最新多媒体课程讲学-(5)教学讲义ppt.ppt

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1、多媒体课程讲学-(5)知识结构图声音是由物体振动引发的一种物理现象。例如，讲话时声带的振动、小提琴弦的振动、扬声器纸盆的振动都会造成空气的振动，这种振动会不断地向四周传播，当被人耳接收时，我们就听到了声音。3.1声音特性复合信号与分量信号复合信号：声音信号由许多不同频率的信号组成，这类信号称为复合信号，复合信号的频率范围称为声音信号的带宽。分量信号：单一频率的信号称为分量信号。声波可以用一条连续的曲线来表示，它在时间和幅度上都是连续的，称为模拟音频信号。在任一时刻t，声波可以分解成一系列正弦波的线性叠加。An是振幅，表示声音的强弱ω是声波的基频，表示声音音调的高低φn是

2、n次谐波的初相位nω是ω的n次谐波分量，或称为泛音声波的表示周期/频率/带宽两个相邻波之间的时间长度为周期T，单位为秒；每秒钟声源振动的次数称为频率f，单位Hz；f=1/T描述组成复合信号的频率范围，称为带宽。t振幅周期音频信号的特征声音频带示意图人对声音的感觉是有限的，即只在一个频带范围内有效。高于20kHz频率的声音人耳听不到。有的音响产品工作频率上限为50kHz，调音台的最高工作频率设计到100kHz。声波的频率范围在自然界中人耳接收的音域：20～20,000Hz次声波（大象）：＜20Hz超声波（海豚）：＞20,000Hz日常生活中的不同声源频率范围男声:100～

3、9,000Hz女声:150～10,000Hz电话声:200～3,400Hz收音机AM调幅广播声:50～7,000Hz收音机FM调频广播声:20～15,000Hz专业级音响放大器声:10～40,000Hz声压和声强声压P声波在空气传播造成空气中的气压发生变化而产生的压强，被称为声压，记作P。单位是帕斯卡（Pa）或微巴（μbar）。声强I描述声音传播所需能量的强度（声波是由能量来维持传播的。如扬声器纸盆的振动是由电能转换而来）。单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积内的声波能量为声场中某点的声强，记作I，单位为瓦／米2（W／m2）。声强与声压最大值的平方成正比。●在声学

4、中，量级定义为一个量与同类基准量之比的以10为底对数。单位是dB。声压级Lp为：Lp=20lgP/P0声压基准量为P0=2×10-4μbar，声压级为0～120dB声强级LI为：LI=10lgI/I0声强的基准量为I0=10-12W/m2声压级&声强级阈阈值是指临界值。可听阈引起人耳刚能听到声音时的声压，与年龄有关。中音频时约为0.0002微巴。痛阈使人耳膜感到疼痛的声压，超过200微巴的声压，能使人耳膜产生疼痛。自然现象:扬声器的功率增加一倍发出的声音，人听到的声音强度并不是增加一倍。在声学中用分贝来表示声压或声强的变化程度。人的听觉神经的刺激程度不与刺激量大小成正比

5、，而是按刺激量以10为底的对数增长。●分贝(dB)●动态范围指声音最大声压级和最小声压级之间的差值。每种声源的动态范围依据各自的特性有所不同。如女声的动态范围为25～50dB男声为30～50dB交响乐队的动态范围大于100dB声音的心理学特性从声学心理角度分析，声音有三要素：音调、响度和音色它们与声波的频率、声压和频谱结构对应。低高弱强(1)音调—(高低)(3)音色—(特质)(2)音强—(强弱)音调代表声音高低，与频率有关。频率越高，音调越高，反之亦然。人对声音频率的感觉表现为音调的高低，在音乐中称为音高。音调与基频的对数（20×lg）成线性关系，单位为美（mel）。基

6、频越低，给人的感觉越低沉。基频频率增加一倍，音乐上称提高了一个八度。如果对声音的频率进行调整，其音调也会随之而变；若改变了声源的音调，声音会发生质的转变。●音调响度也称音强，是人耳对声音强弱的感觉程度。常说的“音量”也是指响度。响度与声波的振幅成正比，振幅越大，响度越大。唱盘、CD激光盘等播放出来的声音响度是一定的，但通过控制、调整播放设备的音量，可以改变聆听时的响度。●响度音色音色是声音的特色，又称音品。通常说法是：声音的音调和响度以外的音质差异叫做音色。影响音色主要因素是复音。“复音”是指不同频率和不同振幅的混合声音，自然声中大部分是复音。在复音中，最低频率的声音是

7、“基音”（声音的基调），其他频率的声音称为“谐音”（也叫泛音）。基音和谐音是构成声音音色的重要因素。人是根据音色来辨别声源种类的。音色（续）高次谐波越丰富，音色就越有明亮感和穿透力。此外，音色还与诸多其他因素有关，如听音条件等。音色是一个主观量，常用柔和、刺耳、饱满词描述。●声音的质量简称音质，与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好。声音具有连续性和过程性，数据前后相关，并具有实时性。●声音的连续时基性掩蔽效应称听不到的声音为被掩蔽声，而起掩蔽作用的声音为掩蔽声。掩蔽效应的实质是掩蔽声的出现使人耳听觉的等响度曲线的最小可听阈抬高。掩蔽效应