振动发声的原理

振动发声的原理

1、 声音：

声音来自因空气中压力变化而产生的振动。声音的产生是由某个物体或物质振动产生机械波引起的。

人是如何听到声音的？我们以鼓声为例来进行说明。

 当我们敲鼓的时候，鼓面就会产生振动。鼓面的振动带动鼓面周围的空气不断起伏形成了空气的波动。空气的波动传到我们的耳朵中，就是我们听到的声音。这种空气的波动，我们称之为“声波”。由声源产生的震动不断的使周围的空气形成波动，这种波动会以每秒340米的速度扩散，这和向平静的水面投入一块石头形成的水纹是一样的原理。声音可以通过固体、液体、气体等媒介进行传播（声音无法在真空中传播）。

2、 传播速度：

声波在空气中的传播速度约是340米/秒。在不同的介质中，声音的传播速度是不一样的。声音在空气中的传播速度因温度的不同而有所差异，以T表示温度，可以用如下公式计算出在当时环境下声音传播的速度：音速=332+0.6T（m/秒）

二、             声波的传递

传播媒介：声音须通过某些介质才能传输（传播）到我们的耳朵，这些介质能传递振动，人耳所听到的声音是通过空气和颅骨的振动传播的。

 声波在传播过程中其强度将随着传播距离的增加而减弱。一是由于声波向四周发散，距离越远声能越弱；而是由于介质的分子间的摩擦，部分声能被介质吸收转变为热能而衰减。点状声源发出的声波在均匀介质中的声强与距离的平方成反比。

1、绕射：

声波能绕过障碍物的边缘前进，此现象称绕射，亦称衍射。但这种障碍物的尺度必须小于或不大于前进声波的波长，才能不发生声影而得到绕射。实验证明300赫的声波无论从头的那一方面来，都不会影响对侧的听力。但对于高频，特别是16，000赫的声波，头部可引起声影而妨碍声音传到对侧耳。这是双耳选配助听器的一个理论基础。

2、反射：

障碍物比较大（一般讲它的尺度至少比声波大5倍）时，可发生比较明显的反射现象。这时前进波从障碍物的表面反射回去，障碍物的反射表面越大，则反射的效率越高。透射声波从一种介质传到另一种介质的过程中，通过界面时，一部分声波要在界面反射而回到第一种介质，这种过程称透射。声波在界面被反射的程度决定于两种介质的声阻抗比。声阻抗相差越大则反射程度也越大，声阻抗相同的两种介质则反射程度越小。

3、混响时间：

混响是指在室内声场达到稳定的情况下，声源停止发声，由于声音的多次反射或散射，而使其延续的现象即为混响。混响时间：一个房间(例如播音室),从某一频率的声源停止发声后,到声音能量密度衰减到原来的百万分之一(60分贝)所需要的时间。在混响时间短的房间内讲话会感到声音干巴, 在混响长的房间讲话, 会感到声音含混不清。

在简谱体系中，音的相对高度暖和七个阿拉伯数字来表示的。这几个音的相互关系，除3 4、7 i 半音外，其他全为全音。 
标记：1 2 3 4 5 6 7 i 
唱法：do ri mi fa sol la si do 

音色又名音品。音色的不同取决于不同的泛音，每一种、不同的人以及所有能发声的物体发出的声音，除了一个基音外，还有许多不同（振动的速度）的泛音伴随，正是这些泛音决定了其不同的音色，使人能辨别出是不同的乐器甚至不同的人发出的声音。每一个人即使说相同的话也有不同的音色，因此可以根据其音色辨别出是不同的人。

需要把音色和区别开来。音质的含义是什么？“音质”这个词，一般笼统的意义是声音的品质，但是在技术中它包含了三方面的内容：声音的音高，即音频的和；声音的，即的或每秒变化的次数 ；声音的音色，即音频泛音或谐波成分。

音轨就是你在软件中看到的一条一条的平行“轨道”。每条音轨分别定义了该条音轨的属性，如音轨的音色，音色库，通道数，输入/输出端口，音量等。

双音轨技术

那就是让乐队单独演奏，并用录音设备录下来，只是录在单独一条音轨上

　　然后让歌手带上耳机，听着乐队的伴奏录音演唱，

　　并录下来，录在另一条和伴奏音轨平行的音轨上

　　如果歌手唱错了，需要重新唱，只要把伴奏录音重新放就可以了

　　这种技术就是双音轨技术，这种技术能够把多种声音混合的录在一起，实现各种美妙的音效

　　其实我们唱的就是采用了音轨技术

声道(Sound Channel) 是指声音在录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，所以声道数也就是声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。

Mono
　　是比较原始的声音复制形式，早期的声卡采用的比较普遍。当通过两个扬声器回放单声道信息的时候，我们可以明显感觉到声音是从两个中间传递到我们耳朵里的。这种缺乏位置感的录制方式用现在的眼光看自然是很落后的，但在声卡刚刚起步时，已经是非常先进的技术了。

Stereo

　　单声道缺乏对声音的位置定位，而技术则彻底改变了这一状况。声音在录制过程中被分配到两个独立的声道，从而达到了很好的声音定位效果。这种技术在音乐欣赏中显得尤为有用，听众可以清晰地分辨出各种乐器来自的方向，从而使音乐更富想象力，更加接近于临场感受。立体声技术广泛运用于自Sound Blaster Pro以后的大量声卡，成为了影响深远的一个音频标准。时至今日，立体声依然是许多产品遵循的技术标准。

　　声卡的基本概念就是：在录制声音的时候采用单声道，而放音有时是立体声，有时是单声道。采用这种技术的声卡也曾在市面上流行过一段时间，但现在已经销声匿迹了。

人们的欲望是无止境的，立体声虽然满足了人们对左右声道位置感体验的要求，但是随着技术的进一步发展，大家逐渐发现双声道已经越来越不能满足我们的需求。由于PCI声卡的出现带来了许多新的技术，其中发展最为神速的当数。三维音效的主旨是为人们带来一个虚拟的声音环境，通过特殊的HRTF技术营造一个趋于真实的，从而获得更好的游戏听觉效果和声场定位。而要达到好的效果，仅仅依靠两个音箱是远远不够的，所以立体声技术在三维音效面前就显得捉襟见肘了，但四声道环绕音频技术则很好的解决了这一问题。

　　规定了4个发音点：前左、前右，后左、后右，听众则被包围在这中间。同时还建议增加一个低音音箱，以加强对低频信号的回放处理(这也就是如今4.1声道音箱系统广泛流行的原因)。就整体效果而言，四声道系统可以为听众带来来自多个不同方向的声音环绕，可以获得身临各种不同环境的听觉感受，给用户以全新的体验。如今四声道技术已经广泛融入于各类中高档声卡的设计中，成为未来发展的主流趋势。

　已广泛运用于各类传统影院和家庭影院中，一些比较知名的声音录制压缩格式，譬如（Dolby Digital）、DTS等都是以5.1声音系统为技术蓝本的，其中“.1”声道，则是一个专门设计的超低音声道，这一声道可以产生20～120Hz的超低音。其实5.1声音系统来源于4.1环绕，不同之处在于它增加了一个中置单元。这个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话集中在整个声场的中部，以增加整体效果。相信每一个真正体验过Dolby AC-3的朋友都会为5.1声道所折服。
　　千万不要以为5.1已经是环绕立体声的顶峰了，更强大的7.1系统已经出现了。它在5.1的基础上又增加了中左和中右两个发音点，以求达到更加完美的境界。由于成本比较高，没有广泛普及。