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測試可聞聲波頻段實驗裝置如何改進

發布時間:2024-07-14 11:19:08

❶ 初中階 段 物理題中 怎麼判斷超聲波 次聲波 電磁波

(1) 聲波
人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波(音頻)。頻率在20~20000Hz之間。
(2) 次聲波
頻率低於20Hz的機械波稱為次聲波。
(3) 超聲波
頻率高於20000Hz的機械波稱為超聲波。

下面有詳細資料,有時間可以看一看。
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聲波的類型
(1) 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
(2) 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
(3) 表面波
沿媒質表面層傳播,幅值隨深度迅速減弱的波。
頻率、超聲波、次聲波

其他關於聲波的參考資料:
聲學是一門古老的學科,大約從17世紀初分析物體的振動開始,直到19世紀末,還只能用人耳接收聲波。1877年出版了瑞利的《聲學理論》,該書對經典聲學的內容進行了總結。20世紀初,貝爾發明了用於電話機的碳粒傳聲器,人們首次把聲波轉換為電信號,從而使聲學研究進入了一個新的階段。電子學的發展,大大地促進了聲學研究,從此,人們能夠精確測量、觀察和研究各種頻率、波形和強度的聲波,從而奠定了近代聲學的基礎。聲學與人們日常生活密切相關。例如,改進廳堂的音質和放聲系統的高保真度;測量並控制雜訊水平,以改善人們的生活環境等。由於數字技術和大規模集成電路的發展,微處理機進入了聲學研究與應用領域,使聲學研究手段和方法的准確性和速度都得到提高。隨之而出現一批新的聲學測量技術和相應的儀器設備。例如,實時頻率分析、聲強測量、聲源鑒別、快速傅里葉變換、相關分析等。
隨著科學技術的發展,近代聲學同時也得到了迅速發展,在工業、農業、國防、交通、衛生、教育、科學研究、文化生活以及社會等各個方面獲得了廣泛的應用,形成了許多新興的邊緣學科。
聲學是研究各種媒質中聲波的產生、傳播、接收和作用等問題的一門學科。傳播聲波的媒質有三種不同狀態,一般稱為氣體、液體和固體,因此形成相應的分支學科,分別稱為空氣聲學、水聲學和超聲學,其中空氣聲學涉及人們的聽覺,因此,與人們的文化生活和社會活動關系非常密切。由於聲學在不同的媒質及其不同狀態下傳播時,有著不同的傳播特性,利用這些特性可以研究和測量各種媒質的物理性質和狀態。例如,彈性模量、硬度、粘度、溫度、厚度、料位等。特別是頻率較高的超聲波與物質內部某些微觀結構有相互作用,如超聲波與金屬、半導體、超導體中的電子等相互作用,故可用於物質結構的研究。
由於超聲波在固體和液體中傳播時衰減小,因此傳播距離相應要遠些,一般稱為穿透性強;同時超聲波頻率高,波長短,因此固體中輻射的聲場具有方向性強,並且傳播過程中遇到障礙物時能夠反射等特點,可以用於探測金屬和非金屬材料內部的缺陷位置、大小和性質。這就是應用相當廣泛的無損檢測技術之一——超聲檢測。同樣原理推廣應用於人體上,可以從體外來檢查體內的某些疾病、器官動態或生理變化。
下面簡單介紹聲學中一般概念和傳播特性。
1.次聲波、聲波和超聲波
次聲波、聲波和超聲波都是在彈性媒質中傳播的機械波。它們的區別主要在於頻率不同。
(1) 聲波
人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波(音頻)。頻率在20~20000Hz之間。
(2) 次聲波
頻率低於20Hz的機械波稱為次聲波。
(3) 超聲波
頻率高於20000Hz的機械波稱為超聲波。
2.聲波的類型
(1) 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
(2) 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
(3) 表面波
沿媒質表面層傳播,幅值隨深度迅速減弱的波。
3.平面波、柱面波、球面波
(1) 平面波
波陣面為平面且與傳播方向垂直的波。
(2) 柱面波
波陣面為同軸柱面的波。
(3) 球面波
波陣面為同心球面的波。
定義
從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高於絕對零度的物體,都會釋出電磁波。 正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,除光波外,人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的「朋友」。
產生
電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面,變化的電場會產生磁場(即電流會產生磁場),變化的磁場則會產生電場。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。
性質
電磁波頻率低時,主要藉由有形的導電體才能傳遞。原因是在低頻的電振盪中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去;電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞,也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內傳遞的原因是在高頻率的電振盪中,磁電互變甚快,能量不可能全部返回原振盪電路,於是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去,不需要介質也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。舉例來說,太陽與地球之間的距離非常遙遠,但在戶外時,我們仍然能感受到和煦陽光的光與熱,這就好比是「電磁輻射藉由輻射現象傳遞能量」的原理一樣。
電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變,其強度與距離的平方成反比,波本身帶動能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。
其速度等於光速c(每秒3×10八次方)。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強度方向相同,其量值最大兩點之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鍾變動的次數便是頻率f。三者之間的關系可通過公式c=λf。
電磁波的傳播不需要介質,同頻率的電磁波,在不同介質中的速度不同。不同頻率的電磁波,在同一種介質中傳播時,頻率越大折射率越大,速度越小。且電磁波只有在同種均勻介質中才能沿直線傳播,若同一種介質是不均勻的,電磁波在其中的折射率是不一樣的,在這樣的介質中是沿曲線傳播的。通過不同介質時,會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波,還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少,電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。 機械波與電磁波都能發生折射、反射、衍射、干涉,因為所有的波都具有波粒兩象性.折射、反射屬於粒子性; 衍射、干涉為波動性。
能量
電磁波的能量大小由坡印廷矢量決定,即S=E×H,其中s為坡印庭矢量,E為電場強度,H為磁 場強度。E、H、S彼此垂直構成右手螺旋關系;即由S代表單位時間流過與之垂直的單位面積的電磁能,單位是W/m²。
電磁波具有能量,電磁波是一種物質。
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電磁波的計算

c=λf
c:光速(這是一個常量,約等於3×10^8m/s) 單位:m/s
f:頻率(單位:Hz,1MHz=1000kHz=1×10^6Hz)
λ:波長(單位:m)
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電磁波的發現

1864年,英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導出電磁波與光具有同樣的傳播速度。 1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後,1898年, 馬可尼又進行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發現了更多形式的電磁波,它們的本質完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。
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電磁波譜

按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個波段的頻率由低至高依次排列的話,它們是工頻電磁波、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。以無線電的波長最長,宇宙射線的波長最短。
無線電波 3000米~0.3毫米。(微波 0.1~100厘米)
紅外線 0.3毫米~0.75微米。(其中:近紅外為0.76~3微米,中紅外為3~6微米,遠紅外為6~15微米,超遠紅外為15~300微米)
可見光 0.7微米~0.4微米。
紫外線 0.4微米~10毫微米
X射線 10毫微米~0.1毫微米
γ射線 0.1毫微米~0.001毫微米
高能射線 小於0.001毫微米
傳真(電視)用的波長是3~6米;雷達用的波長更短,3米到幾毫米。
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電磁輻射

廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設備所產生的輻射波,通常是指紅外線以下部分。
電磁輻射是傳遞能量的一種方式,輻射種類可分為三種:
游離輻射
有熱效應的非游離輻射
無熱效應的非游離輻射
基地台電磁波 絕非游離輻射波
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電磁輻射對人體的傷害

電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。
熱效應:人體內70%以上是水,水分子受到電磁波輻射後相互摩擦,引起機體升溫,從而影響到身體其他器官的正常工作。
非熱效應:人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定和有序的,一旦受到外界電磁波的干擾,處於平衡狀態的微弱電磁場即遭到破壞,人體正常循環機能會遭受破壞。
累積效應:熱效應和非熱效應作用於人體後,對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久之會成為永久性病態或危及生命。對於長期接觸電磁波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,也會誘發想不到的病變,應引起警惕!
各國科學家經過長期研究證明:長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘、粗糙,甚至導致各類癌症等;男女生殖能力下降、婦女易患月經紊亂、流產、畸胎等症。但是暫時未經實驗證明,也無大規模的數據統計證實存在必然聯系
具有防電磁波輻射危害的食物有:綠茶、海帶、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、豬血、牛奶、甲魚、蟹等動物性優質蛋白等。
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電磁波的降低

降低電磁波的不良影響,就必須養成自我防範的習慣。一般電器行都有販售「電磁波測試筆」,可以輕易測出電磁波的強度,只要超過標准就會發出警訊,使用者就應遠離被測物直至警訊消失為止。
要測知電氣產品是否有輻射或電磁波,也可以採取比較簡便的方式,就是利用家用、小型可接收AM(調幅)頻道的收音機,打開後將頻道調在沒有廣播的地方,並且靠近所要測量的 電視、冰箱、微波爐或電腦等家電用品,就會發現收音機所傳出的> 噪音突然變大,走出一段距離後,才會恢復原來較小的噪音量;如此即可測出「安全」距離來。
不同的電器也有不同的防範辦法,像電腦用過最好只關螢幕不關機,電腦螢幕改換成液晶螢幕;接聽手機時,手機最好不要放在腰間或褲子口袋中,而應該用手持或放置於距離人體五十公分處;購買住宅則在遠離變電設備及基地台設置地點。
1993 年瑞典北歐三國研究調查公布,受到2mG 以上電磁輻射影響,罹患白血病的機會是正常人的 2.1 倍,罹患腦腫瘍的機會是正常人的1.5 倍,以上資料摘自日本1996.3 出版SAPIO 雜志。
(4-1), 專家建議:

