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声音基础-声音的产生

ming8918
2023-09-08 / 1 评论 / 0 点赞 / 113 阅读 / 5824 字 / 正在检测是否收录...
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声音的产生

   振动发生

振动的物体能使邻近的空气分子振动,这些分子又引起它们邻近的空气分子振动,从而产生声音,声音以声波的形式传递。

物体振动带动周围空气分子一疏一密的传播的波叫声波。 

由于分子振动产生的声波的方向与波传递的方向相同,如敲锣时,锣的振动方向与波的传播方向就是一致的,所以声波是纵波。

纵波

横波

PS:
横波:质点振动方向与波的传播方向垂直。

纵波:质点振动方向与波的传播方向平行。

注意:一定要区分清楚波的“振动波动图”和“波形图。 横波的“振动波动图”和“波形图”类似, 纵波的“振动波动图”(水平方向)和“波形图”(类似正弦曲线, 有上有下)则有差别。

纵波和横波的区别

纵波

横波

沿传播方向移动的波

沿与其传播垂直的方向移动的波

声波是纵波的一个例子

水波是横波的一个例子

它由折射和压缩组成

它由波谷和波峰组成

这种波可以在任何介质中产生,例如气体、液体或固体

这种波可以在固体和液体表面产生

质子只是来回振动,并没有向前运动,与横波一样!

这些图都指明声音是一个纵向波(longitudinal wave),是压缩和稀疏,质在也在上下运动,我们把他翻个个,就是我们的正弦波的样子了,所以一定记住声波是纵波,而水波是横波,不能再拿水波来演示声波的传输!

当产生压缩和稀疏,传到人耳就会产生高压区和低压区。

振幅与波形

声音是纵波

振动压缩空气传播声音,分子振动进行一密一疏进行传播,是纵波。横波只能在固态中传播,传播较慢。

一密一疏就空气的质子,实际上空气是不动的,介质是不会随声波传动的。

最终波的传播不是像我们画的正弦波这样大、小传播的,纵波的图像不是正弦函数图像,一密一疏用弹簧很好理解。

纵波中点的振动方向,是跟波的传播方向一致的,质点在传播的方向上做简谐振动,就像拉伸压缩弹簧。

它的每个质点都在自己的平衡位置附近振动,就像横波一样。所以如果把纵波的的传播路径上的点的疏密程度对应成位移的话,那么他的图像就是一个正弦图像,就看到我们的正弦波图像了。在图像中,从波峰到波谷的一段为密部,就是正向振幅,从波谷到波峰段为疏部,就是反相振幅。

我们把振动看成一个点,按一定频率的振动,在一个周期或多个周期下就产生了纯音,这是一个振动图象,横座标为时间,纵坐标是长度(振幅量)。

这是质子振动的图像,代表一个质点,在不同时间的位移,横座标是时间。

质子振幅平衡点:

质子正向振动,正向振幅

质子反相振动,反相振幅

一直在平衡位置这样在振动下去,单质子就形成了正弦波,传播是纵播。

  扬声器发声

我们常用的95%都是电动式扬声器,于1887年美国和德国发明,其它如压电式、静电式等很少用。

扬声器材料组成

Cone suspension:振膜悬边,悬边质量好,提供有效的阻尼,就能有好的瞬态响应。

Cone:振膜,直接推动空气发声的,需要质地轻、刚性好、响应好等获取优质声音。

Dust cap:防尘盖,就是防尘并增加首部刚性。

Spider:弹波,连接振膜与音圈,为振膜提供恢复力。

Housing:盆架,一般用钢制或铝镁合金等。

Magnet:磁铁,磁铁大小与质量决定扬声器能量,一般为铁氧体磁钢(Ba.Fe/Sr.Fe)、铝镍钴、稀土类钕铁硼,用于产生恒磁场。

Coil:音圈,漆包铜线制成,音圈越大提供能量越大。根据佛来明左手定则通电与磁场切割,产生动力驱动振膜。

Front  pole:前导极片。

Center Pole:中心极片,T形铁极片,低碳钢或纯铁、钢板、钢棒加工后电镀,用于将磁束集中于一圆筒形磁隙内,即产生磁隙。

佛来明左手定则

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