相位...

討論電腦用喇叭,甚至一些家用音響AV喇叭都可以。

版主: DearHoney

emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

ssword 寫: 1.前面只有講到接收器的方向性, 似乎沒有提到點聲源跟面聲源相位差的不同?
而且一般喇叭不是應視作點聲源嗎?(靜電喇叭, 平面喇叭當然除外)
這兩種相位差不同, 跟如何調整相位的正負有怎樣的關係?

2.可否詳細說明您提到的不同;
訊號正負的的對比位置<-->前進波形的的震幅相(振幅相是指波前嗎?)
相消相位<-->是物理中"相"差
您要小弟分清楚的是哪兩樣?
點聲源跟面聲源的最大不同在於聲波擴散的方向性, 點聲源的聲波擴散是放射狀,
走的是二維軸向, 同一個擴散速度的波峰是以發聲點為中心成等距同心圓,
您所提出的波形想法是以面聲源為解釋基礎, 若要到用到點聲源上, 您取的是點聲源
的某一切面, 且此切面只與該切點垂直, 而非與整體波相同, 會讓您誤解的原因是因為,
在計算上, 習慣將點聲源的計算以微分期放射狀擴散波, 求其中一單純切面
的計算, 以簡化推導跟計算步驟, 而微觀的物理性相同, 並不代表巨觀的物理性
相同, 再者, 接收體一定有分正面跟背面, 兩面對立的狀況下, 一定會有180度的
相位差, 這跟理想點的接收體並不同, 因理想體的接收狀況只有"正面" 沒有所謂的
背面接收, 是以, 從物體本身收到的訊息來說, 若是微觀振幅的波動狀況跟時程,
您會發現, 是相同的, 也就是該接收點所收到正面跟背面的波是相同的
(但是不同相位哦~ 弔詭嗎? 這在第二點會說明)
可是這時出現的問題是, 收到聲音的點, 本身是參與震動, 還是處於觀測者的位置?
(要扯到火爐跟美女了嗎...[XD])
現實的情況下, 兩者都有可能(例如煙箱法觀測的話就不參與震動, 利用接收器接收
的話便是參與震動), 但是在聆聽的例子, 裡觀測者(接收者)本身是必須參與震動的,
或者應該說, 觀測者本身是藉由"被聲波推動"而得到聲波的資訊, 而您提出的
"正面與背面所接收到的波形是一樣的"的說法在這裡面面臨了一個主觀者跟旁觀者的問題~

您提出的圖形中, 觀測者的正面跟背面受到一樣的波形, 但是, 您對"正面"的定義為何?
圖形中的觀測者接收的是來自左方跟右方的波, 這裡我們定義左方為正, 右方為背,
而您提出正面背面發出相同的波形時相位相同, 便是由這個"切面"或是說"側面"的
觀測而來, 但是, 這樣的相位定義是準確的嗎? 這邊開始便是您提出的第二點問題了~

您如果能夠釐清弟對第一個問題的回覆及到目前為止的敘述, 那第二個問題的回答才有意義~

還請您先跟弟解決這一部分, 我們在進入第二個問題,
因接收者所在位置的不同而造成的相位定義不同,
以及對比的相位差, 與物理上的"相"差~

(上文中的接受者原文要打"ㄍㄨㄢ--ㄘㄜ"者, 但是只要一打就是亂碼, 所以改打接受者)
ssword 寫: 3.可否指點一下何處可以有提人耳辯識基礎理論?
聽你這樣一提, 小弟也想了解一下
4.您覺得重低音前正後負的說法是正確嗎?
可否幫忙小弟解釋一下?
3. 這是小弟六~七年前在醫學院旁聽時聽到的課程, 出處....可能就要查書了
找個耳鼻喉科問問或是查個資料應該都有, 這算是基礎課程~ 語言教育方面也會學到
4.這東西的立足點很弔詭, 一般來說是正確的, 但是問題的癥結應該是說,
相對於主聲道的相位, 重低音怎樣叫"正"? 怎樣叫"負"?
要是主聲道相位是負的, 那, 重低音擺正面時的相位怎樣叫"正"?
相位的正跟負怎麼定義? 至於解釋, 您把第一個問題跟第二個問題弄清楚
就可以知道了~

==
不得已使用注音, 抱歉....
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
ssword
大師
文章: 53
註冊時間: 2001-05-19 08:00
來自: 新竹

文章 ssword »