防止電磁波的10 大對策 原 因 說 明
1.盡量遠離電化製品 距離愈遠,受電磁波的影響愈小。
2.無法遠離時要盡量縮短使用時間 再強的電磁波,時間愈短,影響愈小。
3.選用電磁波小的製品 電燈泡比日光燈小,無線電話比行動電話小
4.與其選用大型,盡量選用小型 同種的家電製品,大型的不但耗電量高,電磁波也強。
5.年輕人要特別注意 細胞分裂正值旺盛的年輕人容易受影響,孕婦特別要注意。
6.要曉得測定出的安全距離 廠家的電磁波數字不準,要明確的測出才好。
7.注意後方及兩側 電視機與個人電腦的後方及兩側所釋出的電磁波極強。
8.插頭不用的時候要拔掉 插頭插著的時候,大多數的電磁波即會釋出。
9.睡覺時要特別注意 睡覺時間通常很長,即使微量的曝露其影響也會很大
10.改變非依賴電不可的心態 電化製品環繞著的生活,曝露於電磁波的機會乃大增。
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電磁波的特性

與聲波和水波相似,電磁波具有波的性質。可以發生折射等現象。它的速度,波長,頻率之間滿足關系式:
傳播速度=波長×頻率。
電磁波在空氣中的傳播速度為光速,波長λ=300/頻率F(GHz)mm。從同步衛星到地球的傳播時間大約1/8秒。
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電磁波的應用

電磁波為橫波,可用於探測、定位、通信等等。
電磁波譜(波長從長到短)是無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,倫琴射線(X射線),伽瑪射線.
應用:
◆無線電波用於通信等
◆微波用於微波爐
◆紅外線用於遙控、熱成像儀、紅外製導導彈等
◆可見光是所有生物用來觀察事物的基礎
◆紫外線用於醫用消毒,驗證假鈔,測量距離,工程上的探傷等
◆X射線用於CT照相
◆伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.
◆無線電波。無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中,人們先將聲音信號轉變為電信號,然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點,人們利用接收機接收到這些電磁波後,又將其中的電信號還原成聲音信號,這就是無線廣播的大致過程。而在電視中,除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外,還要將圖像的光信號轉變為電信號,然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播,而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號,從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。
電磁波的電場(或磁場)隨時間變化,具有周期性。在一個振盪周期中傳播的距離叫波長。振盪周期的倒數,即每秒鍾振動(變化)的次數稱頻率。
很顯然,波長與頻率的乘積就是每秒鍾傳播的距離,即波速。令波長為λ,頻率為f,速度為V,得: λ=V/f波長入的單位是米(m),速度的單位是米/秒(m/sec),頻率的單位為赫茲(Hertz,Hz)。 整個電磁頻譜,包含從電波到宇宙射線的各種波、光、和射線的集合。不同頻率段落分別命名為無線電波(3KHz—3000GHz)、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線(伽馬射線)和宇宙射線。 在19世紀末,義大利人馬可尼和俄國人波波夫同在1895年進行了無線電通信試驗。在此後的100年間,從3KHz直到3000GHz頻譜被認識、開發和 逐步利用。根據不同的持播特性,不同的使用業務,對整個無線電頻譜進行劃分,共分9段:甚低頻(VLF)、低頻(LF)、中頻(MF),高頻(HF)、甚 高頻(VHF)\特高頻(uHF)\超高頻(sHF)\極高頻(EHF)和至高頻,對應的波段從甚(超)長波、長波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、 毫米波和絲米波(後4種統稱為微波)。見下表。無線電頻譜和波段劃分
段號 頻段名稱 頻段范圍(含上限不含下限) 波段名稱 波長范圍(含上限不含下限)
1 甚低頻(VLF) 3~30千赫(KHz) 甚長波 100~10km
2 低頻(LF) 30~300千赫(KHz) 長波 10~1km
3 中頻(MF) 300~3000千赫(KHz) 中波 1000~100m
4 高頻(HF) 3~30兆赫(MHz) 短波 100~10m
5 甚高頻(VHF) 30~300兆赫(MHz) 米波 10~1m
6 特高頻(UHF) 300~3000兆赫(MHz) 分米波 微波 100~10cm
7 超高頻(SHF) 3~30吉赫(GHz) 厘米波 10~1cm
8 極高頻(EHF) 30~300吉赫(GHz) 毫米波 10~1mm
9 至高頻 300~3000吉赫(GHz) 絲米波 1~0.1mm
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電磁波治療應用

「特定電磁波譜」(TDP)是由特定的加熱器對治療板產生的波長范圍在2-25μm,強度范圍(28-35mw/cm²)內分布的特定電磁波,當人體匹配接收後與體內細胞所含相同物質產生諧振,因而可增強微循環作用,促進新陳代謝,產生對人體病變的修復,使病患者能迅速康復,非病患者能提高自身的抵抗能力。
例如國仁TDP,在經大量臨床試驗的基礎上,確認特定電磁波譜的照射可應用於治療頸椎病,腰椎間盤突出、腰痛,腰飢勞損,風濕關節炎,坐骨神經痛,面神經麻痹,術後傷口癒合,外傷感染,凍瘡,胃炎、橫隔膜痙攣、神經性皮炎、濕疹,偏頭痛、頭痛、痛經,痔瘡等。被廣泛應用到外科、內科、婦科、兒科、神經科及其它疾病。同時經過國家計量科學院等權威機構的精確測定,證實對人體無任何副作用。
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電磁波的傳導

電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變,其強度與距離的平方成反比,波本身帶動能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。
其速度等於光速c(每秒3×10^8米)。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強度方向相同,其量值最大兩點之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鍾變動的次數便是頻率f。三者之間的關系可通過公式c=λf。
通過不同介質時,會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波,還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少,電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。電磁波的應用。
電磁波為橫波,可用於探測、定位、通信等等。
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電磁波譜

電磁波譜是無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,倫琴射線(X射線),伽瑪射線.首先,無線電波用於通信等,微波用於微波爐,紅外線用於遙控,熱成像儀,紅外製導導彈等,可見光是所有生物用來觀察事物的基礎,紫外線用於醫用消毒,驗證假鈔,測量距離,工程上的探傷等,X射線用於CT照相,伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.
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電磁波用途

無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中,人們先將聲音信號轉變為電信號,然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點,人們利用接收機接收到這些電磁波後,又將其中的電信號還原成聲音信號,這就是無線廣播的大致過程而在電視中,除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外,還要將圖象的光信號轉變為電信號,然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播,而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號,從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。
無線電廣播利用的電磁波的頻率很高,范圍也非常大,而電視所利用的電磁波的頻率則更高,范圍也更大。
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電磁波穿透力

因為電磁波具有波粒二象性,波長與光子能量成反比關系,當波長越短光子能量越大,則穿透力越強。
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電磁波對人體的副作用及防護

一、 電磁污染對人體的副作用
(1)電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因之一;
(2)電磁輻射會對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害;
(3)電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素之一;
(4)過量的電磁輻射直接影響兒童身體組織、骨骼發育,導致視力、肝臟造血功能下降,嚴重者可導致視網膜脫落;
(5)電磁輻射可使男性性功能下降、女性內分泌紊亂。
二、電磁波的防護
1、電磁環境標准及相關規定。為控制現代生活中電磁波對環境的污染,保護人們身體健康,1989年12月22日我國衛生部頒布了《環境電磁波衛生標准》( GB9175-88),規定居住區環境電磁波強度限制值:長、中、短波應小於lOV/m,超短波應小於5V/m,微波應小於10μW/cm2。我國有關部門還制訂了《電視塔輻射衛生防護距離標准》,國家環保局也頒布了《電磁輻射環境保護管理辦法》。
針對移動通信發展狀況,北京市環保局於2000年2月17日頒布了全國首例對電磁污染進行規范管理的《北京市移動通訊建設項目環境保護管理規定》(試行),以規范移動通信台(站)的建設和運行,防止其對環境造成電磁污染。該規定中明確了能夠產生電磁輻射的移動通信台(站)在建設前均要履行環保審批手續,並要辦理環保驗收審批,經環保部門的監測,當地功率密度符合國家《電磁輻射防護規定》中的頻率在20 MHz~3000 MHz范圍內、照射導出限值的功率密度在40μW/cm2這一標准,才可正式投人使用,大於這一標準的必須停用或整改;建設蜂窩移動通訊基站前要預測用戶密度分布,採用最佳頻率復用方式,盡量減少基站個數;在居民樓上建設移動通信台(站),事前建築物產權單位或物業管理單位必須徵得所住居民意見;無線尋呼通信、集群通信天線最低允許高度不得低於40m,而蜂窩移動通信基站室外天線一般不得低於25m,發射天線主射方向50m范圍內、非主射方向30m范圍內,一般不得建高於天線的醫院、幼兒園、學校、住宅等建築;建設單位應在上述各類天線安裝地點設置電磁輻射警示牌。
2、 電磁波防護措施。根據電磁波隨距離衰減的特性,為減少電磁波對居民的危害,應使發射電磁功率較大、可能產生強電磁波的工作場所和設施,如電視台、廣播電台、雷達通信台站、微波傳送站等,盡量設在遠離居住區的遠郊區縣或地勢高的地區。必須設置在城市內、鄰近居住區域和居民經常活動場所范圍內的設施,如變電站等,應與居住區間保持一定安全防護距離,保證其邊界符合環境電磁波衛生標準的要求。同時,對電磁波輻射源需選用能屏蔽、反射或吸收電磁波的銅、鋁、鋼等金屬絲或高分子膜等材料製成的物品進行電磁屏蔽,將電磁輻射能量限制在規定的空間之內。
3、高壓特別是超高壓輸電線路應遠離住宅、學校、運動場等人群密集區。使用電腦時,應選用低輻射顯示器,並保持人體與顯示屏正面不少於75cm的距離,側面和背面不少於90cm,最好加裝屏蔽裝置。
4、應嚴格控制移動通信基站的密度,確保設置在市區內的各種移動通信發射基站天線高於周圍建築,在幼兒園、學校校舍、醫院等建築周圍一定范圍內不得建立發射天線。
5、為減輕家庭居室內電磁污染及其有害作用,應經常對居室通風換氣,保持室內空氣暢通。科學使用家用電器:例如,觀看電視或家庭影院、收聽組合音響時,應保持較遠距離,並避免各種電器同時開啟;使用電腦或電子游戲機持續時間不宜過長等。
6、使用手機電話時,盡量減少通話時間;手機天線頂端要盡可能偏離頭部,盡量把天線拉長;在手機電話上加裝耳機等。
7、另外,可每天服用一定量的維生素C或者多吃些富含維生素C的新鮮蔬菜,如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜等;多食用新鮮水果如柑橘、棗等。飲食中也注意多吃一些富含維生素A、C和蛋白質的食物,如西紅柿、瘦肉、動物肝臟、豆芽等;經常喝綠茶。這些飲食措施,可在一定程度上起到積極預防和減輕電磁輻射對人體造成傷害的作用。
8、電磁波輻射是近三四十年才被人們認識的一種新的環境污染,現在人們對電磁輻射仍處於認識和研究階段。由於它看不見、摸不著、不易察覺,所以容易引起人們的疑慮。另外,有些關於電磁輻射的報道不太客觀、缺乏科學性,導致了不必要的誤解和恐慌。一般地說,判定電磁輻射是否對居住環境造成污染,應從電磁波輻射強度、主輻射方向、與輻射源的距離、持續時間等幾方面綜合考慮。所以,在加強電磁防護同時,對電磁波污染問題也應採取科學的態度,客觀分析、嚴肅對待,切不可人雲亦雲,不負責的盲目誇大,造成人們認識的混亂。當然,隨著科學技術水平的發展,人們對電磁波污染及其危害的認識會逐漸深人,許多謎底終將被揭開。

