音频技术基础期末复习题

1、第一章2、声音源于物体的振动，以波的形式传播，声音是由物体的机械振动产生的。

3、声源可以是固体，液体与气体4、介质可以是液体、固体或气体，最常见的声音传播介质是空气。

5、声波是客观存在的（只要有振动并有相应传播环境），而声音是声波传播到达人耳并产生听觉的现象，具有主观性和客观性。

6、要听到声音，必须满足三个条件：首先是具有声源；（振动）；其次是具有能传播声波的弹性介质；（传播环境）；第三是要通过人耳产生听觉效果。

（声音）7、介质本身并不随声音一起传播出去，它只是在平衡位置附近来回振动8、振动和波动是互相密切联系的。

振动是波动产生的振源，而波动是振动的传播过程。

9、只有频率在20～20000 Hz 范围内的振动波才能被人耳听到，该频率范围内的声音称可闻声。

10、没有听觉感应并不等于没有能量作用，听觉频率以外频率的大功率的波会对人体（包括其他物体）造成不适甚至伤害。

11、声速12、声波在介质中传播的速度称为声速，记作v 。

频率、波长和声速是描述声波的三个基本物理量，其相互关系为13、λv f=14、声音在固体中传播的速度最快，其次是液体，最慢的是气体。

15、人们把20～20000 Hz的声频范围按照一定规范分为几个段落，每个段落（频带）称为一个频程。

16、频程的划分方法通常有两种。

一种是恒定带宽，即每个频程的上、下限频率之差为常数。

另一种是恒定相对带宽的划分方法，即保持频带的上、下限之比为一常数。

实际应用中大都采用这类规范17、若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，这样划分的每一个频程称1倍频程，简称倍频程。

为了简明，每个倍频程用其中心频率来表示：18、21f ff c=（即中心频率用上、下限频率的几何平均表示。

）19、15 、如果测量精度要求高，可以增加测试频率点，比如在1倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率点，这样将一个1倍频程划分为3个频程，称这种频程为1/3倍频程。

n倍频程规范中上限频率和下限频率的一般关系为20、1 22f f n =21、当辐射出来的声波波长比声源的尺寸大很多倍时(相对低频），声波比较均匀地向各方向传播（相当于点声源）；22、辐射出来的声波波长小于声源的尺寸时（相对高频），声波集中地向正前方一个尖锐的圆锥体的范围内传播。

23、 在生活里，我们经常有这样的经验：隔墙有耳、偷听、闻其声而不见其人等等。

这些司空听惯的现象就是因为一切声波都能发生衍射，只是由于波长不同，在通常条件下，有的波会发生明显的衍射，有的则表现为直线传播。

24、 如果它们的相位相同，两波叠加后幅度增加声压加强；反之，它们的相位相反，两波叠加后幅度减小声压减弱，如果两波幅度一样，将完全抵消。

25、 如果是纯音（单频率正弦波）信号，这种干涉现象必然会引起空间声场的很大差异，即：有的地方声波会加强、有的地方声波会减弱甚至完全抵消，成为“死点”（听不到声音）。

26、 声波的衰减：声波在介质中传播的过程中会发生能量衰减，原因有两个：首先，声波因传播方向分散而造成能量分散衰减；其次，传播引起的介质振动会消耗能量。

显然，频率越高，衰减越快，这在涉及到高频的声学系统中必须引起注意。

27、 声压与声压级在原来的压强状态上叠加了一个压强变化，这个由声波引起的叠加上去的压强称为声压，通常用符号P 表示，单位为微巴（ ）或帕（Pa ），有时也用牛顿/平方米。

28、 2/1.01.01m N Pa bar ==μ29、 声源单位时间内向外发射的声能叫声功率，用W 表示，单位为瓦（W ）。

30、 声功率不应与声源的电功率混淆。

电功率是声源的输入功率，而声功率则是声源的输出功率。

31、 声强与声强级声强也是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。

声场中的某一点的声强，是指在单位时间内通过的垂直于传播方向的单位面积的声能量，也就是能流密度。

32、 例：在一个房间内3只音箱同时发声，在室内某点测得的单独发声时的声压级分别为90、60、96分贝，求总声压级。

解：查表（P11-P12） dB L L dB L L P P P P 9719661313=+=+⇒=- 33、 dB L dB dB dB dB P 9715376097=⇒=-26、通常将人耳对声音的三种主观感受即响度、音调和音色称为声音的三要素。

34、 27、响度是人耳感受到的声音强弱，它是人耳对声音大小的一个主观感觉量。

响度的大小决定于听觉接收处的波幅。

就同一声源来说，声波传播得越远，响度愈小；当传播距离一定时，声源振幅愈大，响度愈大。

35、 28、人耳对声音的响度感觉，不仅和声压有关，还和频率有关。

声压级（客观存在，可以测量）相同，频率不同的声音，听起来响度（主观感受）也不同。

如空压机与电锯，同是 100分贝声压级的噪声。

听起来电锯声要响得多。

但声压级和频率都不同的两个声音，响度感觉却有可能一样。

36、 响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加37、 试验中将不同频率纯音的强度由小增大，根据人耳的感觉绘制出“声压级-频率”等响度（级）曲线。

