若复合波的基频超过500Hz，其高次谐波均带有超声属性。声场中，由声源直抵人耳的声辐射（直达声），是听觉器官感受声音的强弱、音高、音色和方位的主要信号依据。

（一）衍射

声波在传播时，如果被一个近于或小于波长的物体阻挡，就绕过这个物体继续前进；如果通过一个近于或小于波长的孔，则以孔为中心，形成环形波向前传播，这种现象叫衍射，又称绕射。
双缝衍射示意图


    通过障碍和孔洞传播的衍射声，造成能量的损失，所以衍射声比直达声音量要弱，同时因为谐波响度的减弱，造成音色变化。所以通过门缝听人讲话，往往听不清楚讲话内容，而且不容易辨认出讲话人是谁。衍射声还影响听觉器官对原声源的方位感觉，造成了 “匙孔效应”。但就双耳效应来说，衍射又帮助人耳去辨认声源方位。

（二）匙孔效应

所谓匙孔效应，是指声波通过孔洞之后形成的衍射声音响效果。因为衍射过程中，声波失去了原先的辅射方向，听音者无法辨认原声场点声源或阵声源的具体方位，而将孔洞视为声源。因此，无论原先声场阵声源布局如何复杂，匙孔效果仍给听音者以点声源的感觉。匙孔效应是单声道平面音像的理论依据。


（三）反射声、回声、混响

声波在传播过程中遇到障碍物时折返的现象称为反射。反射声的能量损失多少要视障碍物的结构情况来定。总的说，障碍材料越是吸音，反射声的能量损失就越大。当反射声同直达声（原发声）传到人耳的时间差超过1/20秒时，人耳就明显地产生回声感。



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