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聲音科學ㄧ章, 聲音傳播流程, image, image, 聲道可以是帶通也可以是帶阻濾波器, image, image - Coggle…

- - - - 當驅動頻率與某系統的共振頻率相距越遠頻率的傳遞效應會遞減
    - - 強度減半的頻率點
        
        被視為無共振
    - - 強度減少一半=3分貝
        
        強度比共振頻率峰值少3分貝的頻率就是截止頻率
        
        稱為下3分貝點 3dB down point/半功率點
        
        截止點對應到共振頻率所引發振福的70.7%
    - - 定義
        
        共振時產生最大振福
        
        取決於共振體物理特性
      - 上截止頻率Fu
        
        位於FC上方響應強度低3分貝
      - 下截止頻率Fl
        
        位於FC下方響應強度低於3分貝
    - - Fu和F1之間的頻率
        
        共振器會響應的頻寬
  - - - 低頻訊號：<Fu的聲學能量
        
        低頻訊號通過
      - ＞Fu的聲學能量會以特定率衰減
        
        衰減
      - 低音喇叭
    - - ＞F1的聲學能量
        
        高頻訊號通過
      - ＜Fl的能量會衰減
      - 高音喇叭
    - - Fl和Fu之間
        
        通過
      - 以外範圍衰減
      - 大氣信號偵測
    - - Fl以下 Fu以上頻率
        
        通過
      - Fl和Fu之間
        
        衰減
  - - - 較小容積的空氣對高頻共振較強
      - 較大容積的氣體對低頻共振較強
    - - 弦樂器管樂器
      - 管共振
        
        駐波
        
        相反方向行進的兩個相同波互相干涉
        
        節點node
        
        破壞性干涉
        
        最小震盪
        
        反節點antinode
        
        建設性干涉
        
        最大震盪
        
        節點以外各質點都在原處做簡諧運動
        
        多個共振頻率
        
        變項
        
        管子的結構
        
        兩端是否開放
        
        管長
        
        半波共振器
        
        兩端都有開口的管
        
        壓力最大的點一定在管中某處
        
        任何時間只有一半的波在管內
        
        四分之一波共振器
        
        一端開口一端封閉的管
        
        任何時間只有1/4的波在管內
        
        引入管中的入射波在管中行進,在封閉端被反射回來,形成駐波
        
        運用
        
        管樂器
  - - - 一個系統在與本身的自然頻率偶然相近，做出最大振幅的震動
  - - - 第一個物體提供應用頻率applied frequency
      - 第二個物體則是共振器 resonator
  - - - 產生共振的頻率範圍
        
        對稱的管只會對窄範圍的頻率產生共振
        
        窄頻
        
        對驅動頻率的反應緩慢
        
        振動維持長時間不易衰減
        
        寬頻
        
        對驅動頻率的反應快
        
        震動也衰減得快
        
        運用
        
        麥克風
        
        耳機
        
        鼓膜與聲道
  - - - <18dB/oatave 斜率緩
      - 18-48dB/octave
      - 90dB/octave
- - - - 空氣中溫度差異
        
        高溫聲波進行快反之則慢
      - 不同介質使聲波改變方向
  - - - 柔軟多孔
      - 粗糙表面
    - - 堅硬緻密
      - 光滑表面
  - - - 振幅增強的干涉
        
        兩個聲波的壓縮區與稀疏區在相同的時間和空間點合併
        
        引發共振
    - - 振幅變小的干涉
        
        一個聲波的壓縮區和另一個聲波的稀疏區合併
    - - 干涉的原因讓聲音持續久一點
    - - 反射波抵達耳朵的時間與入射波相比有些延遲
        
        鼓膜在被反射波影響再振動前有時間停止振動
- - - - 聽力學應用：分貝dB
        
        要有SRS才能使用
        
        10分貝是SRS的10倍
        
        優點
        
        龐大的強度數值濃縮為140個單位
        
        與人體聽力系統的生理機能十分相近
        
        測量標準
        
        聲強位準IL
        
        10log10
        
        聲壓位準 SPL
        
        20log10
    - - 反映兩個量之間的關係
        
        兩個聲音間振福和強度的差異
  - - - 振幅20uPa
      - 強度 10負12次方W/m2
      - 分貝刻度上標示為:zero:
        
