音响调音知识解读

音响调音知识

第一章声学基础知识

第二章传声器（话筒）

第三章调音台

第四章信号处理设备

第五章专业放大器与音箱

第六章音响系统的调试

第七章音质主观评价

第八章专业英语

第一章声学基础知识

声波的物理特性

声波的振动方向与传播方向是一致的，所以称声波为纵波。

在某一个时刻，同相位的振动传播到达点的集合称为波前，也称波阵面。波阵面是平面的波称为平面波，波阵面是球面的波称为球面波。

物体在一个位置附近作往返运动称为振动。

振动体每秒振动的次数称为频率，用符号f表示，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。振动体每振动一次，即完成一次往复运动所需的时间为周期，用符号T表示，单位是周，或s/次。频率和周期的关系为f=1/T

声波每秒钟内传播的距离称为声速，用符号c表示，单位为米/秒，声音在空气中的传播速度为343米/秒。

物体每完成一次往复运动所经过的距离称为波长，用符号λ表示，单位是米。

频率、波长和声速三者之间的关系如下：λ=c/f

声波在传播过程中的状态包括：声波的反射、声波的散射、声波的衍射、声波的绕射、声波的折射、

声波的透射、声波的吸收、声波的干涉。

声波的度量

声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能，记做W。单位是瓦（W）

声强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。声场中某一点的声强，即指单位时间内，在垂至于声波传播方向的单位面积上所通过的声能，符号为I，单位是瓦每平方米（W/m.m）介质质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力的起伏称为声压，记做P，单位是帕斯卡（Pa）声功率级是声功率与基准声功率之比的对数的10倍，记做Lw，单位是分贝（dB），

声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍，记做Li，单位是分贝（dB），声压级是声压与基准声压之比的对数的20倍，记做Lp，单位是分贝（dB），声功率级、声强级、声压级都是无量纲量，是相对比较的值，其数值大小与所规定的参考值有关。

两个数值相等的声压级叠加时，只比原来增加了3dB，而不是增加一倍，如果两个声压级差超过15dB，则附加值可以忽略不计。

听觉的主观感受

人耳的可听频率范围一般在20Hz～20000Hz之间，频率超过20000Hz的称作超声波，频率低于20Hz 的称为次声波。人耳可听的声压级范围一般在0dB～140dB左右，150dB左右的声音可能会对人耳造成损害。

人耳对声音的识别主要是依据音调、声量和音色，称为声音的三要素。相对应的物理量为频率、响度和频谱。

响度是人耳对于声音强弱的主观感受，用符号S表示。为了对响度进行计量，定义响度的单位为“宋”（sone），并定义：声压级为40dB的1000Hz的标准音的主观感受规定为响度等于1sone。为了把声音强弱的客观尺度与在此声音刺激下的主观感受的强弱联系起来，引入了响度级的概念。任何声音的响度级，在数值上等于与标准音（1000Hz）一样响时所对应的标准音的声压级，用符号P表示。单位为“方”（phon）。根据定义，人耳判断与1000Hz纯音的1dB声压级等响的响度级为1phon。

等响曲线

在同一条等响曲线上的不同频率、不同声压级的纯音信号，给人的响度感觉是一样的。等响曲线在声压级低时斜率大，即变化快，而声压级高时，等响曲线比较平坦，在低频时尤为明显。可以看出人耳对于2000～4000Hz的声音最为敏感。

人耳对于声音的高低的感觉为音调。音调的高低与频率有关，频率越高，人耳感觉的音调越高。在音乐上音调称为音高。频率增加一倍，即增加一个倍频程，音乐上称提高了一个八度。音调的单位是“美”（mel），其定义为：频率为1000Hz、声压级为40dB的纯音所产生的音调是1000mel。

音色主要取决于声音的频谱结构。

掩蔽效应：人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象，称为掩蔽效应。当被掩蔽的声音和掩蔽声频谱接近时，掩蔽量较大，即频率接近的声音掩蔽效果明显；掩蔽声的声压级越高，掩蔽量越大；低频声对高频声会产生相当大的掩蔽效应，而高频声对低频声的掩蔽效应则相对较小。

双耳效应：双耳定位声源方位的能力称为双耳效应。一般对于1000Hz以上的声音，靠双耳的声强差定位，而对于1000Hz以下的声音，靠双耳的时间差（相位差）定位。双耳效应是立体声听音的重要条件。

哈斯效应：两个同样的声音（频率、振幅相同）到达人耳，会出现三种情况：（1）一个声音比另一个声音先到达5～30ms，则会感觉到一个延长了的声音，它来自先到达声音的方向，迟到的声音好像不

存在。（2）如两个声音先后到达有30～50ms的时间差，就会感到存在两个声音，声音的方向仍由先到达的决定。（3）若两个声音先后到达时间在50ms以上，则可以清楚地听到两个声音来自各自的方向。

室内声学

发声体在闭室内振动，所发出的声波在室内空间形成复杂的声场。声场中某一位置上听到的声音由三部分组成：直达声、近次反射声（早期反射声）和混响声（多次反射声）。

直达声：指从声源直接传播到听音点的声音，其传播路径是从声源到该点的直线段。在传播过程中，直达声不受室内界面的影响，距离每增加一倍，声压级衰减6dB。

近次反射声：指相对直达声延迟50ms以内到达的反射声。由于哈斯效应，延时在50ms内的反射声难以和直达声分开，不会互相干扰。

混响声：指在近次反射声后陆续到达的、经过多次反射的声音。

当室内声源停止发声后，声音衰减的过程称为混响过程。混响过程可以用混响时间加以度量。混响时间，指在达到稳态声场后，声源停止发声，从声源停止发声到室内声能密度衰减到原来的百万分之一（衰减60dB）时所经历的时间，记做T60。在计算混响时间时，通常要计算125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz六个频率的值。在未加注明时，通常是指500Hz的声音的混响时间。混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短则会感到声音干涩、缺少穿透力和亮度。混响时间长，有利于声音的丰满，但过长则会感到声音含糊不清，降低了听音的清晰度。

计算混响时间：赛宾公式T60=KV/A，式中：T60为混响时间；K为与温度有关的常数，一般取K=0.161s/m；V为闭室的容积；A为房间的吸声量A=Sα，S为室内总表面积，α为室内平均吸声系数。