录音声学知识要点

《录音声学》复习提纲

一、填空题

1、由于声波存在而在静态大气压上叠加的压强变化分量称为声压。

2、点声源辐射的声压级和声强级，当距离增大一倍时，都将减少6dB 。

3、声强是指单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积平均声能。

4、对声压级进行A 加权测量时，其单位是dBA 。

5、空气对声波的吸收主要来源于空气的粘滞吸收性。频率越高，则空气吸收越强。

6、空气的声吸收大小与空气的粘滞性、热传导性以及空气分子的弛豫吸收等因素有关。

7、举出两个相干波的例子：同一个声源的直达声和反射声两个频谱相同的声波

两个播放相同信号的音响。

8、举出两个非相干波的例子：两个乐器发出的声音两个人聊天的声音等。

9、简正频率为弹性体的固有振动频率，一般有无数多个。

10、弹性体振动的最小振动频率称为基频。

当较高频率为最小频率的整数倍时，较高频率称为谐波。

11、弹性体受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，当振动频率等于其固有振动频率时，系统会产生共振。

12、弹性体第n次振动模式是指其第n次振动的振幅和相位随位置变化的规律。

二、简答题

1.什么是振动系统的固有振动频率？什么是共振和共振频率？

固有频率:系统自由振动的频率，由系统本身的性质决定

当周期性外力作用在振动系统时，物体会产生受迫振动，当外力的频率与物体固有频率非常接近或完全相等时，振幅会迅速达到其可能的最大值，这种现象称为共振。发生共振时对应的频率就是共振频率。

2.什么是弹性体？什么是弹性体的简正频率？

弹性体是指具有弹性的物体。物体受外力后产生形状或体积变化时，物体内部会产生反抗外力，企图恢复原来形状的力，则物体具有弹性。

弹性体的简正频率是指弹性体的固有振动频率，有无数多个，并且是离散的，是由弹性体本生的状态和性质决定的。

3.什么是声速、声波的频率和波长？20Hz和20kHz声波的波长分别是多少？

声速：每秒钟媒质质点振动（状态）传播的距离。

声波的频率:声源或媒质质点振动的频率

波长：某一频率的声音在一个周期时间内传播的距离

20Hz波长为17米每秒

20kHz波长为0.017米每秒

4.什么是平方反比定律？若距声源2m处的声压级为90dB，则8m、10m 处的声压级分别是多少？

平方反比定律：距离增大一倍，声压级或声强级减少6dB

8m：78dB

10m：dB

5.声压级和声压的换算公式是什么？为什么要采用声级作为声音的度量单位？

SPL=20lgp+94

声压级对声压取对数后能将比例置于对数坐标中，与人耳的听觉感知更好的联系在一起并且能允许非常大的数字以更紧凑的形式表示。

6.什么是驻波？驻波是如何形成的？

驻波：振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加时，就产生了驻波。

比如水波碰到岸边就反射回来时，前进和反射波的叠加就产生驻波。

驻波形成时，空间各处的介质点或物理量只在原位置附近作振动，波停驻不前，没有行波的感觉，所以称为驻波。振幅最大处叫波腹，振幅最小处叫波节。

7.什么是听觉临界频带？有什么实际应用？

听觉临界频带：主观听感突然发生明显变化的频带宽度，也就是听觉滤波器的有效带宽。

实际应用:（1）.进行声学测量时，例如，测量频率特性时，一般采用三分之一倍频带窄带噪声，其带宽按临界频带取。

（2）.在建立听觉模型时，往往将声音信号按临界频带划分，然后再进行分析处理，例如，响度测量仪。

（3）.临界频带的听觉机理在聆听乐音时频率分析的作用是心理声学研究的基础。

8.什么是等响曲线？等响曲线有何实际应用？

等响曲线用来表示具有相同响度级的纯音的声压级随频率变化的特性。

实际应用：响度的测量，声压级测量中的计权网络。

9.什么是掩蔽效应？纯音的掩蔽规律是怎样？掩蔽效应有何实际应用？

掩蔽效应：由于A声音的存在而使B声音听阈提高的现象。A声音称为掩蔽声，B 声音称为被掩蔽声。

纯音的掩蔽规律：低音容易掩蔽高音，而高音较难掩蔽低音；

频率相近的声音容易互相掩蔽；

提高掩蔽声的声压级时，掩蔽阈会提高，而且被掩蔽的频率范围会展宽。

掩蔽效应的应用：数字音频压缩编码系统（感知编码），声频指标的相对性。

10.什么是梳状滤波效应？

梳状滤波效当直达声与延时声叠加后，由于声波的干涉，使其频率特性等间隔地出现峰谷，这种现象称为梳状滤波效应。

产生的原因:干涉造成同相加强，反相抵消

11.什么是哈斯效应？哈斯效应有何实际应用？

当延迟时间小于50ms时，即使延迟声的声压级比直达声大得多，也不会对直达声听音形成干扰，这种现象称为“哈斯效应”。

在实际应用中，哈斯效应泛指听觉不能察觉延迟声的存在而定位于先导声的现象。（1）扩声工程：利用哈斯效应，可以在分区式扬声器系统的声场中，保证听众视觉和听觉的一致性。

（2）多声道环绕声重放技术：对后置的环绕声道进行适当的延时，使其不会干扰前方声像定位。

12.什么是听觉的积分效应？

大量的测试结果表明：在大约100ms~200ms的持续时间以内，声音的响度随持续时间的增大而增大。这一特性说明听觉的响度感觉具有时间积分（累积）效应。

13.什么是头中定位效应？产生的主要原因是什么？

头中定位效应是指声像出现在颅内的现象。最常见的头中定位效应出现在用耳机重放声音的时候。

产生原因：双耳信号相同或相关性很强。解决方法:双耳信号畸变。只要双耳输入信号能够很好地模拟自然听音时的双耳信号，则无论采用何种重放方式，都不会产生头中定位效应。

14.什么是鸡尾酒会效应？

能够从众多声音中分辨出自己想要听的声音能力，称为“鸡尾酒效应”。鸡尾酒会效应是除双耳定位外的另一个双耳听觉效应。原因:双耳听音时声音的掩蔽阈小于单耳听音时的掩蔽阈。即当存在来自其他方向的掩蔽噪声时，双耳听音比单耳听音不容易被掩蔽。

三、论述题

1.简述人耳基本结构和功能。

人耳：（1）外耳：耳廓、外耳道；作用：将声音传输到中耳，提供定位信息

（2）中耳：鼓膜、鼓室、三个听小骨（锤骨、砧骨、镫骨）、卵形窗和圆形窗；

作用：放大声音，保护内耳（杠杆原理、听反射效应）

（3）内耳：耳蜗与半规管；

作用：频谱分析；将声波信号转换成生物电信号，传导至大脑。

2.什么是头部相关函数？如何定义？有何实际应用？

头部相关函数：在声波从声源到达耳膜的传输路径中，经过了头部和外耳的作用，使声压产生了变化，这种变化可以用一个线性系统的传输函数来表示，称为头部相关函数。它在频域定义为

P l∅, θ, r, ω, a

H l∅, θ, r, ω, a=

P0 r, ω

P r ∅, θ, r, ω, a

H r∅, θ, r, ω, a=

P0 r, ω