38、每一条曲线上的各点代表不同频率和声压级的纯音，但是人耳的主观响度感觉是一样的，即响度级是一样的，所以称为等响曲线。

这组曲线首先由Fletcher和Munson 于1933年测量到，所以又被称为佛来彻-蒙森等响（度）曲线。

39、40、41、图中最靠下面的一根曲线叫做“零方等响度级”曲线，也称“绝对听阈”曲线，即在安静环境中，能被人耳听到的纯音的最小值。

最靠上面所示的一根曲线则是“绝对痛阈”曲线，这条曲线也就是120方等响度级曲线。

由图可以看出，1kHz的10dB的声音和200Hz的30dB的声音，在人耳听起来具有相同的响度。

42、从等响曲线可以看出：（1）作为人耳主观响度感受的响度级与客观的声压级有关。

（2）人耳对低频率的声音较为迟钝，频率越低的声音，人耳能感觉出时，它的声压级要求就越高。

人耳对高频声较为敏感，特别是对于3000～4000Hz的声音尤为敏感。

(3）等响度曲线在声压级较低的时候斜率变化快，即响度受频率的影响大。

而当声压级提到较高时，曲线变化相对减小，曲线趋于平坦，即此时响度受频率的影响减弱。

曲线斜率低频部分比高频部分大。

43、（4）随着人的年龄的增大，人耳对高频的听觉敏感度明显下降。

等响度曲线的出现，大大减少了涉及人耳听觉的许多领域（如医学、音频技术、乐器制作、音乐创作等）特别是音频技术领域工作的盲目性.数字音频应用中的各种压缩编码技术、降噪技术等都是以它为基础的。

44、在大音量下，这种表现还不是很明显，在较低的音量下，听者就会明显觉得低频和高频比较暗淡，“等响度（Loudness）”功能就是针对这一点设计的。

它的基本原理是：在低音量重放时，通过适当提升低频和高频的增益（即声压级），以达到补偿其响度级的效果，从而改善小音量下的重放音质。

45、人耳的几种听觉效应(1)掩蔽效应人们在安静的环境中能够分辨出轻微的声音，但在嘈杂的环境中，原来能分辨的轻微的声音已经无法准确分辨，这时需要将轻微的声音增强才能分辨。

这种一个声音（被掩蔽音）的听觉感受被另一个声音（掩蔽音）影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。

46、(2)双耳效应用两只耳朵同时听声音，当某一声源至两只耳朵的距离不同时，此时两只耳朵虽然听到的是同一声波，但却存在着时间差（相位差）和强度差（声级差），它们成为听觉系统判断低频声源方向的重要客观依据。

由于头部和耳壳对声波传播的遮盖阻挡影响，也会在两耳间产生声强差和音色差。

总之，由于到达两耳处的声波状态的不同，造成了听觉的方位感和深度感。

这就是常说的“双耳效应”。

47、(3)哈斯效应人耳有听觉暂留现象，人对声音的感觉在声音消失后会暂留一小段时间（延时）。

哈斯的试验证明：在两个声源同时在一个声场中发声时，根据一个声源与另一个声源的延时量不同时，双耳听音的感受是不同的，可以分成以下三种情况来说明:a两个声源的延时量在5～35 ms以内时，就好像两个声源合二为一，听音者只能感觉到超前一个声源的存在和方向，感觉不到另一个声源的存在。

b若一个声源延时另一个声源30～50 ms，已能感觉到两个声源的存在，但方向仍由前者所定。

（3）若一个声源延时另一个声源大于50 ms时，则能感觉到两个声源的同时存在，方向由各个声源来确定。

以上由哈斯首先发现的听觉现象被称为哈斯效应，有时也称优先效应或延迟效应。

哈斯效应是立体声系统定向的基础之一。

48、什么是声音的三要素？它们是绝对主观的吗？为什么？49、在室内声场中任何一点听到（或检测到）的声音信号由三个部分组成：直达声、早期反射声和混响声。

50、直达声51、直达声是指由声源直接传播到接收点的声音，除了传播过程中的自然衰减外未受任何阻碍，它是最主要的声音信息，也是一个稳定声场的主要成分。

52、早期反射声早期反射声又称近次反射声，是指在直达声后50 ms内到达接收点的声音。

早期反射声由于反射次数有限，衰减不多。

由于哈斯效应，滞后50 ms内的早期反射声人耳不但分辨不出来，而且还会将它当作直达声的一部分，在主观效果上增加了声音的响度但又不会影响清晰度。

53、混响声混响声也称多次反射声，是指室内各个表面对声波多次无规则反射后陆续到达接收点的声音。

混响声由于经历多次无规则反射，因而能量衰减较多。

反射次数越多，衰减越多，到达时间也越滞后。

54、混响时间长，将增加音质的丰满感，但如果过长，则会影响到听音的清晰度。

混响过程短，有利于清晰度，但如果过短，又会使声音显得干涩，强度变弱，进而造成听音吃力。

55、为了利用电子技术扩展声音的传播能力及应用范围，首先要将机械振动的声波转换为与之对应的电信号。

这种对应转换过来的电信号频率范围也在20～20000 Hz，包含了声音信息，被称为音频（Audio）信号。

转换过程实际上实现了能量转换：声能（机械能）转换为电能，这个转换过程被称为声音拾取或声音采集。

56、立体声我们在各种现场聆听到的声音除了具有响度、音调及音色的感觉外，还有空间感（包括展开感、深度感、宽度感、位置感和某种程度的音乐包围感）。

即：我们不仅可以感觉到声音的大小、音调和音色，还可以区别出各个音源的方位（也称声像），以及通过声音的反射特性（混响和回声等）感受到现场的环境结构。

也就是说，现场聆听到的声音都是立体的（立体声）。

57、常见的几种立体声系统（１）普通双声道立体声（Stereo）58、系统简洁，用2个声道能反映出声音的左右变化及一定的纵深变化，听众聆听到的声音比单声道有了质的飞跃。

和单声道相比，它使听者不仅能听到不同乐器发出的声音，同时还能分辨出发出声音的乐器的方向。

59、（２）环绕立体声（Surround）在单声道、双声道立体声的基础上，人们希望像在真实生活中一样感受到声音在身旁四周的移动，这就需要在我们的身体周围建立一个环绕的声场。