我想我有點了解emil兄想表達的意思了

現在我必須釐清的是
"人耳在接收前方和後方相同的波時, 是否會有180度的相位差?"
這個問題
了解這個問題, 小弟原po問題的解答也就出現了

我再找找有沒有這方面的資訊可以研讀
若有朋友看到不錯的網路文章在討論這個, 也歡迎通知一下小弟唷
emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

ssword 寫:我想我有點了解emil兄想表達的意思了

現在我必須釐清的是
"人耳在接收前方和後方相同的波時, 是否會有180度的相位差?"
這個問題
了解這個問題, 小弟原po問題的解答也就出現了

我再找找有沒有這方面的資訊可以研讀
若有朋友看到不錯的網路文章在討論這個, 也歡迎通知一下小弟唷
打到快完了, 結果掛掉....我不想重打....
您用MSN問吧, 站上個人資料裡有我的MSN.....

簡單說一下,
1.您說的相位差, 指的是物理上的相差, 也就是我們觀察某一個極短時間內(微分)
或是一個長時間觀察下(積分), 接收者所收到的聲波的波形, 跟另外用以比對的波形,
兩者之間的差異性,

2.在這樣的相差定義下, 將用以作為基準的波形(正相位)以X軸為軸心, 上下翻轉180度,
得到的波形, 稱為負相位, 但是這個負相位是"相對"於正相位的(先定義出正, 再從而得知負),
比較您說的相位差來自於距離, 弟比較傾向相位差的"對比"來自於"時間",
(這部分您應該有很多疑問, 弟給您最大的問題是--"不一樣遠的聲波, 會同時到達嗎?(同時聽到?)")

3.接收者對於您所謂的正面與背面相同的聲波是否判定為同一相位?
我這麼說吧, 兩個面對面的人, 都舉起右手, 那會是同一隻手嗎?
這一段最弔詭也最難懂, 請用MSN詳解吧, 之前打的一堆說明懶的再打了......[XD]
(其中有牽扯到點接收跟點聲源的物理模擬必定在同一軸上, 實際狀況不同軸)
(那依照點接收者的定義, 不論來自何處皆視為正面接收來看, 一個在左邊45度角
(處的聲源, Mirror到後方左邊45度角處, 人面對後方時, 該聲源是再接受者的哪一邊?)
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
ssword
大師
文章: 53
註冊時間: 2001-05-19 08:00
來自: 新竹

文章 ssword »

MYSTJ 寫:有關於"相位"的基本解釋,請參照"音響AV聖經"的P.168.
其後的P.169,P.170也有其衍申的名詞解說,包括相位一致性,相位失真,
都可在其中得到概略的答案.
剛剛翻過"音響AV聖經"相關解說
不過這本書講的只是概略的觀念,
老實說談到的東西不如這個討論串來的深入
看完之後, 收穫並不是很大

不過還是謝謝MYSTJ的推薦 :)
ssword
大師
文章: 53
註冊時間: 2001-05-19 08:00
來自: 新竹

文章 ssword »

emil 寫: 打到快完了, 結果掛掉....我不想重打....
您用MSN問吧, 站上個人資料裡有我的MSN.....

簡單說一下,
1.您說的相位差, 指的是物理上的相差, 也就是我們觀察某一個極短時間內(微分)
或是一個長時間觀察下(積分), 接收者所收到的聲波的波形, 跟另外用以比對的波形,
兩者之間的差異性,

2.在這樣的相差定義下, 將用以作為基準的波形(正相位)以X軸為軸心, 上下翻轉180度,
得到的波形, 稱為負相位, 但是這個負相位是"相對"於正相位的(先定義出正, 再從而得知負),
比較您說的相位差來自於距離, 弟比較傾向相位差的"對比"來自於"時間",
(這部分您應該有很多疑問, 弟給您最大的問題是--"不一樣遠的聲波, 會同時到達嗎?(同時聽到?)")
您上面說的我覺得我都可以理解

另外, 因為聲速=距離/時間
因為聲速在常溫下為定值, 所以距離和時間成反比
要用距離或時間來定義相位, 我覺得都可以

您問的問題若不考慮繞射等等, 小弟覺得: 不會
3.接收者對於您所謂的正面與背面相同的聲波是否判定為同一相位?
我這麼說吧, 兩個面對面的人, 都舉起右手, 那會是同一隻手嗎?
這一段最弔詭也最難懂, 請用MSN詳解吧, 之前打的一堆說明懶的再打了......[XD]
(其中有牽扯到點接收跟點聲源的物理模擬必定在同一軸上, 實際狀況不同軸)
(那依照點接收者的定義, 不論來自何處皆視為正面接收來看, 一個在左邊45度角
(處的聲源, Mirror到後方左邊45度角處, 人面對後方時, 該聲源是再接受者的哪一邊?)
這一段仍然是小弟還不能接受的地方, 也是小弟想再多做點功課的地方\r

