录音艺术 第二节 声音基础

2、声音的物理属性

1、振幅：高于或低于正常大气压 的峰值






2、均方根值：接近人耳感觉到 的信号水平。 均方根值=峰值÷√2=0.707×峰 值 3、周期与频率 周期：声源完成一次完整的震动 所需的时间（T） 频率：声源每秒钟振动的次数 （ f） 频率=1/周期
4.声速：声音传播的速度 声速与传播媒介的密度有关 密度越大声速越快 声速与温度有关 温度越高,声速越快 通常情况下(在一个标准大气压下，常 温时V=340米/秒（空气） 5、波长：在一个周期时间内，声音 传播的距离 λ λ=VT
5、声音在封闭空间传播会发生哪些现象？这些现象对录音实践有什 么影响？谈谈你的看法。 声音在传播过程中遇到障碍物会发声反射或者衍射现象，同频率 或者频率接近的声波相遇时还可能发生干涉现象，产生拍音、驻波 以及梳状滤波器效应。这些现象会影响录音质量，所以录音棚和音 乐厅要进行严格的声学设计，做吸声、扩散、隔声、隔振的处理。
（2）扩散
扩散不好,声音有汇聚作用 ，有声学缺陷， 如凹面体 如何有利扩散: 合理布置反射与吸声材料，增加凸面体
第二节、专业声场（录音室、播 一、音质设计 音室、演播室） 频率均衡
混 响 ↓（语言-越短越好；音乐录音棚声音要活跃、比较长；演播室-比录音棚 长） 良好扩散 （专业录音室） 声响分割好 使用隔板，把不同乐器的声 音分开接收 （录音棚）



近似自由声场 1。回声 2。噪声 二、室内声场 1.室内声场的描述 (1)室内音响组成：直达声、 近次反射声、混响声
混响
*混响声：声音经过多次反射后，密度达到 一定程度，这是它们作为声音的连续衰减 而被人耳感知。 混响声与回声的区别：回声 >50毫秒 人耳 能分辨；混响声 <50毫秒 人耳不能分辨 (2).室内声能变化
6、等响曲线说明了哪些问题？
1、响度级随声强而定，声强越高，响度级相应增大； 2、声强不是决定响度级的唯一因素。尽管声强相等，响度级却 不相同。可见，频率也是影响响度级的因素； 3、不同的频率，响度级的增长率各不相同。当响度级较低时， 等响曲线的形状近似于听阈曲线，随着响度级的增加，曲线逐渐趋 于平直。
未来的音频技术
Past Dolby Experiment 杜比过去的实验
Avatar Re — Mix 重新混音《阿凡达》 Skywalker Sound ‘天行者’声音制作 Gary Summers 盖里.萨莫斯 3D Audio Panner 3D 音频声像 14 Channel Concept Mix 14 声道概念混音
声像定位规则
14
声音设计 先期录音 同期录音 配音 音频制作 混音
数字音频制作的工艺流程
以《King Kong》为例
1、Sound Effects Recording
2、Sound Editing
3 、ADR（自动对白替换）
4 、Foley（拟音）
5、Mixing Dialogue， Music&Effects1
2、考虑声速的问题，在对大乐队采用远距离的主传声器和近距离的 辅助传声器进行拾音时，主辅传声器拾取到的声音混合时会有什么 现象？ 辅助传声器距离乐器近，主传声器距离乐器远，它们拾取到的声 音差别主要在于： 1）主传声器比辅助传声器有延时； 2）如果在音乐厅、剧院等演出场所，主传声器拾取到很多反射声， 混响感强，辅助传声器拾取到的大多是直达声，比较清晰。
1.听阈:(1)频率范围 20Hz-20kHz (语言 601000Hz基频；敏感区 3000-5000Hz) ( 2)动态范围 闻阈：0.0002毫巴 0dB ； 痛阈：120dB 语言40dB 音乐80dB
2.响度级和等响曲线
等响曲线说明:




