Ⅰ 我想问一下音的四种物理属性是什么
1、音高——和频率呈正比,频率越高,音越高。音强——和振幅有关。一般来说,气流越强,声音越响。音长——和时间有关。音质——多方面因素决定,包括发音体的质料,发音体发音时的方法以及发音体共鸣腔的形状等。
2、(一)响度:人主观上感觉声音的大小(俗称音量),由“振幅”和人离声源的距离决定,振幅越大响度越大,人和声源的距离越小,响度越大。(单位:分贝dB)
3、(二)音调:声音的高低(高音、低音),由“频率决定,频率越高音调越高(频率单位Hz(hertz),赫兹[/url,人耳听觉范围20~20000Hz。20Hz以下称为次声波,20000Hz以上称为超声波)例如,低音端的声音或更高的声音,如细弦声。
4、(三)音色:又称音品,波形决定了声音的音色。
5、(四)乐音:有规则的让人愉悦的声音。噪音:从物理学的角度看,由发声体作无规则振动时发出的声音;从环境保护角度看,凡是干扰人们正常工作、学习和休息的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
6、(五)音调,响度,音色是乐音的三个主要特征,人们就是根据他们来区分声音。
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Ⅱ 物理声现象知识点
一、声音的产生:
1、声音是由物体的振动产生的;(人靠声带振动发声、蜜蜂靠翅膀下的小黑点振动发声,风声是空气振动发声,管制乐器考里面的空气柱振动发声,弦乐器靠弦振动发声,鼓靠鼓面振动发声,钟考钟振动发声,等等);不是所有物体振动发出的声音都能被人耳听到。
2、振动停止,发生停止;但声音并没立即消失(因为原来发出的声音仍在继续传播);
3、发声体可以是固体、液体和气体;
二、声音的传播
1、声音的传播需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢(软木除外);
2、真空不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过无线电话交谈;
3、声音以波(声波)的形式传播;
4、声速:物体在每秒内传播的距离叫声速,单位是m/s;声速的计算公式是v= ;声音在空气中的速度为340m/s;
三、回声:
声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫回声(如:高山的回声,夏天雷声轰鸣不绝,北京的天坛的回音壁)
1、听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上(教师里听不见老师说话的回声,狭小房间声音变大是因为原声与回声重合);
2、回声的利用:测量距离(车到山,海深,冰川到船的距离);
四、声音的特性包括:音调、响度、音色;
1、音调:声音的高低叫音调,频率越高,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹,振动物体越大音调越低;)
2、响度:声音的强弱叫响度;物体振幅越大,响度]越强;听者距发声者越远响度越弱;
3、音色:不同的物体的音调、响度尽管都可能相同,但音色却一定不同;(辨别是什么物体法的声靠音色)
注意:音调、响度、音色三者互不影响,彼此独立;
六、超声波和次声波
1、人耳感受到声音的频率有一个范围:20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超声波;低于20Hz叫次声波;
2、动物的听觉范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波;
七、噪声的'危害和控制
1、噪声:(!)从物理角度上讲物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;(2)从环保的角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;
2、乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;
3、常见噪声飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;
4、噪声的等级:表示声音强弱的单位是分贝。符号dB,超过90dB会损害健康;0dB指人耳刚好能听见的声音;
5、控制噪声:(1)在声源处较弱(安消声器);(2)在传播过程中减弱(植树。隔音墙)(3)在人耳处减弱(戴耳塞)
八、声音的利用
1、超声波的能量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器;超声波基本沿直线传播用来回声定位(蝙蝠辨向)制作(声纳系统)
2、传递信息(医生查病时的“闻”,打B超,敲铁轨听声音等等)
3、声音可以传递能量(飞机场帮边的玻璃被震碎,雪山中不能高声说话,一音叉振动,未接触的音叉振动发生)
1、声音的发生
一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也就停止。
声音是由物体的振动产生的,但并不是所有振动发出的声音都能被人耳听到。
2、声间的传播
声音的传播需要介质,真空不能传声。
(1)声音要靠一切气体,液体、固体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质、登上月球的宇航员即使面对面交谈,也需要靠无线电,那就是因为月球上没有空气,真空不能传声。
(2)声音在不同介质中传播速度不同,一般来说,固体>液体>空气
声音在空气中传播速度大约是340 m/s
3、回声
声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来人再次听到的声音叫回声。
区别回声与原声的条件:回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒以上、因此声音必须被距离超过17m的障碍物反射回来,人才能听见回声。
低于0、1秒时,则反射回来的声间只能使原声加强。
利用回声可测海深或发声体距障碍物有多远。
4、乐音
物体做规则振动时发出的声音叫乐音。
乐音的三要素:音调、响度、音色
声音的高低叫音调,它是由发声体振动频率决定的,频率越大,音调越高。
声音的大小叫响度,响度跟发声体振动的振幅大小有关,还跟声源到人耳的距离远近有关。
不同发声体所发出的声音的品质叫音色、用来分辨各种不同的声音。
5、噪声及来源
从物理角度看,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音、从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音,都属于噪声。
6、声间等级的划分
人们用分贝来划分声音的等级,30dB—40dB是较理想的安静环境,超过50dB就会影响睡眠,70dB以上会干扰谈话,影响工作效率,长期生活在90dB以上的噪声环境中,会影响听力。
7、噪声减弱的途径
可以在声源处(消声)、传播过程中(吸声)和人耳处(隔声)减弱。
物理学习方法
专心听讲
上课要认真听讲,不走神。不要自以为是,要虚心向老师学习,向同学学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不同看法下课后再找老师讨论,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。
