声学上的测不准原理 - 基础理论室 - 声学楼论坛

从微观上说, 经过的时间越短, 频率的变化越高.
从宏观上看, 测一个扬声器时, 同样的样品, 同样的测试仪器, 测试环境, 任意两个时间测不出绝对相同的结果
(所测得的声压在一个非常小的范围内波动),模拟的SPL曲线通常平滑的, 但实测结果是带很多毛刺的,根本原因在这里

[此贴子已经被作者于2008-10-27 22:49:01编辑过]

以下是引用db在2008-10-27 08:36:43的发言：
如题
Δf*Δt=1
声音的音调与位置不可能同时测量正确

[此贴子已经被作者于2008-10-27 12:37:36编辑过]

时间测不准
Δf*Δt=1
表现为同一地点不同时间测得的SPL值结果不同

而Δs=v*Δt

故Δf*Δs=v ,
为位置测不准. 表现为同一时间不同地点测得SPL值结果不同

以下是引用okk在2008-10-28 21:27:02的发言：
随机误差嘛。为何叫“测不准”？

说随机误差也对, 但你这个是表面原因, 微观世界的混沌现象是测不准的实质原因.

以下是引用松香味在2008-10-28 23:18:26的发言：
扬声器实际应用中，不同的电源插座、电源线，不同的音箱线、信号线，（交流）电源被干扰的程度不同等等，扬声器发出声音的音质音色听音感受就有明显不同。个人认为这时候输入扬声器的音频信号是存在某些“微妙”变化的。这些情况与“测不准原理”有没有联系呢？？

有一定的联系, 但涉及到主观听音感觉, 同心理声学又有很大的关系, 心理声学中人的主观听感, 有时会受到下意识情不自禁的扰动, 就算同样的声音听
两次, 有时也会有不同的感觉, 从佛教的观点看, 是因为人的心思没有一刻能够静下来, 此念刚消,彼念又起, 念念相续, 长久不息. 你不信就试试,肯定是这
样的. 有些发烧友听音时很挑剔, 总感觉这里不对, 那里有问题, 于是把音箱这样摆, 那样移,似乎这样好一点,那样又差一点, 实际上是自己困扰自己.这属
于心理上的"测不准".

[此贴子已经被作者于2008-10-29 05:00:04编辑过]

以下是引用WANGFUYU在2008-10-30 10:51:22的发言：

我比较赞成圣灵的观点，在电声领域，我只知道在测量随机噪声（如粉噪，白噪）时，由于瞬时电压的不确定性，而我们对电压的读数是对电压在某个时段积分的结果，除非积分时间无限长，否则积分的结果都是变化的量，不稳定的量，这就导致我们无法读准某段时间内的电压值，这就是我听说的测不准。
至于国明所提的
“时间测不准
Δf*Δt=1
表现为同一地点不同时间测得的SPL值结果不同

而Δs=v*Δt

故Δf*Δs=v ,
为位置测不准. 表现为同一时间不同地点测得SPL值结果不同”

我不赞成，根据我们的经验，只要信号能够达到稳态，其输出结果也就是稳定的，当然如果信号周期长，而你取样时间窗短，那就会导致不同时刻，读数不同了。
如果真是如国明上述观点，将导致不可知论，这也是与我们实际情况不相符合的。

王兄说得有道理, 但声学测不准原理是泰斗马大猷先提出的, 虽然这是从两列差频波的干涉中导出的, 但他最后话锋
一转, 直接点明了,在声学测量中,如要求频率准确, 测量时间 Δt 应取得比较大.(见现代声学理论基础p.72)
虽然他没直接说声压测不准, 但我们知道声压是同辐射阻抗有关的, 辐射阻又是与(ka)有关的, k直接同频率f相关,
频率不准k就不准,最后声压则不准,这些是联在一起的. 关键是怎么看, 就像相对论一样, 在低速世界里,可直接认为
相对论理论是错误的, 可被忽略的, 但在高速世界里相对论就成立. 同样的, 在声学测量中测不准似乎是可被忽略的,
但我以为声学的问题同相对论有区别, 声学的问题实质上是微观世界的振动被一级级放大,显现在宏观上. 或许这能
解释为何B&K(或所有牌子)的MIC在低频段较直, 而在高频段喜欢抖动.而且如果测量MIC足够小,比如纳米级的MIC,
那么测得的声压级应该相当高.

[此贴子已经被作者于2008-10-30 23:20:53编辑过]

以下是引用Sted_Zero在2011-07-14 13:05:23的发言：

频率是一个全局量，所以一般说的瞬时频率是没有意义的。

简单说就是对于一个时间窗（0，T）内的信号为f(t)，则利用偶延拓可以

扩展到（-T,T）。那对于局域时间域上的函数可以用一组正交完全集来展开。

f(t)=∑F(n)cos(n*pi*t/T)，实际这里的F(n)就是频谱，而频率间隔

△w=Pi/T，△fT=1/2。如果时间窗（0，T）内信号f(0)=f(T)，这时无需延拓，可得：，△fT=1。

量子力学里的不可确定和这个稍有不同，但数学上基本相同。如果把上面的（t,w）也看成一对力学量，在t表象中w的表示就是-i?t，而量子力学中（x，p），在x表象中p表示为-ih/(2*pi)?x。

所以个人认为说测不准也无大碍。

学得太死, 不懂活学活用, 频率是一个全局量吗? 频率等于什么? f=1/T, T是时间, 你认为频率只在一段时间内才可以反映, 因为你只懂数学公式用付立叶级数将它扩展到一段时间窗之内你才认识它, 所以说学得死.如果T取得很小, f可以很高, 所以频率怎么不能是一个瞬间量?瞬时频率为什么没有意义? 实际上时间并不是连续的, 现代物理发现时间是量子化的, 是由微小的一片片时间元连成的, 所以时间是量子化的,而弦理论更认为物质就是由高频振动的弦,也就是频率组成的, 所以频率很有可能是构成客观世界的基本成分,这么一看瞬间频率非常有意义.声学测不准的本质原因来自于频率本身就是量子化的物质,现代声学理论已经提出了声子理论,就是把声波看作一个个的粒子, 不同的频率, 就是不同大小的粒子,因为是粒子,必然会反应微观世界的某些性质,导致测不准.比如你用一个波形发生器发射一束100Hz的声波, 这100Hz的声子,假如它是一只足球那么大,那么不管你多少次试着将这个球踢出去, 声子在一段固定的时间后到达空间某个位置,都不是固定的,因为它在振动,左摇右摆的,这是声子的基本性质之一.不同的声子可以互相碰撞融合, 这就是我们常见的频率干涉,融合后有的变大了一点, 有的变小了一点,这就是我们听到的拍频或差频. 声子遇到障碍后会转变方向,这就是声波的反射, 声子会破裂产生其它声子,这就是声波的衍射.用声子理论完全可以解释目前的任何声学问题.

主题：声学上的测不准原理