您這邊舉的說明例子其實並不恰當
首先聲音的疏密能夠用實際上的左右來比擬嗎? 小弟目前存疑中
而相位....也不是可以用左右來表述的

另外您假設"不論來自何處皆視為正面接收"的話,
則在左邊45度角或後方左邊45度角處, 對receiver都是正面接收
所以這個例子有點怪

============分隔線======================
另外想到一個有趣的問題(如果您覺得很白爛也請不要見怪唷 :) )
聽兩聲道時可以感受到"人聲"是從"前方中央"發出的
想來人聲的部分在左右聲道應是同相, 到達中央的時間相同, 所以才能結相在中間

如果此時人跑到兩喇叭軸線正中央坐下, 面對其中一隻喇叭
依照您的說法此時是否只能聽到非常小的聲音?
(因為照您的說法, 後方喇叭聲音在進入人耳時會反相180度) ?_?

============分隔線======================
最後跟您報告一聲, 小弟沒有裝MSN.... :o
而且即時討論您講解我可能只會點頭, 事後才會想有什麼地方不對
用討論串的方式小弟覺得比較好一些 :o
Waterweed
初學者
文章: 33
註冊時間: 2003-12-05 13:22

文章 Waterweed »

是不是這樣 ?_?

1.因為波源到觀測點的距離沒有遠大於波長,所以使用球面波比平面波好

2.球面波的波前來到耳多附近, 然後波前上的每一點,可視為新的點波源

3.耳膜震動方向與聽到的結果有關, 所以是將"新的點波源內積耳膜面積方向"
然後再對整個球面波源積分起來

好像蠻複雜的 :cry:
而且波在穿過人的頭部的效應也許也要考慮到 ?_?
這個是不是要數值方法來計算才會有結果阿 :o
emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

ssword 寫: 另外, 因為聲速=距離/時間
因為聲速在常溫下為定值, 所以距離和時間成反比
要用距離或時間來定義相位, 我覺得都可以
您問的問題若不考慮繞射等等, 小弟覺得: 不會
因為聲速=距離/時間, 所以, 之前您提到, 相差可以經由距離造成?
可是您有考慮過, 這點的成立是必須在特定條件下的, 一些東西的推導
不是若且惟若, 您可以依定義來說方形是菱形的一種, 但是菱形並不
符合方形的定義, 我跟您對相差在時間/距離上的定義是有差別的
您的定義裡, 正負相差是"距離相差 半個週期 的奇數倍的兩個波"
您這樣定義的原因是, 當您定義裡的完美接收者接收理論波時, 到達時間的
差異並不構成問題, 但是, 在我的定義裡, 正負相差的定義是
"同一時間裡接收的兩個波相位相反(依波行進方向上下翻轉180度)"
兩者之間的差異, 是在於在距離不同的狀況下, 要有相差的狀況產生的話,
必須
1. 造成相差的兩個聲波必須相差半個週期的奇數倍,
2. 造成相差的兩個聲波必須完全相同
3. 造成相差的聲波的頻率跟振幅跟週期必須"完全不變", 也就是不會因時間改變
但是, 跟我之前的回Post中說明的一樣, 現實生活中都是合成波,
所以第三點並不成立, 所以您的推導在第三點上會有問題, 因為在完美接受者
跟理論波上, 第三點是一定成立的, 但是現實生活物中的複合波並不相對應

待續.....
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

ssword 寫:
emil 寫: 簡單說一下,
1.您說的相位差, 指的是物理上的相差, 也就是我們觀察某一個極短時間內(微分)
或是一個長時間觀察下(積分), 接收者所收到的聲波的波形, 跟另外用以比對的波形,
兩者之間的差異性,
您上面說的我覺得我都可以理解
這邊我要點出的問題是, 當你用點接收來當作接收者(這是完美接收者), 這是在微分
的狀況下作的觀察, 所以不論波是由正面(左方)或是背面(右方)進來, 該接收點只是
單純的依著與波行進方向垂直的Y軸相作簡協運動, 所以對該接收點來說, 他只有正面接收
廣而推之, 不論行進波從哪一邊傳達給接收者, 接收者只依與波行進方向垂直的軸作運動
所以只要兩個行進波在同一個軸向上, 兩個波的方向問題並不會造成相差, 只有所謂
行進波的"波程差"(因時間或是距離造成)會造成相差, 所以你會作出, 從左邊跟從右邊
進來的相同波對接收者來說是一樣的, (因為觀察的結果, 接收者所作的運動是一樣的)
但是, 如果把該接收點積分成一個沿著X軸的"線段", 由左邊進來的波, 跟從右邊
進來的相同的波, 會是一樣的嗎? 如果積分成沿著Y軸的線段, 兩個結果相同嗎?