❷ 想知道一些音響基礎知識、都有什麼類型啊挑選的時候怎麼選擇

1、音響技術的發展歷史。
音響技術的發展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場效應管四個階段。
1906年美國人德福雷斯特發明了真空三極體,開創了人類電聲技術的先河。1927年貝爾實驗室發明了負反饋技術後,使音響技術的發展進入了一個嶄新的時代,比較有代表性的如"威廉遜"放大器,較成功地運用了負反饋技術,使放大器的失真度大大降低,至50年代電子管放大器的發展達到了一個高潮時期,各種電子管放大器層出不窮。由於電子管放大器音色甜美、圓潤,至今仍為發燒友所偏愛。
60年代晶體管的出現,使廣大音響愛好者進入了一個更為廣闊的音響天地。晶體管放大器具有細膩動人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動態范圍等特點。
在60年代初,美國首先推出音響技術中的新成員--集成電路,到了70年代初,集成電路以其質優價廉、體積小、功能多等特點,逐步被音響界所認識。發展至今,厚膜音響集成電路、運算放大集成電路被廣泛用於音響電路。
70年代的中期,日本生產出第一隻場效應功率管。由於場效應功率管同時具有電子管純厚、甜美的音色,以及動態范圍達90dB、THD<0.01%(100kHz時)的特點,很快在音響界流行。現今的許多放大器中都採用了場效應管作為末級輸出。
音響技術的發展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期,在不同的歷史時期都各有其特點。預計音響技術今後的發展主流為數字音響技術。
介紹一下dB的具體含義.
單位dB是一個在電子方面使用得非常廣泛的,它是測量和比較一個系統的功率,電壓和電流大小的相對單位.後來由於科技的進步,認識到人類對聲音的響應是按對數規律變化的,於是有了一個單位就是貝爾(Bel)是電話的發明人的名字.其表達式是:Bel=lg(P/Po)P是被測量的功率Po是參考功率:Bel表示以10為底的對數.實際中發現Bel太大了,於是取其十分一作為一個新單位,就是分貝(dB)將Bel除以10就是dB表達式是:dB=10lg(P/Po),dB=20lg(E/Eo),dB=20lg(I/Io).
2.什麼是Hi-Fi?什麼樣的音響器材才Hi-Fi?
Hi-Fi是英語High-Fidelity的縮寫,直譯為"高保真",其定義是:與原來的聲音高度相似的重放聲音。那麼什麼樣的音響器材的重放聲音才是Hi-Fi呢?迄今為止仍難以作出確切的結論。音響界的專業人士藉助於各類儀器,通過各種手段,檢測出各種指標來決定器材Hi-Fi的程度,而音響發燒友則往往通過自己的耳朵去判斷器材是否達到心目中的Hi-Fi。判別重放聲音高保真程度的高低,不僅需要有性能優良的器材和軟體,而且還要有良好的聽音環境。因此,如何正確衡量音響器材的Hi-Fi程度,還存在著客觀測試和主觀評價的差別。
3.音響系統的主要技術指標。
音響系統整體技術指標性能的優劣,取決於每一個單元自身性能的好壞,如果系統中的每一個單元的技術指標都較高,那麼系統整體的技術指標則很好。其技術指標主要有六項:頻率響應、信噪比、動態范圍、失真度、瞬態響應、立體聲分離度、立體聲平衡度。
一、頻率響應:所謂頻率響應是指音響設備重放時的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關系。一般檢測此項指標以1000Hz的頻率幅度為參考,並用對數以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。
音響系統的總體頻率響應理論上要求為20~20000Hz。在實際使用中由於電路結構、元件的質量等原因,往往不能夠達到該要求,但一般至少要達到32~18000Hz。
二、信噪比:所謂信噪比是指音響系統對音源軟體的重放聲與整個系統產生的新的雜訊的比值,其雜訊主要有熱雜訊、交流雜訊、機械雜訊等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統雜訊輸出功率的對數比值分貝(dB)來表示。一般音響系統的信噪比需在85dB以上。
三、動態范圍:動態范圍是指音響系統重放時最大不失真輸出功率與靜態時系統雜訊輸出功率之比的對數值,單位為分貝(dB)。一般性能較好的音響系統的動態范圍在100(dB)以上。
四、失真:失真是指音響系統對音源信號進行重放後,使原音源信號的某些部分(波形、頻率等等)發生了變化。音響系統的失真主要有以下幾種:1.諧波失真:所謂諧波失真是指音響系統重放後的聲音比原有信號源多出許多額外的諧波成分。此額外的諧波成分信號是信號源頻率的倍頻或分頻,它是由負反饋網路或放大器的非線性特性引起的。高保真音響系統的諧波失真應小於1%。
2.互調失真:互調失真也是一種非線性失真,它是兩個以上的頻率分量按一定比例混合,各個頻率信號之間互相調制,通過放音設備後產生新增加的非線性信號,該信號包括各個信號之間的和及差的信號。
3.瞬態失真:瞬態失真又稱瞬態響應,它的產生主要是當較大的瞬態信號突然加到放大器時由於放大器的反映較慢,從而使信號產生失真。一般以輸入方波信號通過放音設備後,觀察放大器輸出信號的包絡波形是否輸入的方波波形相似來表達放大器對瞬態信號的跟隨能力。
五、立體聲分離度:立體聲分離度表示立體聲音響系統中左、右兩個聲道之間的隔離度,它實際上反映了左、右兩個聲道相互串擾的程度。如果兩個聲道之間串擾較大,那麼重放聲音的立體感將減弱。
六、立體聲平衡度:立體聲平衡度表示立體放音系統中左、右聲道增益的差別,如果不平衡度過大,重放的立體聲的聲像定位將產生偏移。一般高品質音響系統的立體聲平衡度應小於1dB。
4.音響系統重放聲音的音域及音頻范圍是如何劃分的?各個頻段對音樂的表現如何?
音響系統的重放聲音的音域范圍一般可以分為超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八個音域。音頻頻率范圍一般可以分為四個頻段,即低頻段(30~150Hz);中你頻段(150~500Hz);中高頻段(500~5000Hz);高頻段(5000~20000Hz)。
其中,30~150Hz頻段:能夠表現音樂的低頻成分,使欣賞者感受到強勁有力的動感。
150~500Hz頻段:能夠表現單個打擊樂器在音樂中的表現力,是低頻中表達力度的部分。
500~5000Hz頻段:主要表達演唱者語言的清晰度及弦樂的表現力。
5000~20000Hz頻段:主要表達音樂的明亮度,但過多會使聲音發破。
5.音響發燒友有哪些常用術語。
音響發燒友常用的術語較為抽象,常用的術語如下:
1.神經線:主要指輸送低電平(毫伏、微伏級)、小電流的信號線。一般神經線為音頻、視頻兩用,較高級的神經線兩端的插頭為鍍金的RCA插頭,並在導線的表面塗有防靜電保護層。
2.發燒線:主要是指截面較大、股數較多的音箱信號傳輸線。品質較高的發燒線是採用無氧銅等材料製成的。
3.煲機:所謂煲機類似於機械類機器的摩合期,即將音響器材工作一定時間後,使機器內的溫度與環境溫度相同,使各級放大器的工作狀態達到最佳點,此時重放的聲音為最佳。4.摩機:所謂摩機源於英文Modify,意為修正、修飾。發燒友對音響系統內的元器件或線路進行更換、改造,使其升級,稱之為摩機。
5.爆棚:所謂爆棚是指音響器材在重放時,當樂曲進入高潮時所產生的震耳欲聾的氣氛。
6.膽機:膽機是指採用電子管製作的放大器。電子管放大器溫暖通透的音質讓老一輩發燒友至今難以忘懷。
7.石機:所謂石機是指採用晶體管製作的放大器。
8.膽石機:即為電子管與晶體管混合製作的音響器材。一般將電子管作為前級放大器,晶體管作為後級放大器。
9.環牛:所謂環牛是指環形變壓器,它與普通變壓器相比漏磁較小。
10.大水塘:大水塘是指電源濾波電容,一般為10000μF以上的大容量電容。
11.靚聲:指音響器材的重放聲音質很好,達到了高保真的要求。
12.解析度:指音響器材的重放聲具有一定的透明度,給人以"清澈見底"的感覺。
13.染色:所謂染色是指重放過程中由於聲波的振動使其它物體或材料出現共振而產生的重放聲中沒有的聲音。它對重放的效果是有害的。
14.咪頭:指各種話筒。
15.補品:指對音響系統進行改造時所使用的質量較高的元件。6.音箱應如何放置?
音箱位置的正確放置是獲得良好放音效果的因素之一,在擺放時必須注意以下幾個問題:
1.兩只音箱之間的距離不小於1.5~2米,並保持同一水平。音箱的左右兩邊與牆壁的距離應該相同。音箱的前面不應有任何雜物,如圖2中(a)所示。音P10。
2.音箱的高音單元與聽音者的耳朵應保持同一水平線,聽音者與兩只音箱之間應為60度夾角,聽音者的身後要留有一定的空間,如圖2中(b)所示。3.兩個音箱兩側的牆壁在聲學上應保持一致,即兩側的牆壁對聲波的反射應相同。
4.如果音箱聲波的方向性不寬,可將兩只音箱略向內側擺放,如圖2中(c)所示。
5.對於小型音箱如果感覺低頻不夠,可將音箱靠近牆角擺放。
7.音響器材在連接時需注意哪些問題?
音響器材各級之間的配接較為重要。如果連接不當不僅會影響器材的重放效果,甚至會損壞器材。
1.器材連接的基本要求:
(1)信號電平的匹配:在連接音響器材時一定要注意各器材之間的輸入、輸出信號電平的差異。如果前級器材輸入信號的電平過大,會產生非線性失真,反之則會降落氏重放系統的信噪比,甚至無法推動下一級器材的放大器,因此在配接時要注意器材之間的電平不應相差過大。如果在實際使用中出現信號電平不適配時,必須通過衰減電路使輸入的信號電平降低,或通過放大電路使輸入信號的電平提升。對於一般的動圈式話筒輸出電壓為幾毫伏,因此需要設有一級放大電路將信號放大後送至前置放大電路。對於錄音座、CD唱機及LD機,由於其輸出信號的電平達0.755~1V以上,因此可以直接送入前置放大器。
(2)阻抗的匹配:在Hi-Fi音響器材中,比如晶體管功率放大器的輸出阻抗為低阻抗,而電子管功率放大器等器材的輸出阻抗為高阻抗。如果它們與揚聲器連接時阻抗不匹配,會使放大器的輸出功率分配不均,或因阻尼過大使揚聲器的瞬態特性變差。
阻抗匹配的連接一般有平衡式和不平衡式兩種。所謂平衡式是指傳輸信號的兩芯屏蔽線對地的阻抗相等。所謂不平衡式是指兩芯屏蔽線中,其中有一根接地。當平衡輸出與不平衡輸入相連接時,必須通過加匹配變壓器進行匹配。
2.接插件的連接方法:在Hi-Fi音響器材中,器材的連接是依靠各種接插件來完成的,常用的接插件有以下幾種,如圖4所示。音P14。
(1)二芯插頭:主要用來傳輸各種器材之間的信號以及作為話筒輸入信號的輸入插頭。按其直徑分為有2.5mm、3.5mm、6.5mm三種.
(2)蓮花插頭:主要用於在音頻器材和視頻器材之間作線路的輸入和輸出插頭,如圖中(b)所示。
(3)卡儂插頭(XLR):主要用於話筒與放大器之間的連接,如圖中(c)所示。
(4)五芯插座(DIN):主要用於卡式錄音座與放大器之間的連接,它可以將立體聲輸入和輸出信號集中在一個插座上。
(5)RCA插頭:RCA插頭主要用於器材中視頻信號的傳輸。
