声学基础知识

声音是由振动产生的，当物体振动时，会引起周围空气的波动，导致空气粒子间的距离发生疏密的变化，从而引发空气压强的变化，这种变化会传到人的耳膜，再传到人的大脑，人就听到声音了。
物理上，声音有四个基本特性：音色、音强、音高、音长。

1. 声波

声波是由物体振动产生的，当物体振动时，会引起周围空气的波动，这就是声波。最简单的声波就是正弦波，正弦波发出的声音叫纯音。但日常生活中我们听到的大多不是纯音，而是复合音，也就是多个正弦波的叠加（不同频率和振幅）。

2. 声速

声波每秒在空气中传播的距离，单位m/s。声速c受传播介质和温度的影响，常温常压下，声速c和温度t关系可简写为：c≈331.4+0.607t
常温常压下，声速约345m/s。

3. 波长

沿声波传播的方向，声波振动一周的距离，用λ表示，单位m。
波长λ，声速c，频率f三者的关系：c = λ*f。

4. 振幅

振动物体离开平衡位置的最大距离，用A表示。简谐振动的幅度不变，强迫振动的稳定阶段的振幅也是一个常数，阻尼振动的振幅越来越小。振幅是表示振动强弱的物理量。

5. 分贝

分贝dB是信 增益或衰减的单位，是描述两个相同物理量之间的相对关系。计算公式：

7. 声功率–声功率级

声源在 单位时间 内辐射的总声能量。用W表示，单位瓦W，毫瓦mW，微瓦μW。声功率大小只与声源本身有关。

9. 响度–响度级

人耳对声音强弱的主观评价尺度，主要取决于声压，也和频率有一定关系。声压越大，人耳听到的响度也就越大，如使劲敲击和轻轻敲击物体。
响度用单位宋song来度量，将1000Hz，40dB的纯音的响度定义为1宋，如果另一个声音比1宋大n倍，就是n宋。
响度级，响度取对数，单位方phon，将一个声音与1000Hz纯音做比较，若两者听起来一样响，这时1000Hz纯音的声压级的数值就是该声音的响度级。例如，某声音和声压级为50dB的1000Hz纯音一样响，则该声音响度级为50方。除1000Hz纯音外，声压级和响度级的值就不等了。

18. 语谱图

用语图仪画出来的频谱图，也叫做语谱，时频图。横轴时间，纵轴频率，平面上用灰度或彩色表示某一时刻某一频率的振幅。
可分为窄带语谱图（窄带滤波器做出的，频率分辨率高，时间分辨率低）和宽带语谱图（反之）。分析窗长至少应包含乐音的一个周期。
窄的带宽通常300Hz，宽带的带宽一般为45Hz。
具体可点击该文：宽窄带语谱图总结

19. 横杠

对于宽带语图，由于共鸣作用，语音在某些频率上能量较强，表现出很深的横杠，可以根据注音横杠的中心频率位置来分析它的音色特性。

21. 乱纹

非周期性延续音，出现乱纹，虽没明显共振峰，但有能量集中区痕迹，它是擦音在语谱图上的典型特征。