数字音频技术(第6版) 29

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　　数字音频技术（第6版
　　分子与下一个空气分子的碰撞使能量扰动从声源处传播开去。因此，声音的传播是由若干从一个区域传到另
　　域的局部扰动组成的。空气分子的这种局部位移出现在扰动传播的向上，所以，声音经历的是一个纵向的传播。位于声场中的一个接收器（比如话筒的振膜）
　　会根据作用在其上的压力进行相似地运动，从而完成这个事件链我们可以选取一个带有多个换能器的声学系统。换能器是能够把能量从一种形式变成另种形式的设备。这些换能器用来作为声音发生器和接收器。例如，定音鼓把鼓槌贡献的机械能转换成声能。话筒能够对声能进行响应，产生出电能。扬声器则可以把这个过程反转过来，即从电能再次生成出声
　　声音振动的压力变化既可以是周期性产生的，也可以是非周期性产生的。小提琴会固定的速率周期性地让空气前后移动。（实际上，由于颤音之类东西的存在使得它仅仅是准周期性的振动。）但是，一声炸镲是不具有固定周期的；它是非周期的。一个周期振动从压力变稀薄到压力变密集再回到压力变稀薄的一次顺序演变决定了一个周波。每秒钟通过一个给定点的振动周期的数量就是声波的频率，用赫兹（Hz）计量。比如，用一把小提琴演奏标准音高A，这将产生一个每秒重复440次的声波；它的频率为440Hz。
　　面，频
　　率的倒数，即一个周波所存续的时间被称
　　周期。实际上，自然界中的频率是从非常低
　　比如大气压的变化大约是10
　　直延伸到非常高（比如宇宙射线能达到102Hz）的范围。
　　声音可以用从20
　　kHz的这个狭窄的低频频带来描述
　　大约就是人类听觉的范围
　　音频设备通常都被设计成能响应这一普通范围内的频率。不过，也可以把数字音频设备设计成能够适应比这一范围高得多的频率
　　波长
　　压力变化的一个完整周期之内传播的距离，它是对波长度的物理
　　量。因为声速是相对恒定的，大约1130英尺每秒（344m/s），因此我们可以用声速除以一个声音的频率而得到它的波长。通过简短的计算就能看出不同声音在波长上的巨大差别。比如个20kHz声音的波长大约为07英寸（0
　　长，而一个20Hz声音的波长大约为56英
　　尺（1707m）长。大多数换能器（包括我们的耳朵）是不能线性地接收或产生如此范围的波长的。它们的频率响应不是平直的，而且频率范围是受限的系统能够容许的最低频率
　　与最高频率之间的范围定义了这个系统的带宽。如果两个波形的正向波动和负向波动在时间全重合，则称它们是同相的。如果两个波形的波动恰好完全相反，则称这两个波形是相的。两个波形之间任何的相对时间差都被称为一个相移。如果两个波形进的相移
　　且被合并在一起，则会因为相长干涉和相消干涉而产生出一个新的波形在遇到障碍时声音还会经历衍射，此时声音将在障碍物的缺口处弯折通过，或是绕过障碍通过。衍射与波长有关，较长的波长所产生的衍射现象要比较短的波长所产生的衍射更明显。因此高频被认为在本质上更具方向性。做一下这个试验：把一本杂志树立在一只扬声器的前方-较