整理好学习资料
学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
独立做题
要独立地,保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
机械能知识点
1、机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。
2、决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。
3、动能:物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。
4、势能和动能的关系:动能增加量等于重力势能减少量。
Ⅲ 声音分为几种
歌手所扮演的角色依照他们各自不同的音域(tessitura)、敏捷度、力量和音色(timbre)来分类。男性歌手由音域低至高分为:男低音、男中低音、男中音、男高音、假声男高音(sopranist/countertenor)。
女性歌手由音域低至高分为:女低音、次女高音以及女高音。女高音也可细分为花腔女高音和抒情女高音等不同种类。
声音(sound)是由物体振动产生的声波。是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动(震动)的物体叫声源。声音以波的形式振动(震动)传播。声音是声波通过任何介质传播形成的运动。
声音是一种波。可以被人耳识别的声(频率在20 Hz~20000 Hz之间),我们称之为声音。
物理中声音是由物体振动发生的,正在发声的物体叫做声源。物体在一秒钟之内振动的次数叫做频率,单位是赫兹,字母Hz。人的耳朵可以听到20~20000Hz的声音,最敏感是200~800Hz之间的声音。
声音在不同介质中传播速度一般是固体>液体>气体(例外如:软木 500m/s,小于煤油(25℃)、蒸馏水(25℃)等),声的传播速度与介质的种类和介质的温度有关。
Ⅳ 初中物理:声包括(),而声音指人耳能感觉到的那部分声。
声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。
音调,响度和音色是乐音的三个特征。
音调由声源的振动频率决定。
响度是与生源震动的幅度相关的,振幅越大,响度就越大;振幅越小,响度就越小。
不同的乐器,由于材料和形状不同,就会构成自己他有的声音特色,叫做音色,也叫音品。
Ⅳ 初中物理学声现象
声音是由物体振动产生的;
声音的传播需要介质;
声音的三个特征:音调(由物体振动的频率决定)、响度(由发声体的振幅决定,但和距离也有关系)、音色(由发声体本身决定);
声音能传递信息和能量;
分类:可听声、超声(大于20000Hz)、次声(小于于20Hz);
减弱噪声的途径:在生源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
Ⅵ 物理声现象知识点总结
物理声现象知识点总结
声现象是物理的一个必考点,而且相对而言比较简单,是拿分的关键。下面物理声现象知识点总结是我想跟大家分享的,欢迎大家浏览。
1、声音是由物体振动产生的。
声音产生的条件:一是要有发声体;二是发声体要振动。
2、振动的物体叫声源。
3、一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止,但声音不一定停止。
4、气体,液体,固体都可以因振动而发出声音。
如“风声”“雨声”“读书声”“声声入耳”中的”风声”,“雨声”,“读书声”就分别是由气体,液体,固体的振动而发出的声音。
5、声音的传播需要介质。固体液体气体都是介质,真空不能传声。
如月球上的宇航员只能通过无线电波交谈。声音以声波的形式向四周传播。
6、声速:即声在每秒内传播的距离。声音传播的速度与介质的种类和气温有关。
声音在固体中传播的速度最快,液体中次之,气体中最慢。声音在15℃的空气中传播速度是3x108m/s。
7、回声:声音在传播中,当遇到障碍物时被反射回来,再传入人耳形成回声。
只有当回声到达人耳比原声晚0、1秒以上,或障碍物离人至少17米人耳才能把它和原声区分开,否则将和原声混在一起,回声起到加强原声的作用。
8、注意:不要认为只要物体振动就一定能发出人耳可以听到的声音。
9、不要认为只要听到两次声音就一定是回声,听不到两次就一定没有回声。
10、人听到声音的过程:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其它组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音。
11、声音传播的两种途径:①空气传导;②骨传导。
12、人耳听到声音两种途径:①声波-耳廓-外耳道-鼓膜-听小骨-听觉神经-大脑;②声波-听小骨-听觉神经-大脑。
13、人耳听到声音必须具备的条件:
首先发声体振动,且是每秒振动20-20000次;其次一定要有传播声音的介质;再次要有良好的接受声音的器官(人耳)。
14、双耳效应:
声源到两只耳朵的距离一般不同,声音到两只耳朵的时刻,及其它特征也就不同,从而能判断声源的位置的现象。
应用:正是由于双耳效应,我们听到的声音都是立体声。
注意:不要认为人失去听觉就不能感知声音
15、概念:声音的高低叫音调。
16、决定音调因素:发声体的振动频率决定。频率越高,音调越高。
17、频率:发声体在1秒内振动的次数,单位:赫兹,符号:Hz
人耳的听觉范围:20-20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz叫超声波。(波形紧密的频率高)
18、概念:声音的强弱(大小)叫响度。
19、决定响度因素:发声体的振幅决定。振幅越高,响度越大。响度还与人耳距发声体的远近有关,距发声体越远,响度越小。
20、增大响度的办法:一是减小声音的分散;二是减小人耳到声源的距离。
21、音色概念:声音的品质。
22、决定音色因素:发声体本身注意:不要认为音调高,响度一定大。
23、噪声的概念:①发声体做无规则振动时发出的声音。
②凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音,以及对人们要听的声音起干扰的声音,都属于噪声。
24、噪声的等级和危害
(1)、人们以分贝(dB)为单位来表示声音的强弱。
(2)、听觉下限为0dB,为了保护听力声音不可超过90dB;为了保证工作和学习声音不可超过70dB;
为了保证息和睡眠声音不可超过50dB。
25、噪声的控制:
(1)、控制噪声产生;(2)、阻断噪声的传播;(3)、在人耳处减弱。
注意:不要认为优美的音乐一定不是噪声;不要认为0dB的声音就是没有声音,没有物体振动。
26、利用声传递信息:如B超、声纳。
27、利用声传递能量:如:超声波清洗精密仪器;利用超声波击碎物质;超声波除尘、洗牙。
简答
1、打雷时听到的连续不断的雷声是连续打雷形成的吗?为什么?
答:不是,打雷时听到的连续不断的雷声是由于声音被山峰、云层多次反射,形成回声的结果。
2、2002年暑假期间,北京大学五名学生到珠穆朗玛峰登山发生雪崩事件,造成重大事故,请你分析:雪地登山,为何不宜高声喊叫?