(6)F、M插頭:它主要用於視聽器材中射頻信號的輸入輸出,如圖中(f)所示。
8.什麼是"OFC"發燒線?何為"6N"、"7N"的發燒線?
"OFC"是英語"OxygenFreeCopper"的縮寫,意為"無氧銅"。眾所周知,金屬中金、銀的電阻率為最小,導電性能最好,但如果使用金、銀作為發燒線的製作材料,其價格是非常昂貴的,不是大多數發燒友所能接受的。銅作為一種常用的金屬材料,其導電性能較好,使用較為普遍,但由於銅含有較多的雜質,其中大部分是氧化物,因而影響了銅的導電能力。目前使用較多的是被稱?quot;智能型發燒線"的"OFC"線,它是通過採用電化學法、PN結植入法、同位素輻照改性法等高科技方法,改變銅的金屬結構,使銅線的表面產生特有的金屬結構,使同一根銅導線的表面適合傳輸5000Hz以上的頻率信號,而其中心只適合傳輸5000Hz以下的頻率信號,從而使高、低頻之間互相不幹擾,有利於在傳輸大信號時,提高重放聲的清晰度,改善重放聲的音質。
"6N"、"7N"是發燒友用來表示使用無氧銅材料製作的發燒線純度的高低。因為英語"9"的開頭是字母"N",為了表達方便,故發燒友用"N"表示"9",在"N"前面的數字則表示有幾個"9"。比如"99.9999%",就可以有"6N"表示,即說明其純度是6個9,N前面的數字越大說明發燒線的純度就越高。
二、組合音響與音響組合有何區別?
答:所謂組合音響就是通常所稱的套裝機,其音響系統中的各種器材已由生產廠家選-配組合成套,不可以隨便拆開。由於生產廠家為了迎合大部分消費者的需要,對所生產的音響系統在造型美觀及功能多樣等方面考慮較多,而對元器件及電路結構方面的要求一般,因而重放的音質也較為一般,它只適合一般的消費者使用。
對於音響發燒友和一些音響界專業人士來說組合音響的音質是不能滿足他們的要求的,他們認為再高檔的組合音響其音質表現也只能屬於中,低檔水平,因而發燒友往往根據各自的愛好及各種器材重放聲的特點進行自由選配和組合,使器材的重放聲具有一定的個性。音響組合主要是注重器材的音質能否表現音樂的內涵及發燒友所需要的某些內容,而器材的外表及功能則是次要的。
當然進行音響組合還必須具有一定的音樂、電子、聲學等方面的知識,才能是音響組合最佳、最合理。
三、家庭影院
1、家庭影院的概述
近年來,國外颳起一股強勁的AV旋風,一時間國內迅速掀起一個比HI-FI更狂熱、更火爆的AV發燒熱潮[AV:即A(AUDIO)音頻,V(VIDIO)視頻]。這是指在家裡營造一個完美的家庭影院中心-----家庭影院。家庭影院是將只有在影院里才享受到的音響效果逼真地在您的家中在現,這是當今數字技術和模擬音頻技術高度完美結合的產物。您可以在豐富多彩的CD、LD(影碟)、VCD(小影碟)、DVD(數碼影碟)、VCR(錄象)、BS(衛星接收)等節目中,品嘗香苓,聆聽美妙的音樂,也可以一展歌喉盡情卡拉OK,更能享受到杜比定向邏輯環繞影院效果的影碟片,飽覽遼闊的北美草原上的牛仔風情,享受到阿爾卑斯冬季滑雪場的絢麗風采,領略驚心動魄的槍戰搏擊情景;盡情感受神話般的科幻影片中的未來世界又是何等的美妙無比......所有這些都是家庭影院給您的帶來的至高享受。怎樣配置一套理想的HI-FI音響組合或家庭影院呢?
2、家庭影院的基本配置
首先我們追求高清晰度的視覺效果,所以我們必須有一台高清晰度的大屏幕彩電,一般為25~34寸的彩電,進口的松下、索尼、日立、東芝、菲利浦等品牌都是大家的首選,當然大家可以選用我們的國產電視,如果條件許可我們可以選擇更好的背投大屏幕彩電(50寸),甚至可以選用投影機,組成真正的家庭影院。
在欣賞高質量的畫面時我們怎麼會不追求高保真的音響效果呢?而這一前提我們需要一套高效的音響組合。介於我們要有視覺上的享受我們選用LD、VCD、DVD等音視頻均有的音視源,其實我們可以購買兼容機,省錢實用。音頻是家庭影院的重點,必須選用具有杜比定向邏輯環繞數字處理的AV功放機(後面具體介紹),家庭影院一共有六個音箱分別是前置左右音箱、後置啡埔糲洌美從焐砹倨渚暗幕啡粕。褂幸桓鍪侵兄靡糲洌美辭炕捌械畝園祝貢匭肱渲靡桓齔氐鴕糲洌願惺芘派降購5鈉啤?在家庭影院中與音響組合不同的是家庭影院可以營造一種身臨其景的感覺,而這一感覺是家庭影院具有環繞處理效果。我們下面介紹一下環繞聲場。
環繞聲就是在重放中能把原信號中各聲源的方向再現,是欣賞者有一重被來自不同方向的聲音包圍的感覺。目前的環繞聲有:杜比環繞聲(DollySurround)、杜比定向邏輯環繞聲(Dollypro-logic)、THX、杜比AC-3等。
(1)、杜比環繞聲的重放形式仍為立體聲,只是將左右聲道的信號經過矩陣解碼後得到一個環繞聲道。
(2)、杜比定向邏輯環繞聲運用了4-2-4編碼系統,所產生的4個聲道提供了准確的定位。
(3)、THX所謂THX(TomHolman"sexperiment)系統,是由美國盧卡斯(Lucasfilm)公司開發的一種家庭影院系統。它可以在一般的聽音環境中,產生出電影室院的效果。THX系統的格式是對獨立六聲道寬銀幕立體影院制定的,THX系統與其它音響系統相比,最明顯的特點是聲音更為自然、清晰,具有較強的立體感,聲像的定位非常准確,並且能夠產生全方位的動態范圍和頻響,使欣賞者在聽音環境中任何位置都可以聆聽到同樣的重放效果。
THX系統設置的聽音環境為前方左、右兩路音箱為全頻段主聲道,中間聲道音箱位於屏幕的後面,可產生左中、中、右三個方向的聲源,以實現准確的聲像定位。環繞聲場由後面的兩只音箱產生,可以營造出理想的擴散性環繞聲效果。為了增強低頻的震撼力,THX還增加了一隻超低音音箱,用以產生影劇院宏大的場面。
THX系統與其它音響系統相比還有一個最大的特點是其特有的控制電路,該控制電路主要由再均衡電路、去相關電路和音色匹配電路組成。輸入的雙聲道信號首先由杜比解碼器解碼,然後經過再均衡電路補償不同聽音環境下聲音的不平衡,從而消除了信號中的各種雜音,再經過去相關電路將環繞聲分為兩個互不相關的輸出,分別驅動左、右兩只環繞音箱,以產生擴散性的環繞效果。為了產生一個完整的聲場,音色匹配電路可以將聲音保持原樣傳輸,使重放聲從前面的主聲道到後面的環繞聲道均保持一樣的音色。THX系統的左、中、右聲道的重放頻率響應達20Hz~20kHz;環繞聲道的頻率響應達100Hz~7kHz。THX對解碼器及音箱要求較高,它的左、中、右三個方向的音箱性能必須一致,國際上生產THX產品的公司只有幾家,因此價格較高,如果採用THX系統重放時,其重放的軟體必須是經過THX標准編碼的,否則不會產生THX的效果。
(4)、AC-3環繞聲是1991年杜比公司有研究開發的新一代的杜比數碼環繞。(AC是指AudioCoding)這種杜比AC-3環繞聲有6個完全獨立的聲道,全頻帶的左、右、中置、左環繞、右環繞,再加上一個120Hz以下的超低音的聲道,故又稱作5.1聲道。在AC-3規格中超重低音比其他全頻帶聲道大10dB,以獲得震撼力非凡的低頻信息。AC-3還可以用其他聲道的強聲壓來掩蔽其他聲道的噪音,由於這種掩蔽效應可以使杜比AC-3達到了空前的數字音頻壓縮效率,使音質也就更為逼真。數碼化的音響效果,包括有更寬的動態范圍,所有聲道頻響超過20KHz,更高的S/N比,完全獨立的6聲道大功率輸出,不會有後環繞輸出乏力困擾。
杜比AC-3與THX的性能對比
THX是把Dollysurround記錄下來的聲音呈現出更好的效果(和喬治盧卡司的studio同質)放音系統,基本上還是杜比環繞的四聲道,也就是說後置環繞聲仍然是單聲道的僅7kHz頻響聲像,而並非立體聲。THX只是利用獨特器材作了些處理:增設超重低音輸出;將環繞聲模擬成立體聲;高音區域作補正。
而杜比AC-3則是從記錄開始就使用新的音響處理系統----5.1聲道,THX的超低音輸出和AC-3的超低音相比,AC-3的超低音是在錄音過程中加重低音效果錄制的獨立聲道,其內容與主要五個聲道是完全不同的;而THX的重低音卻是由原始的四聲道中解析而分離出來的,並非單獨軌道錄制的特殊音響效果,兩者是有很大的區別的。
AC-3的推出是為了追求更逼真、更忠實於導演意圖的音響效果,是新時代的產品,並不會馬上取代杜比環繞解碼器,這兩種新舊系統必然會有一段緩沖期共存,但是未來家庭影院一定是以杜比AC-3為主的。
(5)、何為DSP聲場處理技術?
"DSP"全稱為"數碼聲場處理技術"(DigitalSoundFieldProcessing)。它是由日本雅馬哈公司八十年代研製生產的新型聲場處理系統。所謂聲場處理技術,是把各種場合演唱、演奏現場的聲波反射及殘響信號經過處理後,形成不同的聲場特性資料,將其封裝在大規模集成電路(DSP)中,當重放時再通過DSP電路,調出相應模擬聲場的資料數據,就可以較方便地模擬各種現場的效果。因此在已具有杜比定向邏輯解碼的信號中,再加入DSP的現場感信號,其營造的聲場將更加瑰麗。
DSP的軟體分為具有現場特性和具有環繞特性兩類,前者用於處理人物的對白和背景音樂,後者用於產生環繞聲效果。目前DSP軟體一般都具有這兩種軟體的功能。
在具有DSP聲場處理的AV放大器上,一般都標有""(自然聲數字聲場處理)的標志。
目前,DSP聲場處理電路主要有兩種。使用較多的是"串列處理方式",即經過杜比解碼器處理後產生的左、中、右及環繞聲信號,只有環繞聲信號進入DSP處理系統,經過DSP處理後的環繞聲可以產生各種模擬聲場的效果。另外一種為"串列控制方式"即由兩個DSP系統分別處理左、中、右聲場信號及環繞聲信號,使模擬產生的前後聲場得到相互擴展,從而產生一個完整的模擬聲場,其重放效果較"串列處理方式"要好,但電路較為復雜。
DSP聲場處理技術一般可產生以下模擬聲場:HallAinEurope:歐洲音樂廳A(2500座)HallBinEurope:歐洲音樂廳B(2000座)
HallCinEurope:歐洲音樂廳C(1700座)
HallDinU.S.A:美國音樂廳D(2600座)
HallEinEurope:歐洲音樂廳E(圓形2200座)
LiveConcert:現場音樂會
Church:教堂效果
LargeChapel;大禮拜教堂效果
Afterglow:晚會效果
RealRoom:標准聽音室
SpaceFlanger:突出太空效果
OntheTown:城鎮街道效果
RockConcert:搖滾音樂會
JazzClub:爵士音樂俱樂部
ConcertVideo1:音樂會錄像
Classical/Opera:古典/歌劇
Recital:獨奏獨唱會
ConcertVideo2:音樂會錄像
Pop/Rock:流行/搖滾音樂
Pavilion:中型體育場
TvTheater:電視劇場
MonoMovie:單聲道電影
Variety/Sports:體育節目
MovieTheater1:電影院
70mmSpectacle:70毫米驚險電影
70mmMusical:70毫米音樂電影
MovieTheater2:電影院
70mmAdventure:70毫米動作電影
70mmGeneral:70毫米劇情電影
DolbyProLogicSurround:杜比定向環繞聲

