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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版
分子與下一個(gè)空氣分子的碰撞使能量擾動(dòng)從聲源處傳播開(kāi)去。因此,聲音的傳播是由若干從一個(gè)區(qū)域傳到另
域的局部擾動(dòng)組成的??諝夥肿拥倪@種局部位移出現(xiàn)在擾動(dòng)傳播的向上,所以,聲音經(jīng)歷的是一個(gè)縱向的傳播。位于聲場(chǎng)中的一個(gè)接收器(比如話(huà)筒的振膜)
會(huì)根據(jù)作用在其上的壓力進(jìn)行相似地運(yùn)動(dòng),從而完成這個(gè)事件鏈我們可以選取一個(gè)帶有多個(gè)換能器的聲學(xué)系統(tǒng)。換能器是能夠把能量從一種形式變成另種形式的設(shè)備。這些換能器用來(lái)作為聲音發(fā)生器和接收器。例如,定音鼓把鼓槌貢獻(xiàn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成聲能。話(huà)筒能夠?qū)β暷苓M(jìn)行響應(yīng),產(chǎn)生出電能。揚(yáng)聲器則可以把這個(gè)過(guò)程反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),即從電能再次生成出聲
聲音振動(dòng)的壓力變化既可以是周期性產(chǎn)生的,也可以是非周期性產(chǎn)生的。小提琴會(huì)固定的速率周期性地讓空氣前后移動(dòng)。(實(shí)際上,由于顫音之類(lèi)東西的存在使得它僅僅是準(zhǔn)周期性的振動(dòng)。)但是,一聲炸镲是不具有固定周期的;它是非周期的。一個(gè)周期振動(dòng)從壓力變稀薄到壓力變密集再回到壓力變稀薄的一次順序演變決定了一個(gè)周波。每秒鐘通過(guò)一個(gè)給定點(diǎn)的振動(dòng)周期的數(shù)量就是聲波的頻率,用赫茲(Hz)計(jì)量。比如,用一把小提琴演奏標(biāo)準(zhǔn)音高A,這將產(chǎn)生一個(gè)每秒重復(fù)440次的聲波;它的頻率為440Hz。
面,頻
率的倒數(shù),即一個(gè)周波所存續(xù)的時(shí)間被稱(chēng)
周期。實(shí)際上,自然界中的頻率是從非常低
比如大氣壓的變化大約是10
直延伸到非常高(比如宇宙射線(xiàn)能達(dá)到102Hz)的范圍。
聲音可以用從20
kHz的這個(gè)狹窄的低頻頻帶來(lái)描述
大約就是人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的范圍
音頻設(shè)備通常都被設(shè)計(jì)成能響應(yīng)這一普通范圍內(nèi)的頻率。不過(guò),也可以把數(shù)字音頻設(shè)備設(shè)計(jì)成能夠適應(yīng)比這一范圍高得多的頻率
波長(zhǎng)
壓力變化的一個(gè)完整周期之內(nèi)傳播的距離,它是對(duì)波長(zhǎng)度的物理
量。因?yàn)槁曀偈窍鄬?duì)恒定的,大約1130英尺每秒(344m/s),因此我們可以用聲速除以一個(gè)聲音的頻率而得到它的波長(zhǎng)。通過(guò)簡(jiǎn)短的計(jì)算就能看出不同聲音在波長(zhǎng)上的巨大差別。比如個(gè)20kHz聲音的波長(zhǎng)大約為07英寸(0
長(zhǎng),而一個(gè)20Hz聲音的波長(zhǎng)大約為56英
尺(1707m)長(zhǎng)。大多數(shù)換能器(包括我們的耳朵)是不能線(xiàn)性地接收或產(chǎn)生如此范圍的波長(zhǎng)的。它們的頻率響應(yīng)不是平直的,而且頻率范圍是受限的系統(tǒng)能夠容許的最低頻率
與最高頻率之間的范圍定義了這個(gè)系統(tǒng)的帶寬。如果兩個(gè)波形的正向波動(dòng)和負(fù)向波動(dòng)在時(shí)間全重合,則稱(chēng)它們是同相的。如果兩個(gè)波形的波動(dòng)恰好完全相反,則稱(chēng)這兩個(gè)波形是相的。兩個(gè)波形之間任何的相對(duì)時(shí)間差都被稱(chēng)為一個(gè)相移。如果兩個(gè)波形進(jìn)的相移
且被合并在一起,則會(huì)因?yàn)橄嚅L(zhǎng)干涉和相消干涉而產(chǎn)生出一個(gè)新的波形在遇到障礙時(shí)聲音還會(huì)經(jīng)歷衍射,此時(shí)聲音將在障礙物的缺口處彎折通過(guò),或是繞過(guò)障礙通過(guò)。衍射與波長(zhǎng)有關(guān),較長(zhǎng)的波長(zhǎng)所產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象要比較短的波長(zhǎng)所產(chǎn)生的衍射更明顯。因此高頻被認(rèn)為在本質(zhì)上更具方向性。做一下這個(gè)試驗(yàn):把一本雜志樹(shù)立在一只揚(yáng)聲器的前方-較
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