答:登山或探险的人进入雪山或溶洞之中,一般都禁止高声喊叫,这是因为山上雪堆及洞中岩石支撑可能十分脆弱,高声大叫引起空气振动,传到雪堆或岩石上会引起它们振动起来,这样可能引起雪崩或溶洞塌陷,从而危及人们生命和财产安全,因此,进入这类地区千万不要随意大呼小叫。
3、请你想象一下,如果“声音的速度为0.1m/s”,我们的世界会有什么变化?请写出4个有关的合理场景。
答:(1)两个人对面说话,要隔一段时间才能听到;(2)闪电过后要好长时间才能听到雷声;
(3)发令枪响后好长一段时间运动员才能起跑;(4)放礼花时,看到礼花后,很长时间才能听到礼炮声。
4、随便叫一位同学蒙住眼睛坐在教室中间不动,然后,你站在该同学的正前方或正后方,用两手击掌发声,请问该同学能否准确判断出击掌的地方?为什么?
答:不能正确判断击掌的地方,因为人是靠“双耳效应”来判断声源方向的,而当你站在该同学的正前方或正后方击掌时,声源到两个耳朵的距离相同,两只耳朵感觉的时间就没有先后之分,不会产生双耳效应,所以不能准确判断声音传来的方位。
5、音乐家贝多芬耳聋后,就是用牙咬住木棒的一端,而另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声,从而继续进行创作的,请解释其原因。
答:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉,贝多芬就是利用这种方式即骨传导来进行创作的。
6、假如你是一名舞台音响师,你怎样使台下的观众听到更好的立体声音?
答:在声源的四周多放几只话筒,在听众的四周对应地多放几只扬声器(音箱),这样观众就能听到更好的立体声。
7、把手表用牙齿咬起来,两只手掩紧耳朵,你会听到嘀嗒声加强了许多倍,这说明了什么?
答:骨头能够传导声音,而且传声效果很好。
8、许多内部听觉还完整的聋子,也都能够依着音乐的拍子跳舞,你知道这是为什么吗?
答:这是因为音乐的声音经过地板和他的骨骼传导到耳膜使其振动产生听觉的缘故。
9、将开水倒入一个空暖水瓶中,暖水瓶发出的声音是怎么产生的,这个声音有什么变化规律?
答:向暖水瓶内灌水时,引起水面上空气柱的振动而发出声音,随着水面升高,上方空气柱变短,空气柱振动变快,这样空气柱发出的音调越来越高。空气柱振动幅度变小,响度变小。
10、冬天,寒风吹到野外的电线上,发出呜呜的响声,但夏天却听不到,为什么?
答:因为冬天天气冷,电线受冷收缩,振动频率高,音调高;而夏天天气热,电线膨胀松弛,振动频率低,音调低。
11、蜜蜂载着花蜜飞行的`时候,它的翅膀平均每秒振动300次,不载花蜜是平均每秒振动440次,有经验的养蜂人能辨别蜜蜂是否采到了花蜜,这是根据什么来辨别的?
答:根据声音的音调不同来辨别的。蜜蜂载花蜜时翅膀振动的频率小(300次/秒),音调低;不载花蜜时翅膀振动的频率大(440次/秒),频率大,音调高。
12、人们听不到蝴蝶飞的声音,却可以听到蚊子飞来飞去的嗡嗡声,这是为什么?
答:能引起人们的听觉的声音频率范围为20~20000Hz,蝴蝶翅膀振动的频率小于10Hz,它低于人耳的听觉范围,所以人耳听不到蝴蝶飞行的声音;蚊子翅膀的振动频率为500~600Hz,它在人耳的听觉范围内,人耳就能听到蚊子飞行时发出的声音。
13、有人说音乐是乐音,因此音乐声不会成为噪声,你认为这一观点对吗?
答:这种观点是错误的,因为从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都是噪声,对要听的声音起干扰作用的声音也是噪声,因此音乐声可成为噪声。
14、墙壁的传声性能比空气好得多,但是把门窗关闭后,外面传入室内的声音却明显减弱,这是为什么?
答:声音在空气中传播时,遇到障碍物如墙壁、玻璃等,大部分会被反射回去,所以门窗关闭后,传到寅的声音将被减弱,这就是利用在传播过程中减弱噪声的一个途径。
15、文明卫生城市为什么要求植树种草?
答:植树种草不仅可以美化城市,更重要的是树木和花草可以吸收、减弱噪声,使得城市更显得安静,让人们放松神经,享受自然。
16、假如你是一位城市建设的规划者,你将采取怎样的措施减弱噪声给人们带来的危害?
答:①植树种草②设置隔音板③工厂、车间、娱乐场所等远离居民区④在市区内禁止鸣笛
17、冬天原来嘈杂的马路,降雪后显得格外寂静,其原因是什么?
答:马路上的嘈杂声主要来自各种机动车辆发出的噪声。降雪后,马路上铺上了一层厚厚的雪,这时马路上的雪较松软,变成了较好的吸声材料,噪声被雪吸收了,所以,雪后的马路上显得比平时寂静多了。
18、一部科幻片中有这样的场面:一艘飞船在太空中遇险,另一艘飞船前去营救的途中,突然听到了遇险的飞船的巨大爆炸声,然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性的错误。
答:(1)在太空中听见爆炸声(真空中听不见爆炸声)(2)先听到爆炸声后看到爆炸的火光(光速大于声速)
29、光、声的传播有哪些不同之处?
答:(1)光的传播不需要媒介物,能在真空中传播;声的传播需要媒介物,真空不能传声。
(2)一般说来,媒介物的密度越大,光速越小,而声速却越大
(3)光速比声速大得多。
20、为何在屋子里讲话比在旷野里讲话听起来要响亮?
答:在屋子里讲话,回声跟原声混合在一起使原声加强,所以听起来要响亮些。
21、电影院放映厅的墙壁上都被装修成坑坑洼洼的,俗称“燕子泥”,其目的是什么?
