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2010-01-05 13:03:32
多普勒效应
首先，我们要来复习一下高中物理学，不要害怕。多普勒效应与我们每个人都有关，他是一个
逻辑过程，就要看你是否对他感兴趣。在理解多普勒效应是什么之前，我们必须明白“声音”
是什么。简单的讲，声音就是你的大脑被空气中的连续波打断。波从一个点发出，在空气中
旅行的样子请参考下图：（详细图请参考 http://www.devmaster.net/articles/openal-tutorials/lesson7.php）
在这张图中，用红S代表声源的位置，红L代表听众的位置。现在，声源和听众都在移动。
声源向外发出声波，在这张图中，我们用蓝圆表示。在这张图中，听众能很好的感受声音。
多普勒效应没有在这张图中表示出来；多普勒效应描述的是弯曲的声音在移动。
你可以在这张图中做一些改动。当声源发出声音时，可以看出他是从原点向外扩散，最好
的例子是池子中的水波。当你丢一块石块到水中时，将看见一圈一圈的水圈从一点扩散。我们
来看第二张图片：
现在，声源在移动，用红色的箭头表示。实际上，声源是带着速度向听众移动。注意图中
声波之间的位置。这就是多普勒效应。实际上，声源是在移动中的不同位置发散声波。
听众是怎样感受声音的呢？注意第二张图表中在声源和听众之间的声波的距离是逐渐在压缩。这就引起声波跑到了一起，听起来特别尖，急。在这里，我们要讲一下频率。声波之间的
距离实际上是由声音的频率引起的。当声源在移动中发散声音时，他也引起了频率的改变。你
也许注意到了在不同的位置的声波的距离。例如，在移动声源的对面，声波的距离实际上很宽。
因此，他的频率很底。听众感受声音频率的强弱是由听众的位置相关的。
听众的移动也能引起频率的变化。这一点很难用图形表示。如果声源固定，听众向声源移动，那么听众感受的频率的变化和声源是一样的。如果你还不能理解，请参考下面的图片：
这两张图片表示不同声波形式的声音。请看第一张，请看那两波段的顶点。那声波的顶点和上
面图式的蓝圈的距离相同。第二张图代表压缩的声波。当你对比着看这两张图时，你将发现明显的不同。第二张图的声波更多，这也代表他的频率更大。
还要附加一点，声音的速度就是声波的速度。如果声源的速度大于声波的速度，那么声源将冲破声音屏障。
OPENAL中的物理学
从上面的讲述，我们学习了多普勒效应。下面我们将讲解多普勒效应是怎样在OPENAL中应用的。在OPENAL中的文件中是这样解释的：
“多普勒效应依靠声源的速度和听众与介质的关系，声音在介质中的蔓延速度。”
我们可以这样理解，有3个要素影响着听众听的声音的最总频率。这些因素分别是：声源的速度，听众的速度和声音的速度。
当我们谈到“介质”，就是声源和听者的载体。例如，声音在水下和空气中传播是不一样的。空气和水是不同的介质。
在OPENAL 中，OPENAL是通过计算多普勒效应，因此我们需要定义一些变量来影响计算。计算公式如下：
shift = DOPPLER_FACTOR * freq * (DOPPLER_VELOCITY - l.velocity) / (DOPPLER_VELOCITY + s.velocity)
在公式中‘l’和‘s’分别代表听众和声源。‘freq’代表发散的声波的最初频率，‘shift’被声波的频率改变。这些最后的转移频率将被OPENAL的所有声音流样本化。
我们已经知道用‘AL_VELOCITY'在’alListenerfv' and 'alSourcefv'函数中定义声源和听众的速度。当文件导入缓冲器时，‘freq’将直接来自缓冲器。下面的函数将为你设置永久的值。
ALvoid alDopplerFactor(ALfloat factor);
ALvoid alDopplerVelocity(ALfloat velocity);
