第二讲声音的基础知识

• 通过实验，人们找到了声音发声的一些规律： （1）当响度相当大时，低频声会对于高频声产生较
显著的掩蔽作用； （2）高频声对低频声只产生很小的掩蔽作用； （3）掩蔽音和被掩蔽音的频率越接近，掩蔽作用越
大；当它们频率相同时，一个音对另一个音的掩 蔽作用最大。
7、混响
• 当振动物体在封闭空间发出声音后，其声 波在传播过程中，会碰到各种界面的反射 而形成反射波继续传播，同时声波逐渐地 衰减并耗去能量，直到声音消失。
3、波长
• 两个波形的波峰或波谷之间的距离称作波 长。也可以用一个波上的任意一点到相邻 波上的对应点之间的距离来计算。
4、振幅
• 任何物质的粒子离开其常态位置的最大位 移。
5、方向性
• 当辐射出来的声波波长比声源的尺寸大很 多时，声波比较均匀地向各方向传播；
• 当辐射出来的声波波长小于声源尺寸时， 声波集中地向正前方一个尖锐的圆锥体的 范围内传播。
• 声音必须具有一定的强度才能被人们听见， 这个强度的最低值是随声波的频率而改变 的。
• 人耳最敏感的声音频率范围约在1K——6K 赫兹之间。
2、听觉阈
• 当声音刚好能够被听见，我们就说这个声 音为最低可听界限，这个值就是听觉阈。
3、感觉阈
• 当一个声音到了使人震耳欲聋的时候，我 们就说这个声音达到了最大可听界限，这 个值就是感觉阈。
光线一样被反射回来。 • 声波的反射量取决于该声波的频率与反射
物体的大小，这一现象被称为“声障效应”。
10、失真
• 原始声波只要被附加有任何其它成分，或 者部分甚至全部丧失了原始声波的特性， 那就会构成各种形式的声音失真。
• 失真的类型：频率失真、谐波失真、互调 失真、空间感失真、瞬态失真、音量失真、 过载失真
11、信噪比
• 信噪比是信号与声音信号处理设备固有的 本底噪声之间的音量范围，一般用分贝表 示。
• 任何声音信号处理设备的有效音量范围均 要受到该设备信噪比（S/N）的制约。
12、阻抗
• 如果一个特定的电子元件既有电抗也有电 阻，则其合成的效应称为阻抗。
• 当声音信号处理设备的阻抗正确匹配时， 才能得到最大功率的传输。
13、噪声 • 声音在传播、记录或处理的过程中会不可
避免地产生一些噪声，这些噪声主要来自 以下几个部分： • 线路噪声 • 本底噪声 • 现场噪声
声音的生理和心理属性
• 人耳和大脑对声音的响应方式，与典型的“传声 器——放大器——电表”测量系统的响应方式完全 不同。
• 典型的测量系统，输入端的音量变化会在输出端 引起相应的变化，所以输入与输出的关系曲线将 是一条直线，因此被称为线性的。
• “等响曲线”显示了由大量观测者指出的响度 相等的各个点的轨迹。
• 根据“等响曲线”，我们发现：人耳在小声级 时对低频是不大敏感的。
6、掩蔽效应
• 由于某种声音的存在而降低了对另一种声 音的感受能力的现象，被称为掩蔽效应。
• 掩蔽效应并不仅仅是个音量问题，因为当 掩蔽音与被掩蔽音的频率不相同的时候， 掩蔽作用并不那么严重。
第二讲声音的基础知识
声音的物理属性
1、声音的运动及传播
• 人耳所听到的声音，实际上是空气粒子受 到物体一系列的振动而引起的空气波动。 这些振动使空气粒子交替地形成压缩区与 稀疏区，从而形成声波现象。
2、声速
• 声音的传播速度取决于传递媒介的温度与 密度。
• 声速与声音频率的高低无关，在整个音频 范围内，声速始终保持着固定值。
来自百度文库
• 人耳和大脑组合的“输入”和“输出”却截然不 同，基本上是听者对听音场所所做的心理 判断或是受以下几种因素的影响：
（1）听者最近的身体健康状况；
（2）听者原先受过的训练和对新环境的适应 性；
（3）听者所特有的某些知识基础。
• 没有简单的方法能把声音的变化与听者判 断的相应变化联系起来做比较，所以我们 只能把人类的听觉看做是非线性的现象。
• 心理声学是研究有关物理声音的刺激与心 理判断相互制约的学科，它涉及的是关于 我们怎么听到声音这个问题的主观概念， 其中包括：响度、音调、音色、噪声干扰 电平和声音形象的定位等等。
1、耳朵
• 人耳的听音大约在16赫兹到20K赫兹这一 频率范围内。
• 人耳对高频段声音的感受会随着年龄的增 长越来越弱。一般年青人的耳朵可以听到 的最高频率在17K——18K赫兹左右，老 年人显然就低多了。
6、基频和谐频 • 任何声音的实际音色，均取决于在基频之
上出现的谐频。 • 这些谐频始终是基频的整数倍。
7、相位 • 声波在其周期运动中所达到的精确位置。 • 相位通常以圆周的度数来计算，因而360
度就相当于一个完整的运动周期。
8、动态范围 • 声源所发出的声音的最大音量和最小音量
之间的音量范围。 9、反射和声障效应 • 当声波在传播过程中遇到物体时，就会像
4、音色
• 音色是人们对声音的主观心理感觉，是声 音的客观物理属性在人的主观听感中的心 理反映。
5、响度
• 100分贝的1000赫兹声音的音量 等于 100分贝的100赫兹声音的音量
• 40分贝的1000赫兹声音的音量 大于 40分贝的100赫兹声音的音量
• 人类的听觉从本质上讲是非线性的。
• 由于人耳对频率的响应随着声强变化而不 同，弗莱彻和芒森根据研究得出的结果， 画出了平均“等响曲线”图，又叫弗莱彻曲线 （Fletcher’s curves）。
• 50毫秒之内的反射声称做早期反射声。
• 50毫秒之后到达的反射声由于来自各个方 向并相互交错，在听觉上会形成一种“余音 不绝”的感觉。我们称这部分反射声的总体 为混响声。
• 从声源停止发声起，在室内继续存在声音 的现象叫做混响。
• 描述这一特性的客观参量称为混响时间， 通常以秒作为计量单位。
• “混响时间”是声源停止发声后室内声音衰减 了60dB所需的时间，它是衡量封闭空间环 境的声学性能的一个主要指标。