答:燕子泥是坑坑洼洼的,其作用是使射到墙上的声音不再被反射到观众那里,避免产生混响,也就是减弱回声。
;Ⅶ 声音的分类有哪些
声音的种类
一,纯音
现实世界中有各种各样的声音。从听觉医学角度来分类,我们常根据声音的周期特性将其分为周期性声音和非周期性声音。周期性声音包括纯音和复合音,这是由于它们的波型都具有一定的重复性;而非周期性声音则是由许多频率、强度和相位不同的声音无规律性地组合在一起形成。比如,日常生活的噪音就是一个例子,相比之下,非周期性声音就不是那么受人欢迎了。
纯音是含单一频率,同时声压随时间按正弦函数规律变化的声波。在自然界和日常生活中很少遇到纯音,纯音可由音叉产生,也可用电子振荡电路或音响合成器产生。
音叉(tuning fork)是呈“Y”形的钢质或铝合金发声器,各种音叉可因其质量和叉臂长短、粗细不同而在振动时发出不同频率的纯音。在临床耳科中应用广泛而简便的听力检查方法之一就是音叉试验,这个试验就是利用音叉发出的不同频率的纯音测试患者的听力状况。临床听力检查多用C调倍频程的一组音叉,即C=64Hz、c=128Hz、c1=256Hz、c2=512Hz、c3=1024Hz、c4=2048Hz、c5=4096Hz,其中以C1和C2最为常用。
二,复合音
在自然界和日常生活中很少遇到纯音,绝大部分都是复合音。复合音是由频率不同、振幅不同和相位不同的正弦波叠加形成的,它也是-种周期性的振动波。常用的科学波形分析方法是 Fourier分析法,纯音和复音可以互相之间合成和分解。
在复合音波中频率最低的成分(分音)称基音。频率与基音成整倍数的分音称谐音(谐波),2倍或3倍基音的分音分别称二次或三次谐音。复合波之振幅是由基音的振幅和各组谐音的振幅重叠而成。若振幅方向相同则可相加;若振幅方向相反则须要相减。
复合音是多个物理参数不同的正弦波规律性叠加形成的。任何复杂的周期性振动都可以分解为许多谐波,这称为傅里叶定律。把复杂的振动分解成各种频率成分的过程称傅里叶分析,也称频谱分析。声音通过频谱分析仪后分解成许多振幅和频率不同的信号,将这些振幅不同的成分按频率顺序排列所描绘的图形称频谱图。
三,噪音
噪音又称噪声,一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。噪音由许多频率、强度和相位不同的声音无规律性地组合在一起形成,其特点为非周期性的振动,它的音波波形不规则,听起来感到刺耳。一般来说,凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音,都叫噪音,如流水声、敲打声、沙沙声,机器轰鸣声等。噪声又分为白噪声、粉红噪声和褐色噪声等。它的测量单位是分贝。
白噪声(white noise)是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围(20Hz~20kHz)内都是均匀的。由于人耳对高频敏感一些,这种声音听上去是很躁耳的沙沙声。白噪声具有连续的噪声谱,包含有各种频率成分的噪声。它的功率谱密度与频率无关。白噪声广泛用于环境声学测量。
粉红噪声(pink noise)是自然界最常见的噪音,简单说来,粉红噪声的频率分量功率主要分布在中低频段。粉红噪声在人耳中听到的是平直的频率响应--“非常悦耳的一种噪声”,最常用于声学测试。从波形角度看,粉红噪声是分形的,在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。粉红噪声的电平从低频向高频不断衰减,其幅度与频率成反比(1/f)。其幅度每倍频程(一个8度)下降3dB。利用粉红噪音可以模拟出瀑布或者下雨的声音。
Ⅷ 物理学的音分为几类,举例说明
声学(物理学分支学科)
声学是指研究声波的产生、传播、接收和效应的科学。声学是物理学中最早深入研究的分支学科之一,随着19 世纪无线电技术的发明和应用,声波的产生、传输、接收和测量技术都有了飞跃发展,此声学从古老的经典声学进人了近代声学的发展时期。近代声学的渗透性极强,声学与许多其他学科(如物理、化学、材料、生命、地学、环境等)、工程技术(如机械、建筑、电子、通讯等)及艺术领域相交叉,在这些领域发挥了重要又独特的作用,并进一步发展了相应的理论和技术,从而逐步形成为独立的声学分支,如物理声学、非线性声学、量子声学、分子声学、超声学、光声学、电声学、建筑声学、环境声学、语言声学、生物声学、水声学、大气声学、地声学、生理声学、心理声学、音乐声学及声化学等,所以声学已不仅仅是一门科学,也是一门技术,同时又是一门艺术。
声学发展历史
声音是人类最早研究的物理现象之一,声学是物理学中历史最悠久而当前仍在前沿的唯一分支学科。从上古起直到19世纪,都是把声音理解为可听声的同义语。中国先秦时就说:“情发于
河南信阳出土的“帠佀”蟠螭文编钟
声,声成文谓之音”,“音和乃成乐”。声、音、乐三者不同,但都指可以听到的现象。同时又说“凡响曰声”,声引起的感觉(声觉)是响,但也称为声,与现代对声的定义相同。西方也是如此,acoustics的词源是希腊文akoustikos,意思是“听觉”。世界上最早的声学研究工作在音乐方面。
《吕氏春秋》记载,黄帝令伶伦取竹作律,增损长短成十二律;伏羲作琴,三分损益成十三音。三分损益法就是把管(笛、箫)加长三分之一或减短三分之一,听起来都很和谐,这是最早的声学定律。传说希腊时代,毕达哥拉斯也提出了相似的自然律(但是用弦作基础)。中国1957年河南信阳出土的“帠佀”蟠螭文编钟是为纪念晋国于公元前525年与楚作战而铸的。其音阶完全符合自然律,音色清纯,可以用来演奏现代音乐,这是中国古代声学成就的证明。在以后的2000多年中,对乐律的研究有不少进展。