❸ 樁基動態無損檢測法

隨著高層建築、大型工程的蓬勃興起,在地基工程中,樁基礎被廣泛地使用。樁基具有防震、抗震、承載力高、沉降量小且均勻等特點。由於樁基是建築物的持力基礎,樁基的質量對建築物的穩定性影響很大,在混凝土灌注施工過程中,常常會造成部分樁出現斷裂、縮頸、擴頸、混凝土離析和蜂窩等現象,如不及時發現和處理將是建築物的長期隱患。

傳統檢測樁基完整是採用鑽探取心法測定樁基承載力,採用靜載荷壓樁試驗。這些方法雖直觀,但均存在設備笨重、成本高、工期長、檢測數量少、隨機性大等缺陷。而且,1%的驗樁率遠遠不能評價全部樁基質量。

動態無損檢測法具有省時、省力、經濟、簡便、無損、可靠等優點。

一、樁的動測技術的發展與應用近況

1.樁的動測技術在國外的發展和應用

近十年來,國外在樁動測技術方面有兩件事值得我們關註:一是對國外廣泛應用的波動方程法測樁的承載力進行了考核;二是國外出現了另一種新的動測樁承載力的方法,叫做靜動法,並且很快得到了認可和應用。

1992年在荷蘭海牙召開的第四屆國際應力波理論在樁基中應用的會議期間,對國外廣泛應用測樁承載力的波動方程法進行了考試,共有國際上有名的10家單位參加。試樁長為11.5m,截面為0.25 m×0.25 m,參加測試單位絕大多數都採用CAPWAP的程序和PDA儀器,但是測試結果很不理想,除了一家的結果(圖2-4-1曲線B)與靜載試驗結果(圖2-4-1曲線A)較接近外,其他結果均與靜載試驗結果相差甚遠,其中最低破壞荷載為90kN,最高為510kN,而靜載試驗的破壞荷載為340kN。

由此可見,即使採用相同的儀器、相同的程序、相同的方法,由於測試人員的素質和經驗不同,也會得到不同的承載力結果,這是值得我們引以為戒的。

為了搞清CAPWAP法和PDA儀器的實際應用效果,美國聯邦高速公路管理局(FHWA)委託麻省理工學院的佩柯斯基(S.G.Paikowsky)教授進行調查,後者搜集了206根樁的動靜對比試驗,結果如圖2-4-2所示。該圖的橫坐標為貫入1英寸所需的錘擊數;縱坐標表示靜荷載試驗結果與用CAPWAP實測結果之比值。由圖示結果來看,多數情況下CAPWAP所提供的樁承載力比靜載的結果要小,但也有偏大的情況。在分析樁打入性能和樁承載力時,國外採用的軟體有多種,但較為廣泛應用的除CAPWAP程序外,還有WEAP程序和TNOWAVE程序等,但其存在的問題大致與CAPWAP程序相同。

圖2-4-1 測樁承載力對比結果圖

圖2-4-2 動靜對比試驗結果圖

2.樁的動測技術在國內的發展和應用

樁的動測技術在我國的推廣和應用,經歷了一段不平凡而且頗有特色的道路。1989年第一次在北京召開的「全國樁基動測學術交流會」,開始將樁的動測技術推廣應用於工程實踐。1995年10月正式頒布了我國行業標准《基樁低應變動力檢測規程》(JGJ/T93-95),使我國小應變動測法進入了實用推廣階段,我國的「基樁高應變動力檢測規程」(JGJ106-97)也於1997年正式頒布。總之,動力測樁的技術在我國的工程建設中已經得到愈來愈廣泛的應用。