人耳对声音的响度感觉是随声音强度大小 变化而变化的 同样声强的声音，频率不同，响度级也不 同 人耳对高频和低频信号的敏感程度差，对 低频尤为突出 1000Hz时，响度级和声音强度数值是相同 的
一、人耳的听音过程
结构及听音过程
二、声音三要素（主观感觉）
响度：人耳对声音强弱的主观感受，由振 幅决定（和振幅对数成正比），与频率和 波形有关 音调：由基频决定，受声音强度影响 音色：在听觉上区别有同样响度，同样音 调的声音之所以不同的特性，由谐频成分 的多少及大小决定。
三、人耳的听觉特性
6.相位:


是指同频同样波形的周期信号之 间,在时间上的相对位置关系. 也可以说明声波在周期性运动 中在某一时刻的精确位置




声音信号的叠加： 同相信号相加，相互加强 反相信号相加，相互抵消 异相信号相加，遵循代数和规律 问题：什么后果？
梳状滤波器效应



本质上是一种声波之间相互干涉 所造成的振幅失真 梳状滤波器效应对所要求的平直 的频率响应产生了严重的失真 问题：应注意些什么？
1、声波的反射、折射 当声波从一种介质传到另一种介 质时，如果两种介质分界面的大 小与声波波长可以相比拟时，则 声波的传播方向要发生变化，产 生反射、折射现象。
2、声波的衍射（绕射）

声波在传播过程中，遇到障碍物 时，会绕过障碍物继续前进，这 一现象称为声波的绕射（衍射）
第二节、声音的生理、心理属性
6 、 Mixing Dialogue， Music&Effects2
影像声音基础
George Lucas:声音占电影体验的50%。
声学基本知识


第一节 声音的物理属性
一、声音的产生及传播 物体的振动产生声音——声音的 产生 声音是被人耳感知的高于或低于 正常大气压的压力变化——什么 是声音 波的概念：横波还是纵波？ 产生声音的物体称为声源。




声场：声音传播的空间成为声场 自由声场：没有任何障碍物存在的声场 在自由声场中，声音（点声源-固定能量） 的大小是按与声源距离平方成反比的规 律衰减，即和声源距离扩大一倍，声音 减小为原来的1/4。 空气对声音能量有吸收作用，对高频尤 为突出
第二章、声场
第一节、普通声场
一、室外声场
SDDS 立体声 声道 Dolby5.1 环绕声 默片
Dolby7.1 单声道
Dolby Surround 7.1 杜比 7.1环绕声
SCREEN 银幕
8
目前，一般的影院都只能播放 5.1 声道音频。杜比7.1环绕 声技术增加了两个独立的声道，从而可以在影院里建立4个 独立的环绕声区域，实现更加栩栩如生、引人入胜的观影体 验。 前方音箱 首先要摆放作为整个声场的一对主音箱和中置音箱。一 般来说，前方音箱都是以一字排开的方式面对聆听者摆放。 要求前置音箱与中置音箱的高度尽可能相同。 环绕音箱 剩下的四个音箱是环绕音箱。环绕音箱摆放在聆听者 左前、左后、右前、右后的两侧位置，还要保证左边的两个 音箱和右边的两个音箱分别处在同一条直线上。 重低音音箱 最后，在“终极战警”7.1声道音箱中还有一个突出低 音效果的重低音音箱。重低音音箱的摆放位置没有硬性规定， 因为低音本身没有方向性，而且人的耳朵在此种低频的音响 中基本上分辨不出其来源方向。因此，一般将重低音音箱放 在前方的地面上就可以获得较好的效果。
3、人耳的听阈是0分贝到120分贝。这种说法对吗？为什么？ 不对。根据等响曲线，人耳对不同频率声音的灵敏度是不同的， 对500—7000赫兹频率范围的声音比较敏感，对高低频，尤其是低 频声音不那么敏感。0－120分贝只是对1000赫兹频率而言，对高低 频的声音，人耳的听阈会提高。
4、在空旷的场所，同一声音远距离和近距离听会有什么不同？为什 么？ 在空旷的场所，不考虑反射，一方面，由于距离的增加声音强度 会有衰减，另一方面，由于空气对高频的吸收较大，使远距离声音 音色有变化，不如近距离明亮了。
7.基频与谐频
1）乐器的声音是复合声波，是由多个不同 频率的声波组成的； 2）基频影响声音的音高，谐波频率影响声 音的音色。
单音：一个频率组成的声音叫单 音。 复音：由许多频率组成的声音叫 复音。频率最低的为基频，其 它为谐频。 声能集中在基频 和低次谐频分量上。
3、声波的反射、折射与绕射