明朝朱载堉于1584年提出的平均律,与当代西方乐器制造中使用的乐律完全相同,但比西方早提出300年。古代除了对声传播方式的认识外,对声本质的认识与今天的完全相同。在东西方,都认为声音是由物体运动产生的,在空气中以某种方式传到人耳,引起人的听觉。这种认识现在看起来很简单,但是从古代人们的知识水平来看,却很了不起。例如,很长时期内古代人们对日常遇到的光和热就没有正确的认识,一直到牛顿的时代对光还有粒子说和波动说的争执,而粒子说取得优势。至于热,“热质”说的影响时间则更长,直到19世纪后期,F.恩格斯还对它进行过批判。
对声学的系统研究是从17世纪初伽利略研究单摆周期和物体振动开始的。从那时起直到19世纪,几乎所有杰出的物理学家和数学家都对研究物体振动和声的产生原理作过贡献。声的传播问题则更早就受到注意,几乎2000年前中国和西方都有人把声与水面波纹相类比。1635年就有人用远地枪声测声速,假设闪光传播不需时间。以后方法不断改进,到1738年巴黎科学院用炮声测量,测得结果折合到0°C时,声速为332m/s,与最准确的数值331.45m/s只差1.5‰,这在当时“声学仪器”只有停表和人耳和情况下的确是了不起的成绩。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中根据推理:振动物体要推动邻近媒质,后者又推动它的邻近媒质,等等,经过复杂而难懂的推导求得声速应等于大气压与密度之比的二次方根。L. 欧拉在1759年根据这个概念提出更清楚的分析方法,求得牛顿的结果。但是由此算出的声速只有288m/s,与实验值相差很大。J. L. R. 达朗伯于1747年首次导出弦的波动方程,并预言可用于声波。直到1816年,P. S. M. 拉普拉斯指出只有在声波传播中空气温度不变时牛顿的推导才正确,而实际上在声波传播中空气密度变化很快,不可能是等温过程,而应该是绝热过程,因此,声速的二次方应是大气压乘以比热容比(定压比热容与定容比热容的比)γ 与密度之比。据此算出声速的理论值与实验值就完全一致了。
直到19世纪末,接收声波的仪器只有人耳。人耳能听到的最低声强大约是10-6W/m2(声压20μPa),在1000Hz时,相应的空气质点振动位移大约是10pm(=10-11m),只有空气分子直径的十分之一,可见人耳对声的接收确实惊人。19世纪中就有不少人耳解剖的工作和对人耳功能的探讨,但至今还未能形成完整的听觉理论。对声刺激通过听觉器官、神经系统到达大脑皮层的过程有所了解,但这过程以后大脑皮层如何进行分析、处理、判断还有待进一步研究。音调与频率的关系明确后,对人耳听觉的频率范围和灵敏度也都有不少的研究。发现着名的电路定律的G. S. 欧姆于1843年提出人耳可把复杂的声音分解为谐波分量,并按分音大小判断音品的理论。在欧姆声学理论的启发下,开展了听觉的声学研究(以后称为生理声学和心理声学),并取得重要的成果,其中最有名的是H. von亥姆霍兹的《音的感知》。在关闭空间(如房间、教室、礼堂、剧院等)里面听语言、音乐,效果有的很好,有的很不好,这引起今天所谓建筑声学或室内音质的研究。但直到1900年W. C. 赛宾得到他的混响公式,才使建筑声学成为真正的科学。
19世纪及以前两三百年的大量声学研究成果的最后总结者是瑞利,他在1877年出版的两卷《声学原理》中集经典声学的大成,开现代声学的先河。至今,特别是在理论分析工作中,还常引用这两卷巨着。他开始讨论的电话理论,已发展为电声学。在20世纪,由于电子学的发展,使用电声换能器和电子仪器设备,可以产生接收和利用任何频率、任何波形、几乎任何强度的声波,已使声学研究的范围远非昔日可比。现代声学中最初发展的分支就是建筑声学和电声学以及相应的电声测量。以后,随着频率范围的扩展,又发展了超声学和次声学;由于手段的改善,进一步研究听觉,发展了生理声学和心理声学;由于对语言和通信广播的研究,发展了语言声学。在第二次世界大战中,开始把超声广泛地用到水下,使水声学得到很大的发展。20世纪初以来,特别是20世纪50年代以来,全世界由于工业交通事业的巨大发展出现了噪声环境污染问题,而促进了噪声、噪声控制、机械振动和冲击研究的发展高速大功率机械应用日益广泛。非线性声学受到普遍重视。此外还有音乐声学、生物声学。这样,逐渐形成了完整的现代声学体系。
声学学习方法
与光学相似,在不同的情况,依据其特点,运用不同的声学方法。
声学区别
声学方法与光学方法的比较
声学分析方法已成为物理学三个重要分析方法(声学方法、光学方法、粒子轰击方法)之一。声学方法与光学方法(包括电磁波方法)相比有相似处,也有不同处。相似处是:声波和光波都是波动,使用两种方法时,都运用了波动过程所应服从的一般规律,包括量子概念(声的量子称为
在固体中有纵波,有横波等
声子)。
不同处是:
①光波是横波,声波在气体中和液体中是纵波,而在固体中有纵波,有横波,还有纵横波、表面波等,情况更为复杂。
②声波比光波的传播速度小得多。(在气体中约差百万倍,在液体和固体中约差十万倍)
③一般物体(固态或液态)和材料对光波吸收很大,但对声波却很小,声波在不同媒质的界面上几乎是完全反射。这些传播性质有时造成结果上的极大差别,例如在普通实验室内很容易验证光波的平方反比定律(光的强度与到光源的距离平方成反比),虽然根据能量守恒定律声波也应满足平方反比定律,但在室内则无法测出。因为室内各表面对声波来说都是很好的反射面,声速又比较小,声音发出后要反射很多次,在室内往返多次,经过很长时间(称为混响时间,严格定义见建筑声学)才消失。任何点的声强都是这些直达声和反射声互相干涉的结果,与距离的关系很复杂。这就是为什么直到1900年赛宾提出混响理论以前,人们对很多声学现象不能理解的原因。
声学分支
可以归纳为如下几个方面:
从频率上看,最早被人认识的自然是人耳能听到的“可听声”,即频率在20Hz~20000Hz的声波,它们涉及语言、音乐、房间音质、噪声等,分别对应于语言声学、音乐声学、房间声学以及噪声控制;另外还涉及人的听觉和生物发声,对应有生理声学、心理声学和生物声学;还有人耳听不到的声音,一是频率高于可听声上限的,即频率超过20000Hz的声音,有“超声学”,频率超过500MHz的超声称为“特超声”,当它的波长约为10-8m量级时,已可与分子的大小相比拟,因而对应的“特超声学”也称为“微波声学”或“分子声学”。超声的频率还可以高1014Hz。二是频率低于可听声下限的,即是频率低于20Hz的声音,对应有“次声学”,随着次声频率的继续下降,次声波将从一般声波变为“声重力波”,这时必须考虑重力场的作用;频率继续下降以至变为“内重力波”,这时的波将完全由重力支配。次声的频率还可以低至10-4Hz。需要说明的是,从声波的特性和作用来看,所谓20Hz和20000Hz并不是明确的分界线。例如频率较高的可听声波,已具有超声波的某些特性和作用,因此在超声技术的研究领域内,也常包括高频可听声波的特性和作用的研究。
各种不同频率的声波
从振幅上看,有振幅足够小的一般声学,也可称为“线性(化)声学”,有大振幅的“非线性声学”。
从传声的媒质上看,有以空气为媒质的“空气声学”;还有“大气声学”,它与空气声学不同的是,它主要研究大范围内开阔大气中的声现象;有以海水和地壳为媒质的“水声学”和“地声学”;在物质第四态的等离子体中,同样存在声现象,为此,一门尚未成型的新分支“等离子体声学”正应运而生。
从声与其它运动形式的关系来看,还有“电声学”等等。
声学的分支虽然很多,但它们都是研究声波的产生、传播、接收和效应的,这是它们的共性。只不过是与不同的领域相结合,研究不同的频率、不同的强度、不同的媒质,适用于不同的范围,这就是它们的特殊性。
声学交叉学科
声学生命科学
语言通信
主要研究语言的分析、合成和机器识别问题。录放声设备和电子计算机的发展在这些工作中起了很大促进作用。已作到语言可以根据打字文稿按声学规律合成声音,有限词
获得良好的音质
汇的口语可以用机器自动识别,口语也可以转化为电码或由电码再转换为声音(声码器)并保存原来口语的特性。现在语言通信的设备还比较复杂,系统的质量和局限还有待于改进。这种改进不仅是技术上的,更重要的是对语言的产生和感知的基本理解。这只有深入进行语言和听觉的基础研究才能得到解决,而不是近期所能完成的(见语言声学)。
听觉
听觉过程涉及生理声学和心理声学。能定量地表示声音在人耳产生的主观量(音调和响度),并求得与物理量(频率和强度)的函数关系,这是心理物理研究的重大成果。还建立了测听技术和耳鼓声阻抗测量技术,这是研究中耳和内耳病变的有效工具。在听觉研究中,所用的设备很简单,但所得结果却惊人的丰富。1961年物理学家 G. von 贝凯西曾由于在听觉方面的研究工作获得诺贝尔医学或生理学奖,这是物理学家在边缘学科中的工作受到了承认的例子。主要由于对神经系统和大脑的确切活动和作用机理不明,还未形成完整的听觉理论,但这方面已引起了很多声学工作者的重视,从20世纪50年代以来已取得很大成绩。通过大量的生理、心理物理实验可得出若干结论,并提出一些设想:声音到达人耳后,耳把它转换为机械振动,经中耳放大后再到达内耳,使蜗管中的基底膜发生共振。传感单元是基底膜上的内外两排毛细胞。外毛细胞基本是一排化学放大器,把振动传到内毛细胞,激发其弯曲振动,振动达到某阈值以上时,与内毛细胞接触的神经末梢就发出电脉冲,把信号通过神经系统送入大脑。与内毛细胞联结的神经核主要对基底膜振动速度响应,而外毛细胞响应于基底膜的位移。神经信号为几十毫伏的电脉冲,脉冲延续时间约几十毫秒。信号就通过神经脉冲送入大脑,图4是设想的流程图,从大脑再把信号分配到大脑皮层的各个中心,进行储存、分析、积分或抛弃。这是初步的理解,要建立起完整的听觉理论,解释所有听觉现象,还需要做大量的工作,这涉及到对大脑功能的研究。
在语言和听觉范围内,基础研究导致很多重要医疗设备的生产:整个装到耳听道内的助听器;保护听力的耳塞,为声带损伤病人用的人工喉,语言合成器,为全聋病人用的触觉感知器和人工耳蜗等等。
速度
一般来说,固体传播比水传播的速度快,水传播比空气传播的速度快。
医疗
声学在医疗方面的应用包括超声辅助诊断和超声治疗。
超声辅助诊断,最常见的就是B型超声成像,简称B超。通常这种超声诊断应用于腹部非侵入成像。其他常见类型的超声成像-辅助诊断是M超,即心动超声。与X线和CT相比,超声成像的优势在于对人体没有任何辐射伤害。声波是一种机械波,在穿过体内组织的同时也有部分声波反射,通过接受并且处理这些信息丰富的反射声波,我们可以利用这些信息形成体内实时的灰阶图像。在软组织成像中,效果比X光成像要好,但是由于骨头对超声有强烈的反射和吸收作用,因此经颅B超成像还处于起步阶段,国外已有报道使用相控换能器进行B-超经颅成像。它的价钱便宜,成像速度快,准确性高,无副作用,都是至今超声在腹部常规检查中不可替代原因。临床使用的超声辅助诊断技术还包括利用多普勒效应查体内运动(包括胎儿运动及血管内血液的流速等),
超声治疗,利用超声波是机械波的特性,利用机械波周期震荡的特点,有着不同的临床应用。神经外科在脑的深部用聚焦的超声波造成破坏,治疗脑肿瘤、帕金森综合症、脑血栓等,这样的治疗手段,不仅减少对脑部的损伤(可以进行非开颅手术治疗),而且不影响大脑的其他部分的功能。普通外科中,利用聚焦超声治疗腹部肝脏肿瘤,妇科肿瘤,前列腺癌,膀胱癌,都有显着的疗效。牙科用超声钻钻牙而丝毫不影响软组织,可以大大减少病人的不适。
声学在医学中还有很多可以应用的方面,但发展都很不够或根本未发展,特别是在治疗方面,主要原因是不能确定适当的剂量。中国科学院声学研究所牛凤岐教授,天津医科大学的菅喜岐教授,重庆医科大学的王智彪教授,对聚焦超声的理论、仿真和临床应有有着深入的研究,剂量问题也是他们的研究重点之一。