由於動測技術的發展,許多有關樁動測的學術爭議也隨之消失。例如,用小應變激振方法能否測定樁的完整性的問題,隨著大量的工程實踐已經得到了解決。目前,全國幾乎所有動測樁單位均採用小應變激振方法來檢驗樁的完整性。至於用小應變激振方法來檢測樁的承載力問題,雖然有些人尚不能接受,但全國已有90多家單位通過了國家建築工程質量監督檢驗中心組織的考試,獲得了建設部頒發的資質證書,允許在樁基工程中應用。盡管有些單位在掌握和應用這些新技術方面還不盡人意,但至少說明了這些技術所具有的優越性和強大的生命力。

此外,我國許多學者和研究人員近年來在樁的動測方面也進行了大量研究開發工作,有些單位還研製了新的儀器和設備,已經在樁基工程中得到應用的幾種動測方法,現在也在進一步改進中。

盡管我國在動測樁的應用和研究開發方面取得了很大的成績,並且在某些方面結合我國國情還有所創新,但也要看到我們在實踐中還存在著許多問題,它們是:①有些方法實施效果不盡人意,需要改進;②某些測試儀器質量不高,不能滿足測試要求;③有的測試單位因經濟利益驅動,接受了某種動測方法本應限制使用的測試任務;④測試人員缺乏應有的經驗或素質不高,造成測試結果不佳或誤判。總之,我們應清醒地看到,樁的動測新技術還將不斷地發展,各種動測方法必須以傳統的靜載試驗作為依託,而不是相互排斥。

二、樁基的類型

目前,我國採用的樁基主要有沉管灌注樁、鑽孔灌注樁、鑽擴灌注樁、沖孔灌注樁、挖孔灌注樁、爆擴灌注樁、鋼筋混凝土預制樁、鋼樁、旋噴樁、振動碎石樁、振動擠密砂樁等類型。

樁基按受力分類可分為摩擦樁、端承樁、擴底墩型樁。摩擦樁以樁周土的摩擦力為主,樁尖支承力為輔。端承樁的樁底坐落在堅硬的基岩上,它以樁底基岩的反向支承力為主,以樁周摩擦力為輔。擴底墩型樁要求擴大樁底部的接觸面積提高支承力。

三、樁基無損檢測方法

以應力波理論為基礎的檢測樁基質量的瞬態動測法和穩態振動法使用得最廣泛。

1.瞬態動測法(錘擊法)

嵌入土中的樁基,相當於一個在阻尼介質中上端自由與下端彈性連接的彈性桿,如圖2-4-3。在樁基頂端應用錘擊的辦法施加一脈沖激振力f(t),樁將產生縱向振動而產生應力波。波沿樁身傳播至樁底部分能量反射回樁頂。若激振力足夠大,樁和樁周圍一定范圍內的土將作為一個體系產生自由振動。通過儀器接收這些波,可對樁基質量作出判斷,並推算出單樁承載力。

圖2-4-3 一維彈性桿模型

(1)反射波法

a.基本原理及波形特徵

反射波法的現場測試工作如圖2-4-4所示。利用小手錘在樁頭施加一沖擊力f(t)被激發應力波在樁身內傳播,當遇到波阻抗界面時,將產生反射波,如圖2-4-5所示。

其反射系數為

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式中:A1、A2為樁身截面積;ρ1、ρ2為介質密度;v1、v2為波速;R表示反射波與入射波的振幅比。這里是以廣義的波阻抗Aρv替代波阻抗ρv,它取決於波阻抗的差異和截面積的變化,反射波旅行時與平均速度及波阻抗界面的深度l有關。然後利用拾震器接收初始信號,樁身缺陷和樁底產生的反射波信號,通過儀器進行處理和分析,結合地質資料對樁的完整性和混凝土的質量作出評價。

b.樁基完整性的分析與判別

完整樁 完整樁一般指樁身混凝土膠結良好,均勻連續,抗壓強度達到設計要求的樁,它只存在一個樁底波阻抗界面,由圖2-4-6可以看出,A1ρ1v1>A2ρ2v2,所以R<0,根據入射波和反射波速度量的相位關系為同向,體現在U(t)曲線上信號為同向疊加,如圖2-4-7所示其波形特徵為一衰減振動曲線,衰減快,樁底反射波明顯,解析度高。由圖分析可得一次反射波旅行時為t,樁長為l,則平均速度為

圖2-4-4 小擾動應變力波反射法示意圖

圖2-4-5 應變波的反射與透射

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t可以從時程曲線上讀得,若知vc或l中任一個,便可求解。若二者均未知時,常利用統計的方法或其他實驗的方法假定vc或根據施工記錄來假定l,以求得近似解。

缺陷樁 當樁間存在缺陷,如斷裂、夾層、空洞、縮頸或擴頸時,缺陷部位的應力波傳播速度v、密度ρ或截面積A與樁身完好部位都有所不同,即存在波阻抗差異。當應力波遇到波阻抗差異界面時,將會產生反射。若根據這一反射時間計算整樁的波速,則其結果將大於完整樁時的波速。如圖2-4-8 示,樁身在l1處斷開,Z2相當於充氣或充泥的波阻抗,反射系數,R<0,曲線中主要反映了l1處多次反射波,而樁底反射不清。圖2-4-9 表示在l1處樁產生擴頸,應力波在l1處反射系數R>0,入射波和反射波為反向疊加,從時程曲線不難確定擴頸和樁底位置。

圖2-4-6 樁身完好

圖2-4-7 完好樁實測波形

圖2-4-8

圖2-4-9

根據樁彈性波速度評價樁的質量 眾所周知,樁基的波速與樁身混凝土的密實程度有關。緻密的樁身,其波的傳播速度則大,鬆散的樁身,其波速則小。

對動測樁身質量分類評價,是根據不同工程和不同類型的樁基檢測和靜荷載資料對比,可從兩個方向分類評價——樁身完整性和混凝土質量:①樁身完整性包括完好樁、微縮擴頸、嚴重縮頸、大面積離析、斷樁等可以根據動測波型特徵判斷;②混凝土質量則可以根據動測樁的波速進行評價。對灌注樁採用下表2-4-1所列波速進行分類判別。

表2-4-1

(2)樁基承載力推算原理

摩擦樁承載力的計算原理

摩擦樁指樁置於松軟地層。當用重錘豎向敲擊樁周土或樁頭而被激起振動後,將在垂向作自由振動,並通過樁側摩擦力及樁尖作用力帶動樁周部分土體參予振動,形成復雜的樁—土振動體系,其裝置見圖2-4-10所示。樁及樁側參振的土體,可視作單質點振動體系,根據質量—彈簧—阻尼模式振動理論,可推導出樁基的剛度計算式。再根據剛度與承載力之間的直接相關關系,可計算出樁基的承載力。

圖2-4-10 頻率法檢測裝置示意圖

圖2-4-11 樁—土體系示意圖

計算單樁抗壓剛度 在樁—土體系振動的曲線上求出振動周期 Tz,計算出自振頻率fz,如圖2-4-11所示。根據單自由度的質量—彈簧體系,其質量和剛度同頻率關系:ω,單樁抗壓剛度為

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式中:λ是動力修正系數,可取λ=2.365;g是重力加速度為9.81(m/s2)。

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式中:(梨形土體擴散半徑);A———樁的橫截面積(m2);L0———樁的全長(m);L———樁的入土深度(m);r1———樁的砼容重(kN/m3);r2及φ———分別為樁的下段范圍內,土的容重(kN/m3)及內摩擦角。

計算單樁臨界荷載 臨界荷載指與按靜荷載試驗測定的P—S曲線上與拐點對應的荷載。根據動靜對比關系,可得臨界荷載:

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式中μ為靜載與動測之間的比例系數。它是選取不同地質條件下各種類型的樁基,進行動靜對比試驗,通過數理統計分析求得的回歸系數。

計算單樁允許承載力(Pa)對粗長樁,特別是當樁尖以下土質遠較樁側土強時,則

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對中小樁,特別是當樁尖以下土質較樁側土弱時,則

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式中k為安全系數,一般取2.0。

2.穩態振動法(機械阻抗法)

(1)方法原理

將樁視為一維彈性體,當其受縱向穩態振動時,給定不同的邊界條件,既可求得樁的動力反映,該反映包含了材料的有關信息。研究樁的動力反映曲線可判定樁的質量和樁基的承載力。

(2)測試系統

樁的穩態激振測試系統如圖2-4-13所示。超低頻信號發生器輸出頻率5Hz~1500Hz的自動掃描正弦信號給功率放大器,由它推動樁頂中心的電磁激振器向樁施加幅值不變的動態激振力(即:激振力在激振頻率變化時,保持恆定,使樁產生穩態振動)。在樁頂和激振器之間有力感測器,它可知激振力的大小,樁頂拾振器接收樁的振動信號,經測振放大器與IBMPC/XT機相連,可進行計算並列印出成果圖件。

圖2-4-12 樁基的導納反應曲線

(3)測量信息的利用及判別樁質量的依據如果使用一定能量在樁頂進行激振,其激振力為F(ω),則樁身內產生應力波,並沿樁身向下傳播,在任何一個密度不均勻的界面上則有一部分能量反射回到樁頂,這時在樁頂用拾震器可直接測量到樁基系統的速度反應U(ω),則速度導納為:

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它決定於樁基系統的質量,阻尼系數和樁基的抗壓剛度。以頻率f為橫坐標,以速度導納絕對值為縱坐標的導納反應曲線,如圖2 4 12 所示。樁—土體系不同,導納反應曲線也有差別,速度導納曲線是判別樁基質量的重要依據。

a.樁身砼的波速vc

由波動理論可知:

