2007年9月18日 星期二

聲音的物理特性--相位疊加

當我們把幾個聲波同時播放時,會產生能量相加的狀況



圖片轉載自http://www.mediacollege.com/

上圖的左邊,兩個相位相同波形相加時,相加出來的聲音音量變成原來的兩倍;中間是兩個相位完全相反地波形,同時播放之後則會產生相位相消的狀況。若是如右邊不同的波形疊在一起,則會疊加出新的音波。

聲音的物理特性--泛音

當我們演奏樂器,或是唱歌的時候,演奏出來的聲波,不只是你要演奏的那個頻率而已,事實上樂器或是人聲所產生的振動更複雜。

從上圖的分析,我們可以知道當我們撥動一條弦時,琴弦的振動除了最全長的基音之外,還會同時具有各種不同泛音的振動存在。依照各種振動倍數比例,形成了泛音列如下:

2007年9月16日 星期日

聲音的物理描述

每一個聲波都有振幅、頻率、波長、波形等等各種不同的物理性質,

所謂的振幅 Amplitude ,指的是聲音的振動幅度大小,也代表這個聲音的能量大小。振幅較大的聲音,原則上音量比較大,相對的振幅較小的聲音音量較小。聲音的音量多以分貝 Decibel, dB 做為單位。

dB 是一種以 10 為底的對數作為計算方式的單位,也就是說,每增加 10 dB 的數值,代表聲音比原來的大 10 倍,若增加 20 分貝,則聲音增大 100 倍。

在自然界的聲音音量,我們以人耳可以聽得線的最小聲音,作為 0 dB 基準。

在音響與電子設備中,現在常用的基準質稱為 dBu,是以在 600 歐姆的阻抗環境中,有 1 微瓦特功率的電壓,大約是均方根的 0.775 伏特。


頻率 Frequency 指的是聲波振動的速度頻率較快的聲音,聽起來音高比較高。

常用的頻率單位是赫茲 Hz ,指每秒鐘振動多少次。人的耳朵可以聽見的聲音頻率,在 20Hz 到 20000Hz 之間,超過這個頻率則稱為超音波。

波長 Wave Length 是指聲波振動一次時,實際的長度。如果一個空間的長度與在空間中聲波的波長呈現倍數關係,則聲音會在空間中形成駐波,造成監聽時頻率不均勻的狀況。