声学环境科学
当代重大环境问题之一是噪声污染,社会上对环境污染的意见(包括控告)有一半是噪声问题。除了长期在较强的噪声(90dB以上)中工作要造成耳聋外,不太强的噪声对人也会形成干扰。例如噪声级到70dB,对面谈话就有困难,50dB环境下睡眠、休息已受到严重影响。近年来,对声源发声机理的研究受到注意,也取得了不少成绩。例如,撞击声、气流声、机械振动声等的理论研究都取
利用回声探测水下物体
得重要成果,根据噪声发生的机理可求得控制噪声的有效方法。
振动对人危害也很大,虽然影响的人数比噪声少一些。常日手持凿岩机的矿山工人受振动危害严重时可得到白指病,甚至手指会逐节掉下。全身振动则可达到感觉不适、工作效率降低及至肌体损伤的程度,也应加以保护。对振动的保护一般采取质量弹簧系统或阻尼材料(见隔振、减振)。控制振动也是降低噪声的基本办法。
噪声控制中常遇到的声源功率范围非常大,这也增加了噪声控制工作的复杂性。例如一个大型火箭发动机的噪声功率可开动一架大型客机,而大型客机的噪声功率可开动一辆卡车。工业交通事业的进一步发展,其关键之一是降低噪声。噪声污染是工业化的后果,而降低噪声又是改善环境、提高人的工作效率、延长机器寿命的重要措施。
声学建筑声学
环境科学不但要克服环境污染,还要进一步研究造成适于人们生活和活动的环境。使在厅堂中听到的讲话清晰、音乐优美是建筑声学的任务,厅堂音质的主要问题是室内的混响。赛宾在 20 世纪初由大量实验总结出来的混响理论标志现代声学的开始。混响必须合适(要求因使用目的而异),有时还需要混响可变。在厅堂音质的研究中混响虽是主要因素但不是唯一因素。第二个因素常称为扩散。实验证明,由声源到听者的直达声及其后 50或100ms内到达的反射声对音质都有重要影响,反射声的方向分布也是很重要的因素,两侧传来的反射声似乎很重要,全面研究各种因素才能获得良好的音质。声学实际应用
声学应用
利用对声速和声衰减测量研究物质特性已应用于很广的范围。测出在空气中,实际的吸收系数比19世纪G. G. 斯托克斯和G. R. 基尔霍夫根据粘性和热传导推出的经典理论值大得多,在
声学流程图
液体中甚至大几千倍、几万倍。这个事实导致了人们对弛豫过程的研究,这在对液体以及它们结构的研究中起了很大作用(见声吸收)。对于固体同样工作已形成从低频到起声频固体内耗的研究,并对诸如固体结构和晶体缺陷等方面的研究都有很大贡献。
表面波、声全息、声成像、非线性声学、热脉冲、声发射、超声显微镜、次声等以物质特性研究为基础的研究领域都有很大发展。
瑞利时代就已经知道的表面波,现已用到微波系统小型化发展中。在压电材料(如石英)上镀收发电极,或在绝缘材料(如玻璃)上镀压电薄膜都可以作成表面波器件。声表面波的速度只有电磁波的十万分之几,相同频率下波长短得多,所以表面波器件的特点是小,在信号存储上和信号滤波上都优于电学元件,可在电路小型化中起很大作用。
声全息和声成像是无损检测方法的重要发展。将声信号变成电信号,而电信号可经过电子计算机的存储和处理,用声全息或声成像给出的较多的信息充分反应被检对象的情况,这就大大优于一般的超声检测方法。固体位错上的声发射则是另一个无损检测方法的基础。
声波在固体和液体中的非线性特性可通过媒质中声速的微小变化来研究,应用声波的非线性特性可以实现和研究声与声的相互作用,它还用于高分辨率的参量声呐(见非线性声学)中。 用热脉冲产生的超声频率可达到1012Hz以上,为凝聚态物理开辟了新的研究领域。
次声学主要是研究大气中周期为一秒至几小时的压力起伏。火山爆发、地震、风暴、台风等自然现象都是次声源。研究次声可以更深入地了解上述这些自然现象。次声在国防研究上也有重要应用,可以用来侦察和辨认大型爆破、火箭发射等。大气对次声的吸收很小,比较大的火山爆发,氢弹试验等产生的次声绕地球几周仍可被收到,可用次声测得这些事件。固体地球内声波的研究已发展为地震学。
研究液氦中的声传播也很有意义。早在40年代,Л. Д. 朗道就预计液氦温度低于λ 点时可能有周期性的温度波动,后来将这种温度波称为第二声,而压力波为第一声。对第一声和第二声的研究又得到另外两种声:第三声超流态氦薄膜上超流体的纵波,第四声多孔材料孔中液氦中超流体内的压缩波。深入研究这些现象都已经成为研究液氦的物理特性尤其是量子性质的重要手段(见量子声学)。
声波可以透过所有物体:不论透明或不透明的,导电或非导电的,包括了其他辐射(如电磁波等)所不能透过的物质。因此,从大气、地球内部、海洋等宏大物体直到人体组织、晶体点阵等微小部分都是声学的实验室。近年来在地震观测中,测定了固体地球的简正振动,找出了地球内部运动的准确模型,月球上放置的地声接收器对月球内部监测的结果,也同样令人满意。进一步监测地球内部的运动,最终必将实现对地震的准确预报,从而避免大量伤亡和经济损失。
声学仪器设备
20世纪以前,声源仅限于人声、乐器、音义和哨子。频率限于可听声范围内,可控制的声强范围也有限。接收仪器主要是人耳,有时用歌弧、歌焰作定性比较,电话上的接收器和传声器还很简陋,难于用作测试仪器。20世纪以后,人们把电路理论应用于换能器的设计,把晶体的压
声学示意图
电性用于声信号和电信号之间的转换,以后又发展了压电陶瓷、驻极体等,并用电子线路放大和控制电信号,使声的产生和接收几乎不受频率和强度的限制。用半导体(如 CdS)薄膜产生超声,用激光轰击金属激发声波等,使声频超过了可听声高限的几亿倍。次声频率可达每小时一周以下,声强可超过人耳所能接收高强声音的几千万倍。声功率也可超过人口所发声的 1011倍。声学测量分析仪器也达到了高度准确的程度,以台式计算机(微型计算机)为中心的测试设备可完成多种测试要求,60年代需要几天才能完成的测试分析工作,用现代设备可能只要几分钟就可以完成。以前无法进行的测量工作(如声强、简正波等)现在也可以测量了。这些手段就给声学各分支的进一步发展创造了很好的条件。