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式中:Δf是導納曲線上兩諧振峰之間的頻率差;L為樁長。

應用時根據已知樁長L和測得的Δf計算vc,正常砼的波速vc=3300~4500m/s,若vc小於此范圍,說明砼的質量較差。另外,也可利用Δf和正常vc值反算樁長Lm,質量好的樁L=Lm,若Lm<L則反映了在深度處有質量問題。

圖2-4-13 穩態激振測試系統

b.特徵導納

所謂特徵導納是指導納頻譜曲線上振幅的幾何平均值,還可以求出特徵導納,利用實測的特徵導納與理論計算的特徵導納作比較,可判別樁基的質量。如果實測值接近理論計算值說明樁基的質量及完整性較好。

理論計算的特徵導納公式為

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式中:ρc是樁基質量密度;Ac為樁的截面積。

實測特徵導納表示為

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式中:ρmax和Qmin是速度導納的最大值與最小值,由圖2-4-13中讀出。

若Nm≈N為正常樁,若Nm>N,說明ρc或vc變小(存在局部混凝土鬆散)或Ac變小(局部有縮頸)。若Nm隨頻率增高而變小,表示樁徑上大下小,也為縮頸樁。若Nm<N,一般為擴頸樁。

c.動抗壓剛度

當樁在低頻(低於樁的固有頻率)激振時,位移較小,樁的振動可視為剛體運動或平動,此時導納曲線接近於直線,其斜率的倒數為樁的動抗壓剛度,即

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式中|U/F|和fm為導納曲線的低頻直線段上任一點M的導納值和頻率。

動抗壓剛度的意義及用處可歸納為:KD反映樁周土對樁柱的彈簧支承剛度,KD值的大小與樁的承載力有一定聯系;KD值與靜剛度KS建立統計關系,可以評價單樁承載力,並可估計在工作荷載下樁的彈性位移。

在實際工作中,通常不易獲得理想的曲線,在測得的諧振峰中常摻雜一些假峰,為區別真假峰,尚須測定隨頻率變化的速度導納相位變化曲線,即導納譜相頻曲線。相頻曲線上的零相位點所對應的導納譜幅頻曲線上的波峰,即為有效的諧振峰。

(4)不同類型模型樁的導納譜曲線特徵

a.完整樁

幅頻曲線的低頻段與理論導納譜曲線相近似,利用相頻曲線的零相位點可准確地找出諧振峰,諧振幅間隔均勻、整齊,平均頻差為1450Hz,按公式vc=2×L×Δf,算得波速4350m/s,屬完整正常波速。如圖2-4-14所示。

b.全斷樁

圖2-4-14 完整模型樁導納譜曲線

圖2-4-15是全斷裂模型的導納譜曲線,特點是反映全斷面的諧振峰明顯,在相頻曲線上有對應的零相位點,這是因為應力波在樁身遇到全斷面時,絕大部分能量被反射到樁頂,樁底反射效應不明顯。根據所得頻差可計算斷裂位置。測得Δf=207.5Hz,算得樁身斷裂深度I=8.6~9.6m,也與實際斷裂位置9.0m吻合。

圖2-4-15 斷裂模型樁導納譜曲線

(5)樁基完整性分析與判別

1)通過相頻曲線上的零相位點,在幅頻曲線上確定諧振峰之間的頻差Δf。對於完整樁,幅頻曲線上的各峰分布大致均勻、整齊,用Δf計算的樁身內應力波傳播的速度v′c接近於正常混凝土的波速vc。如果計算的樁身波速v′c小於正常值的下限,表明樁身混凝土質量較差。如果v′c大於正常值的上限,說明樁身中有明顯的異常存在,如果樁身出現斷裂,縮頸或擴頸,應力波在這些異常處的反射效應,使測得頻差增大。如果諧振峰很多,且有類似調制波的波形,即所謂大峰之間夾小峰時,通常,小峰之間的頻差反映樁底效應,由式v′c=2L×Δf計算的值接近正常值,大峰之間的頻差則反映樁身異常處的反射效應。

2)異常的位置。按公式L=×Δf計算,此時vc可選用已判明為完整樁的計算值,或取多根完整樁的平均值,取屬於異常效應的頻差。

總之,判別樁基質量的好壞要綜合利用導納譜的特徵,樁基內波的傳播速度,諧振峰之間的頻差,樁基的動抗壓剛度和特徵導納值等因素進行分析,有可能對樁的砼質量、斷樁、縮頸或擴頸位置及大小作出判斷,可以計算樁的承載力。

3.超聲波檢測法

(1)原理與適用條件

混凝土亦名砼,國內外有關砼聲學特徵的研究成果為工程界利用超聲波檢測灌注樁的質量展示了良好的前景。首先是利用砼的聲參數在樁中的分布,推斷異常的位置和幾何形態等。另外,在一定的條件下,還可以建立砼的縱波速度vP與其單軸抗壓強度Pz之間的關系曲線。但是,砼的不同齡期、不同水灰比、鋼筋配比、骨料的品種、粒徑等因素都能對聲速產生不同程度的影響。有時,砼的強度一樣,由於骨料的品種不同、用量不同、粒徑不同造成縱波速度也不同。特別是不同工區之間原料和工藝上的差異,很難給出統一的vP—Pz關系曲線。比較穩妥的辦法是與靜載荷壓樁試驗結合起來進行,通過對少數樁基的聲波探測和力學試驗,求得vP—Pz關系曲線,以此來作為該工區聲波法測砼的依據。這里主要介紹利用實測樁中聲參數的分布來解析異常位置和幾何形態的方法。

(2)設備與檢測方法

設備包括發射探頭、接收探頭和聲波測量儀。對探頭的要求是:發射功率較大,接收靈敏度較高,指向角合適,有較寬的頻帶,諧振頻率為20~50kHz。其中,發射探頭的機械品質因數要高,以便獲得較高的發射效率和較高的信噪比;接收探頭的機械品質因素則希望低一些,這樣在換能過程中不致引起波形嚴重畸變,並且有較寬的接收頻帶。使用攜帶型計算機可直接進行記錄、計算和判斷異常,檢測方法如下。

1)在灌注混凝土之前,隨鋼筋籠下二至四根鍍鋅鐵導管(砼樁直徑小於800mm時,下二根;大於800mm時,下三根或四根)。分別固定在鋼筋骨架上,位置如圖2-4-16所示,上圖為俯視圖。要求樁體內的兩根鐵導管必須平行,距離誤差小於5%。導管的底部封死,接頭處內壁保持光滑,上部用木塞封住,防止導管內掉入雜物。

2)檢測時,通常是使用岩石聲波參數測定儀,按單發雙收的工作方式測砼樁的聲參數,即在一根導管內下一個發射探頭,在另一根導管內下一對接收探頭,管中注滿水作耦合介質。整個檢測的方框圖如圖2-4-17所示。全面粗測是將待測樁先按較稀的點距H,例如50~80cm,整體測一遍。主要使用參數為聲速和首波振幅,檢測過程中應注意等振幅讀聲波走時t,等增益讀首波振幅。在異常附近細測時,點距可減小到10~15cm。

(3)數據處理與解釋方法

a.異常的判斷標准

制定異常的判斷標準是聲波檢測法的重要一環,通常有兩種做法。一是根據實測資料(包括砼小樣的資料)制定判斷異常的標准;二是根據概率統計原理制定判斷異常的標准。後一種做法比較科學,但在工程實踐中發現,如不剔除或少剔除可疑數據都會漏掉異常點。劉渝等人提出的一種做法是在處理數據時,先統計數據的頻率分布,然後參考已有的聲波資料,剔除不合理的數據,人為地使參加統計的數據為正態分布,並依據概率統計的原理制定劃分異常界限的臨界值,低於此值的數據即為「異常」,可判斷該處內部有缺陷。

圖2-4-16 砼樁檢測示意圖

圖2-4-17 砼樁檢測方框圖

為防止兩根預埋管之間的距離變化引起假異常,引入距離判據,其表達式為

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圖2-4-18為判斷異常的電算程序框圖。框圖中的N為測點數,P為某點聲速出現的概率,若N·P<1,則說明這個測點的聲速(通常為低速)在正常情況下不應出現,其聲波傳播路徑上可能有缺陷。參數Ka由單點聲速vpi、所有測點聲速平均值以及速度均方差σ等參數求出,也可由概率P查正態分布概率表求出。

b.缺陷的詳查方法

在檢測現場,用計算機處理數據,劃分出異常帶(或點)之後,可在包括異常帶的一定深度內加密點距細測,使用方法主要有交會法和視速度——代數重構法。

交會法是將置於測量導管中的發射和接收換能器以較小的點距,如10~20cm,按「水平同步」方式及「斜同步」方式依次對異常帶測量。處理資料時,將每條射線的聲速平均值(射線行程除以首波到時)或者波振幅比標注在聲波射線圖上,如圖2-4-19所示,用來評價缺陷的性質和存在的大致范圍。

由該圖可以看出,在標高為-5.2m附近,有一低速異常,因為穿過這一區間的三條射線速度(3.67,3.4,3.83)均較低,該處縱波速度vP,應取三條射線速度的算術平均值3.6(km/s)。這種作圖交會法簡單直觀,但卻有一定的局限性,因為這些射線在樁內並不都是近似直線傳播的,有時也會由於繞射、折射干擾而造成較大的解釋誤差。

關於視速度———代數重構法,其實就是層析成像技術中的透射層析方法,最早源於醫學中的 X射線層析成像技術。這里給出兩個圖示計算結果。圖2-4-20 的①是為使用代數重構法而將聲波透視空間離散化,圖中分成十八個網格,虛線表示聲波射線的路徑;②測定對象是一根直徑為400 mm,長5 m且在3.2 m深度上充填有爐灰渣的砼樁,圖中所示為對2.8 m至3.8 m一段用視速度———代數重構法細測的解釋成果。由圖中的等值線很容易看出爐灰渣的含量及分布情況;③是另一砼樁的視速度———代數重構法細測的解釋結果。在-2.4 m處有一水平層狀異常,應推斷為斷柱(已知是爐灰渣)。