        標示為:zero:但是聽得到
    - - 人類聽到的強度範圍在0-140分貝之間
      - 高頻和低頻的聲音需要高強度才能被聽到
- - - - 單位：Hz
    - - 單位：S(秒)
    - - 單位
        
        cgs系統：微巴MICROBAR
        
        mks系統：帕斯卡
    - - 表示壓力
  - - - 純音
        
        一條線
      - 橫軸表示頻率
        縱軸表示振幅
        
        描繪諧波含量(harmonic content)
        
        諧波含量和音質/音調相對應
        
        表示聲音中每一個諧波能量的強度
        
        看不到振幅隨著時間的衰減
      - 週期性複合音
        
        很多條線
    - - 曲線狀
      - 描述非週期性複合音
      - 無法判斷是暫音還是連續音
- - - - 周期性複合音
        
        由一連串有系統相關性的頻率組成
        
        最低頻率為基頻 F0
        
        基頻上方的頻率稱為諧波
        
        諧頻是基頻的整數倍
      - 非周期性複合音
        
        內含兩個或更多的頻率，但頻率間並無系統性相關
        
        聽起來像噪音
        
        分為連續音和暫音
- - - - 描述介質中壓力交替增減的移動
    - - 藉由分子運動產生的壓力變化產生大範圍傳播
      - 個別分子以最小限度移動
      - 物理特徵
        
        聲波是縱波
        
        每個分子移動的方向與波的行進方向平行
        
        簡諧運動
        
        作用與物體的彈力與物體從平衡位置的位移成正比但方向相反
        
        平衡位置加速在端點減速的運動模式
    - - 頻率
        
        每秒震動循環的次數：對應到音調
        
        可視為從基準點上升氣壓壓縮區
        再下降到氣壓稀疏區
        然後回到基準點的氣壓壓力的過程
        
        振動速度越快　音調越高
        
        振動速度決定於它的物理特性
        
        單位
        
        赫茲 :1秒震動1次是1Hz
        
        Cps 1秒循環幾次
      - 周期
        
        一次振動循環所需的時間
        
        單位
        
        秒數英文用t表示
        
        :red_flag:F(頻率)=1/t
        
        周期性的聲波會有特定音調
        
        :speaking_head_in_silhouette:人聲是近週期波
        
        非周期性的聲音，聽起來像噪音
      - 波長
        
        聲波行進的距離稱波長
        
        頻率越高，波長越短週期也越短
        
        頻率越低，波長越長週期也越長
        
        :red_flag:波長=聲音速度(一般330)➗頻率　
      - 速度
        
        聲波進行的快慢
        
        取決於介質的密度和彈性
        
        聲音在空氣中速度也取決於溫度高低
      - 振幅
        
        氣體分子在振動中從靜止位置偏移的最大距離
        
        聲音在空氣中傳遞，在環境氣壓以上或以下產生的氣壓改變
        
        單位
        
        mks系統：帕斯卡
        
        cgs系統：微巴MICROBAR
        
        振幅和強度呈對數關係
        
        強度和振幅平方成正比
        
        測量方式
        
        平均數肯定為０，無意義
        
        均方根：平方去其負值，取平均數
- - - - 鼓膜偵測氣壓的起伏
        
        高壓讓鼓膜往內移
        
        鼓膜震動也震動三小聽骨
        
        聽小骨震動影響內耳液體
        
        引起內耳神經毛細胞的刺激
        
        神經細胞觸動產生神經電位衝動
        
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        低壓把鼓膜往外拉