声学研究课题
声学音乐
音乐是声学研究最早注意的课题,已开始进入新的境界。用于音乐及立体声的录放和广播的磁带录声技术以及电子放大系统,带电子放大器的乐器等都已得到了广泛的应用。电子乐器和计算机音乐的问世为作曲家和演奏艺术家开辟了新的创作天地。电子音乐合成器产生的乐音既可以模拟现有任何乐器的声音,也可以创造出从来未有过的新乐音。电子计算机能够模拟整个乐队的演奏,作曲家可以坐在计算机前,通过计算机的信息处理,从事创作,一切都由他的手指操纵,并且可以一遍一遍地重听和修改,直到他满意为止。在音乐方面和物理学方面都受过完善教育的人,在音乐发展上是大有可为的,他可以把两个学科的新构思结合起来取得独特的艺术效果。
声学国防
除了上面已提到的次声外, 声学对国防还有许多重要用途。语言通信在指挥联络上是关键性问题。超声检测和表面波器件在国防工业中起重要作用。其他各声学分支也都与国防有关,在国防中应用较多的是水声学。海洋中除声以外的各种信号都很难传到几米之外,因此水声技术在利用回声探测水下物体,如潜艇、海底、鱼群、沉船等,是有力手段。由于温度、压力等的分布,在水面下 1200m左右有一声速最低的深水声道(声发声道)。其中声速比其上、下层的都低,声波传入后就局限于声道内,损失很小。船舶遇到事故时,丢下一枚小型深水炸弹,其低频信号可在声道内传播几百甚至几千km远,在这个范围内的“声发”站接收到信号即可组织救援。在水下检测异物时就要用较高可听声频或较低超声频,这时水中吸收较大,只能达到较近区域,要延长作用距离还是个困难课题。在航海和渔业方面水声学也有广阔的应用前景。
声学相关学科
次声学、超声学、电声学、大气声学、音乐声学、语言声学、建筑声学、生理声学、生物声学、水声学、物理学、力学、热学、光学、电磁学、核物理学、固体物理学。
Ⅸ 声音是怎样产生的它可以分为几类
物理中声音是由物体振动发生的,正在发声的物体叫做声源。
声音分为纯音、复合音、噪音等。根据声音的周期特性将其分为周期性声音和非周期性声音。周期性声音包括纯音和复合音,这是由于它们的波型都具有一定的重复性;而非周期性声音则是由许多频率、强度和相位不同的声音无规律性地组合在一起形成。
噪声
声音的本质是波动,受作用的空气发生振动,当震动频率在20-20000Hz时,作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。声源可以是固体、也可以是流体(液体和气体)的振动。声音的传媒介质有空气﹑水和固体,它们分别称为空气声、水声和固体声等。噪声监测主要讨论空气声。
人类是生活在一个声音的环境中,通过声音进行交谈、表达思想感情以及开展各种活动。但有些声音也会给人类带来危害。例如,震耳欲聋的机器声,呼啸而过的飞机声等。
这些为人们生活和工作所不需要的声音叫噪声,从物理现象判断,一切无规律的或随机的声信号叫噪声;噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关,即一切不希望存在的干扰声都叫噪声,例如,在某些时候,某些情绪条件下音乐也可能是噪声。
环境噪声的来源有四种:交通噪声,包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声;工厂噪声,如鼓风机、汽轮机,织布机和冲床等所产生的噪声;建筑施工噪声,像打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音;社会生活噪声,例如,喇叭,收录机等发出的过强声音。
Ⅹ 物理 人们用__来划分声音的等级
分贝
分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,常用dB表示。
“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”(bel),一般只采用分贝。分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名的。
分贝是较常用的计量单位。可表示为:
1、表示功率量之比的一种单位,等于功率强度之比的常用对数的10倍。
2、表示场量之比的一种单位,等于场强幅值之比的常用对数的20倍。
3、声压级的单位,大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小分度值。
分贝最初来源于长途电讯的计测, 后被广泛应用在电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。
功率类的分贝定义
分贝是国家选定的非国际单位制单位, 是我国法定计量单位中的级差单位,表示为DB , 其定义为:“两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10 等于1时的级差” 。 同时, 在中华人民共和国法定单位的补充说明中对“可与功率类比的量” 加以了说明:“ 通常是指电流平方、电压平方、质点速度平方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、场强和声能密度等” 。根据分贝的定义,其数值的计算可以采用如下的计算公式:
美国言语听力、协会提醒: 长期在夜晚接受50 分贝的噪音, 容易导致心血管疾病; 55 分贝, 会对儿童学习产生负面影响; 60分贝, 让人从睡梦中惊醒; 70 分贝,心肌梗死的发病率增加30%左右; 超过110 分贝, 可能导致永久性听力损伤。