【科普】十大声学分支学科之电声学

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所属分类:声学基础
摘要

只要发声过程和听感(知觉)过程以及与二者互相联系的物理和生理上的规律不断为人们所掌握,电声学便会不断有新的发展,所以电声学是蕴藏着巨大生命力的学科。

电声学是研究声电相互转换的原理和技术,以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用的科学。它所涉及的频率范围很广泛,从极低频的次声一直延伸到几十亿赫的特超声。不过通常所指的电声,都属于可听声范围。

【科普】十大声学分支学科之电声学

1877年爱迪生发明碳粒话筒

电声技术的历史最早可以追溯到19世纪,由爱迪生发明留声机和贝尔发明用于电话机的碳粒传声器开始,1881年曾有人以两个碳粒传声器连接几对耳机,作了双通路的立体声传递表演。大约在1919年第一次用电子管放大器和电磁式扬声器做了扩声实验。

在第一次世界大战以后,科学家们把机电方面的研究成果应用于电声领域中,于是电声学就有了理论基础。随着电声换能器理论的发展,较为完善的各类电声设备和电声测量仪器相继问世,较别是20世纪70年代来,电子计算机和激光技术在电声领域中的应用,大大促进了电声学的发展。

电声转换器是把声能转换成电能或电能转换成声能的器件,对它的研究是电声学的一个重要内容分支。广义的电声换能器应用的频率范围很宽,包括次声、可听声、超声换能器。属于可听声频率范围内的电声换能器有传声器、扬声器、送受话器、助听器等等。按照换能方式,它们又可以分成电动式、静电式、压电式、电磁式、碳粒式、离子式和调制气流式等。其中后三种是不可逆的,碳粒式只能把声能变成电能,离子式和调制气流式的只能产生声能。而其他类型换能器则是可逆的,即可用作声接收器,也可用作声发射器。

【科普】十大声学分支学科之电声学

各类传声器外形图

各种电声换能器,尽管其类型、功用或工作状态不同,它们都包含两个基本组成部分,即电系统和机械振动系统。在换能器内部,电系统和机械振动系统之间通过某种物理效应相互联系,以完成能量的转换;在其外部,换能器的电系统与信号发生器的输出回路,或前级放大器的输入回路相匹配;而换能器的机械振动系统,以其振动表面与声场相匹配。所以设计电声换能器要同时考虑到力-电-声三个体系。

这三种体系是互相牵制的,处理得不好往往会顾此失彼。例如,一个有效的磁系统可能会非常笨重,变成一种令人不能接受的声障碍物;或者声输入阻抗或电输出阻抗的数值,可能根本不能与周围媒质或附属设备相匹配。由此可见,电声换能器的设计总是在许多相互矛盾的因素中采取折衷的办法,因而在一定程度上可能还带有许多主观判断的技巧在内。

电声技术是电声领域中发展得比较快的一个分支,在政治、军事、文化各个领域内有着广泛的应用。例如,应用于有线或无线通信系统,有线或无线广播系统以及会场、剧院的扩声;录音棚、高保真录放系统等;此外还应用于发展中的声控语控技术;以及语言识别和声测等新技术。总起来说,它主要包括录放声技术、扩声技术以及与它们有关的电声仪器和电声测试技术等。

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    • avatar 自由人理财 0

      这篇文章不错,学到新知识了

      • avatar 目一 0

        加油http://www.bokwu.com