待續....
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

emil 寫: 這邊我要點出的問題是, 當你用點接收來當作接收者(這是完美接收者), 這是在微分
的狀況下作的觀察, 所以不論波是由正面(左方)或是背面(右方)進來, 該接收點只是
單純的依著與波行進方向垂直的Y軸相作簡協運動, 所以對該接收點來說, 他只有正面接收
廣而推之, 不論行進波從哪一邊傳達給接收者, 接收者只依與波行進方向垂直的軸作運動
所以只要兩個行進波在同一個軸向上, 兩個波的方向問題並不會造成相差, 只有所謂
行進波的"波程差"(因時間或是距離造成)會造成相差, 所以你會作出, 從左邊跟從右邊
進來的相同波對接收者來說是一樣的, (因為觀察的結果, 接收者所作的運動是一樣的)
但是, 如果把該接收點積分成一個沿著X軸的"線段", 由左邊進來的波, 跟從右邊
進來的相同的波, 會是一樣的嗎? 如果積分成沿著Y軸的線段, 兩個結果相同嗎?
待續....
承上, 這樣模擬的點接收還有一個很大的問題, 就是您推導的狀況下, 兩個點聲源
必須在同一個軸向上, 可是如果就現實狀況來說, 這是一個很大的變數, 而且因為
點聲源的波是放射狀行進, 所以, 也無法利用垂直投射到軸向上作計算~

==========以下無關這次討論==========
在科學方法裡, 理論來自於實際的觀察, 當我們發現一個實際狀況的現象時,
我們會想出一個合理的方法去說明他, 這就是理論, 當有新的事物產生時,
用既有的理論去產生新的理論叫做推導, 在理論產生或是推導的過程中,
會有許多理論無法解釋的現實狀況發生, 因為現實狀況遠比推導過程複雜,
所以我們會簡化現實情況, 或是不考慮某些會發生的狀況, 以推導出最簡單,
或是說最基本的理論(公式), 而要以這個基礎理論去解釋現實狀況時, 有時會
發生不相符的情況, 因為在解釋時漏掉了一些因素的影響, 所以我們可以說某種
情況來自於某個理論的推導或延伸, 但是我們不能用理論算出一些東西,
而跟現實狀況不相合時, 說現實狀況的認知有誤~ 這點是科學方法的一個弔詭
千萬不要陷進去啊~
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
emil
神人
文章: 914
註冊時間: 2002-02-26 08:00
來自: 窮人的國度
聯繫:

文章 emil »

ssword 寫: 聽兩聲道時可以感受到"人聲"是從"前方中央"發出的
想來人聲的部分在左右聲道應是同相, 到達中央的時間相同, 所以才能結相在中間

如果此時人跑到兩喇叭軸線正中央坐下, 面對其中一隻喇叭
依照您的說法此時是否只能聽到非常小的聲音?
(因為照您的說法, 後方喇叭聲音在進入人耳時會反相180度) ?_?
一半正確, 一半有些問題
在正中央坐下, 主聲波會相消(喇叭的直接音中, 進到耳朵的), 但是不會變的很小聲,
因為有其他的直接音, 因為音源是擴散性的, 一個喇叭單體的發聲我們可以視為兩個部分,
中央的軸線在喇叭單體同樣大小的這個圓週內, 聲波視為面聲源擴散(單純向前)
在單體圓周以外的, 視為點聲源擴散(放射狀向外), 在這個狀況下, 放射狀的部分是不會
相銷的, 這還是單純的以二維軸向來看, 要是考慮三度空間狀況, 主聲音相銷的部分
約只一般聽到音量的30~40%, 而且聲音是先相消, 還是先進到耳朵, 這點也要考慮,
以最簡單也最常碰到的狀況來看, 便是左右聲道喇叭有一個聲道正負接反, 造成相位不對,
但是這時在人耳聽起來的狀況, 並不是變很小聲, 聲音在中央的音壓的確會降低,
但是還不至於變的很小聲, 反而最明顯的情況是"失焦", 也就是聲音無法聚焦於中點
口說無憑, 耳聽為證
歡迎討論, 請至此來信
about.me/emilwu
回覆文章