圖2-4-18 電算程序框圖

圖2-4-19 聲波射線圖

圖2-4-20 透射層析方法示意圖

c.基樁質量的總體評價

評價混凝土灌注樁質量和力學性質的參數有:縱波平均速度v-P、動彈性模量Ed、准抗壓強度Pm以及聲速vpi的離散系數和出現頻率等。表2-4-2 為劉渝等根據工程實踐,參考技術文獻及規范要求,提出的混凝土質量等級的聲參量指標,可供參考。

使用岩石聲波參數測定儀器在現場只能取得縱波速度、首波幅值和聲波信號波形。

計算動彈性模量還需要橫波速度和密度等參數,這兩個參數可通過對砼小樣的測試取得。准抗壓強度Pm可以用下述兩種方法來求取,一是根據縱波速度在vP-Pz曲線上找對應的Pz值作為Pm;二是通過公式(2.4.15)計算:

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式中:K為調整系統,根據基樁有無缺陷,缺陷的性質及大小、數據的觀測質量等因素確定;vPr為砼小樣的縱波速度;Pr為砼小樣的單軸抗壓強度。

利用聲波檢測法的粗測、細測和砼小樣的測試參數,參考表2-4-3的標准,可對混凝土基樁質量作出總體評價。

表2-4-2 混凝土質量等級的聲參量指標

表2-4-3

❹ 聲波測速中如要測可聞聲波頻段實驗裝置如何改進

1、如果是超聲換能器做實驗,那不能測可聞聲的波長,因為換能器有諧振頻率限制,超聲換能器不能工作在可聞聲波段.
2、可聞聲的波長,有幾種辦法,最常見的是共鳴管法.用揚聲器或音叉作聲源,改變管子的共鳴長度,根據聲音的強弱變化一次是半個波長.也有用拾音器檢測敲擊音的方法(時差法)測量的,需要專用儀器,一般也是單頻音作為聲源.像音樂這類復雜音相對不一測准.

❺ 高科技聲波驅蚊App或其他聲波驅蚊裝置真的能驅蚊嗎

當然不可以了,蚊子也不是傻瓜。

這個夏天流行的驅蚊手機軟體和「聲波驅蚊器」採用了聲波驅蚊原理,具有較好的驅蚊效果。7月2日,由北京市科學技術協會、首都互聯網協會指導,北京科技記者編輯協會、北京地區網站聯合辟謠平台共同發布「每月科學流言榜」,對聲波驅蚊進行了辟謠。

至於所謂的能發出超聲波的手機驅蚊APP軟體,更是大笑話。這些APP軟體根本不能釋放超聲波,驅蚊APP軟體一直嗡嗡作響跟釋放超聲波完全不是一回事,絕大部分人的耳朵根本聽不到超聲波。退一萬步,假設超聲波電子驅蚊器真的有效,人們為了防蚊蟲就得長時間接受超聲波,而這對人體健康是非常有害的。至於手機發出的「嗡嗡」聲,耳鼻喉科醫生表示,人耳長時間處於這種單調聲響下,容易產生煩躁情緒和生理不適。

所以大家不要相信謠言。

❻ 聲音的頻率是怎麼測量的

測聲音的頻率:用頻率分析儀或者磁帶記錄儀,數字的磁帶記錄儀可以和微機連接,也可以用聲波頻譜測試儀,如果沒有還可以用一台聲波放大器將要待測的聲音放大後拾取聲波電信號再用示波器測試便可。

響度:是人們對聲強的主觀感覺,不能用任何儀器來測定.一般用聲強這個指標。一般可用聲級計測量。

通常我們把聽到的聲音按照頻率的范圍劃分為高中低等的幾頻,具體如下:
1.極低頻 從20Hz-40Hz這個八度我稱為極低頻。這個頻段內的樂器很少,大概只有低音提琴、低音巴松管、土巴號、管風琴、鋼琴等樂器能夠達到那麼低的音域。由於這段極低頻並不是樂器的最美音域,因此作曲家們也很少將音符寫得那麼低。除非是流行音樂以電子合成器刻意安排,否則極低頻對於音響迷而言實在用處不大。有些人誤認一件事情,說雖然樂器的基音沒有那麼低,但是泛音可以低至基音以下。其實這是不正確的,因為樂器的基音就是該音最低的音,音只會以二倍、三倍、四倍、五倍…等的往上爬高,而不會有往下的音。這就像您將一根弦綳緊,弦的全長振動頻率就是基音,二分之一、三分之一、四分之一、五分之一…等弦長的振動就是泛音。基音與泛音的相加就是樂器的音色。換句話說,小提琴與長笛即使基音(音高)相同,音色也會有不同的表現。
2.低頻 從40Hz-80Hz這段頻率稱為低頻。這個頻段有什麼樂器呢?大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸縮號、低音單簧管、土巴號、法國號等。這個頻段就是構成渾厚低頻基礎的大功臣。通常,一般人會將這個頻段誤以為是極低頻,因為它聽起來實在已經很低了。如果這個頻段的量感太少,豐潤澎湃的感覺一定沒有;而且會導致中高頻、高頻的突出,使得聲音失去平衡感,不耐久聽。
3.中低頻 從80Hz-160Hz之間,我稱為中低頻。這個頻段是台灣音響迷最頭痛的一段,因為它是造成耳朵轟轟然的元兇。為什麼這個頻段特別容易有峰值呢?這與小房間的長、寬、高尺寸有關。大部份的人為了去除這段惱人的峰值,費盡心力吸收這個頻段,使耳朵不致於轟轟然。可惜,當您耳朵聽起來不致轟轟然時,下邊的低頻與上邊的中頻恐怕都已隨著中低頻的吸收而呈凹陷狀態,而使得聲音變瘦,缺乏豐潤感。更不幸的是大部份的人只因峰值消失而認為這種情形是對的。這就是許多人家裡聲音不夠豐潤的原因之一。這個頻段中的樂器包括了剛才低頻段中所提及的樂器。對了,定音鼓與男低音也要加上去。
4.中頻 從160Hz-1280Hz橫跨三個八度(320Hz、640Hz、1280Hz)之間的頻率我稱為中頻。這個頻段幾乎把所有樂器、人聲都包含進去了,所以是最重要的頻段。讀者們對樂器音域的最大誤解也發生在此處。例如小提琴的大半音域都在這個頻段,但一般人卻誤以為它很高;不要以為女高音音域很高,一般而言,她的最高音域也才在中頻的上限而已。從上面的描述中,您一定也了解這段中頻在音響上是多麼重要了。只要這段頻率凹陷,聲音的表現馬上變瘦了。有時,這種瘦很容易被解釋為「假的凝聚」。我相信有非常多的音響迷都處於中頻凹陷的情況而不自知。這個頻段的重要性同時也可以從二音路喇叭的分頻點來分析。一般二音路喇叭的分頻點大多在2500Hz或3000Hz左右,也就是說,2500Hz以上由高音單體負責,2500Hz以下由中低音單體負責。這2500Hz約莫是1280Hz的二倍,也就是說,為了怕中低音單體在中頻極限處生太大的分頻點失真,設計師們統統把分頻點提高到中頻上限的二倍處,如此一來,最完美的中頻就可以由中低音單體發出。 如果這種說法無誤,高音單體做什麼用呢?如果您曾經將耳朵貼近高音單體,您就聽到一片「嘶嘶」的聲,那就是大部份泛音所在。如果沒有高音單體發出嘶嘶的音,單用一個中低音單體來唱音樂,那必然是晦暗不堪的。當然,如果是三音路設計的喇叭,這段中頻絕大部份會被包含在中音單體中。
5.中高頻 從1280Hz-2560Hz稱為中高頻。這個頻段有什麼樂器呢?小提琴約有四分之一的較高音域在此,中提琴的上限、長笛、單簧管、雙簧管的高音域、短笛的一半較低音域、鈸、三角鐵等。請注意,小喇叭並不在此頻段域中。其實中高頻很容易辨認,只要弦樂群的高音域及木管的高音域都是中高頻。這個頻段很多人都會誤以為是高頻,因此請您特別留意。
6.高頻 從2560Hz-5120Hz這段頻域,我稱之為高頻。這段頻域對於樂器演奏而言,已經是很少有機會涉入了。因為除了小提琴的音域上限、鋼琴、短笛高音域以外,其餘樂器大多不會出現在這個頻段中。從喇叭的分頻點中,我們可以發現到這段頻域全部都出現在高音單體中。如我前面所言,當您將耳朵靠近高音單體時,您所聽到的不是樂器的聲音,而是一片嘶嘶聲。從高音單體的表現中,可以再度證明高音單體幾乎很少發出樂器或人聲的基音,它只是發出基音的高倍泛音而已。
7.極高頻 從5120Hz-20000Hz這么寬的頻段,我稱之為極高頻。各位可以從高頻就已經很少有樂器出現的事實中,了解到極高頻所容納的盡是樂器與人聲的泛音。一般樂器的泛音大多是愈高處能量愈小,換句話說,高音單體要製造得很敏銳,能夠清楚的再生非常細微的音。從這里,發生了一件困擾喇叭單體製造的事情,那就是要如何兩全其美?什麼是「兩全」?您有沒有想過,假若一個高音單體為了清楚再生所有細微的泛音,不顧一切的設計成很小的電流就能推動振膜,那麼同樣由這個高音單體所負責的大能量高頻與中頻極可能就會時常處於失真的狀態,因為這二個頻段的能量要比極高頻大太多了。這也是目前市面上許多喇叭極高頻很清楚,卻容易流於刺耳的原因之一。 這里你問的低頻,應該包含了上面提到的中低頻、低頻、極低頻,也就是通常所說的低音,經常會看到某家庭影院的廣告語上寫到超重低音雲雲,就是這個了。

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