四、掩蔽效应与鸡尾酒会效应



掩蔽效应：由于第一种声音的存在而使 第二种声音提高闻阈的现象.是复杂的生 理、心理现象，与声音的大小、频谱、 方向、持续时间有关。 鸡尾酒会效应：由于注意力的不同，人 可以从杂乱的环境中拾取他所感兴趣的 声音。 电声设备不具备这种能力。
五、多普勒效应

当声源以较快的速度移动的时候， 在听音点听到的声音的音调会发 生变化
11
Height in Cinema 影院中的纵向布局
VHL VHL声道
Left 左声道 Centre 中置声道
VHR VHR声道
Right 右声道
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Concept Issues 概念问题
头顶环绕声 纵向声道 银幕声道
影院观众席
标准环绕声
银幕
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问题：人们对于前面的声音容易 定位还是后面的？

二.噪声控制

固体传导噪声 空气传导噪声 建立声锁、声闸：房间的门、比较厚， 用强吸声材料填充包裹 声锁：楼道、弯曲、狭窄
Hale Waihona Puke Baidu
1、乐音与噪音的主要区别是？什么是泛音？
噪音的各个频率成分是无规的，乐音的各个频率成分都是基音频 率的整数倍或接近整数倍的关系。 泛音：复合振动体中基音以外的每个声音成分（不包括基音）， 常用于描述构成整数倍或接近整数倍声音关系的复合音。基音不是 第一泛音。 分音：复合振动体中的每个声音成分，常用于描述构成非整数倍 关系的复合音。基音即为第一个分音。 倍音：意同“泛音”。 谐音：特指构成整数倍或接近整数倍声音关系的分音。基音即为 第1谐音。
2、室内声场特性 （1）混响
○混响量
反映直达声与混响声大小的比例

○混响时间:指从声源关闭时起，声音衰减60dB所持续的 时间.也就是声音能量衰减为原来的一百万分之一所需要 的时间 赛宾公式： T60=0.16V/Sā V：容积 S：表面积 ā=平均吸声系数 混响时间对室内声音的听觉影响： T60↑空间感强，清晰度下降，声音活跃、丰满——活 T60↓音质发硬、发干，不舒服，清晰度高——干
Wave64(.w64)-Sonic Foun,dry公司（现已归属到Sony名 下）开发的格式。在音质方面，除了它能够支持64bit， 而wave格式支持到32bit这个区别外，其他方面与wave格 式一致o因此，Wave64的文件可能比Wav文件大很多，并且 也适合录制超长的声音（比如环绕声文件或大小超过2GB 的文件）。 AIFF(.aif或者.snd)-这是苹果公司的标准声音文件格式。 它支持单声道和立体声8bit或16bit的量化精度，以及各 种采样率。像Broadcast wave文件一样，它也支持将文本 串嵌入文件内部。 Sound Designer I和II-Digidesign公司使用Sound Designer作为其声音文件格式。 SDI是在1985年推出的声 音格式。现在的一些声音文件光盘里面还在使用。它主要 用来存储16bit、单声道、短持续时间（一般只有几秒钟） 的采样。在最新的版本里面，SDII可以编码16bit或24bit， 各种采样率的声音文件，并且没有时长限制。
8、进行音色处理的效果器主要有激励器和均衡器两种。它们是根据 什么原理来改变音色的？
均衡器是通过改变声音各频率成分的强弱比例来变化音色的，激 励器是加入原声之上的谐波频率成分，来使声音变的丰满。
声音文件格式
在音频和多媒体产品中，存在着各式各样的声音文件格式。 以下是音频产品中常见的非压缩音频格式： Wave(.wav)——微软Windows支持的单声道或立体声文件 格式。它支持多种采样率和量化精度。WAV文件采用PCM编 码（一种非压缩的脉冲调制编码），它遵从RIFF文件规格。 RIFF是一种允许用户嵌入信息并保存在文件内部的文件形 式。 Broadcast wave(.wav)-在声音内容方面，Broadcast wave文件与常规wave文件一样。然而与标准文件格式不同 的是，提供附加信息的文本串也可用标准化的数据格式嵌 入到文件之中。