麦克风阵列（1）声学基础知识

一、术语介绍

声音的产生

声音是由物体振动产生的。振动的物体是声源；振动在弹性介质中以波的形式传播，这种弹性波叫声波；声波进入人耳振动耳膜所引起的听觉感受叫“声音”。

 

与声音有关的物理量

声速：声波传播的速度。空气中声速为343m/s，水中声速为1540m/s，钢铁中声速5200m/s。

波长：声波在一个振动周期内传播的距离，单位：m。

频率：声源在1s内振动的次数，单位：Hz。完成一次振动的时间为周期，单位：s。

声压：有声扰动时，介质中压强与静压强的差值，单位：Pa。

 

人耳的听觉特性

人耳可听到的声音频率范围为20Hz-20kHz。人耳听阈声压为2x10^-5Pa，痛阈声压20Pa，相差100万倍。

 

声级

在声学中普遍用对数标度来度量声压、声强和声功率，称为声压级、声强级和声功率级，单位：dB。

声压级：L_p=20 log₁₀⁡p/p₀， p₀为参考声压，取2x10-5Pa。

 

人声的频率范围

男：低音82Hz-392Hz，基准音区64Hz-523Hz，

• 男中音123Hz-493Hz，男高音164Hz-698Hz。

女：低音82Hz-392Hz，基准音区64Hz-523Hz，

• 女低音123Hz-493Hz，女高音220Hz-1100Hz。

 

二、音频硬件系统