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音频技术复习关键:声学与人耳听觉特性
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更新于2024-08-21
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"音频技术期末复习资料涵盖了声学基础和人耳听觉特性的关键知识点,是针对音频技术学习者的重要参考资料。" 在声学部分,首先介绍了声波的概念,它是由物体振动产生的机械波,通过媒质(如空气、液体或固体)传播。声速是指声波在媒质中每秒传播的距离,它取决于媒质的性质。声压则是声波导致的气压变化,有效声压是瞬时声压的均方根值,用于衡量声波的强度。人类能够感知的最小声压为参考声压,约为2*10^-5 Pa。声压级是衡量声波强弱的标准,以分贝(dB)为单位,计算公式为SPL=20lg(Pe/Pr)dB,其中Pe是实际声压,Pr是参考声压。声波的传播特性包括反射、折射、绕射和干涉,这些现象在音频处理和声学设计中非常重要。 在人耳听觉特性方面,响度是人耳对声音强弱的主观感觉,响度级则是一个标准化的度量,用于比较不同频率的声音。等响度曲线描绘了相同响度但不同频率的声音对应的声压级,人耳对3-4 kHz频率的声音最为敏感。音调是人耳对频率的主观感觉,频率越高,音调越高。音色则由声音的频谱组成决定,不同的基频和谐频组合形成了独特的音色。音型涉及声音的谐波结构和波形包络,影响声音的特征和识别。最后,音质是响度、音调、音色和音型综合品质的体现,决定了声音的整体质量。 这些知识点对于理解音频技术的基本原理、声音的传播和人耳对声音的感知至关重要,对于学习音频处理、音响工程、音乐制作等领域的人来说,是必备的基础知识。
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一、声学
1. 声波 : 机械振动或气流振动引起周围弹性的介质发生波动的现象。
:引起声波的物体
3. 媒质: 传播声波的物质(主要指空气媒质和某些液体、固体媒质)
4. 声音: 声音是声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受。(环节:声源振动 声波
传播 听觉感受)
C : 声波在媒质中每秒中内传播的距离称为声速。
6. 声压: 大气静止时存在着一个压力,称为大气压强(Pa)。当有声波存在时,局部空间
产生压缩或膨胀,在压缩的地方压力增加,在膨胀的地方,压力减小,于是就在原来的静
态气压上附加了一个压力的起伏变化,这个由声波引起的交变压强称为声压。
声压的大小表示声波的强弱。
在一定时间内,瞬时声压对时间取均方根值称为有效声压。
正常人能听到的最弱声音为 2*10-5pa,称为参考声压
7. 声压级: 声学中用声压级来描述声波的强弱,单位为 dB(分贝)SPL=20lgPe/Pr(dB )
参考声压级 Pr 为 0dB,人耳能听到的最弱声音
8. 声波的传播特性: 反射、折射、绕射和干涉
二、人耳听觉特性
1. 响度 ( 音量): 人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。
2. 响度级: 对于强度相同而频率不同的声音,人们会有不同的响度感觉。将某一频率的声
音与 1KHz 的声音比较,当两者的响度一样时, 1KHz 声音的声压级(以 2*10^5 Pa 为 0dB 的相
对分贝数)就是该声音的响度级,单位为 phon
3. 等响度曲线: 将频率相同,人们听起来有同等响度的声压级分别连接起来组成一簇曲线,
就成为等响曲线。
4. 听觉等响特性 是反映人们对不同频率的纯音的响度感觉的基本特性,通常用等响曲线来
表示。
(1)人耳对 3~4 kHz 频率范围内的声音响度感觉最灵敏。人耳对低频和高频声音的灵敏
度都要降低。
(2)声压级越高,等响曲线越趋于平坦,声压级不同,等响曲线有较大差异,特别是在低
频段。所以,在放音时,特别是小音量放音时,就需要等响控制电路来补偿。
5. 音调: 人耳对声音频率的主观感觉
6. 音色: 由于每个人的讲话声和乐器的演奏声都是复音,即由基频与谐频声音组成的声音。
频谱组成不同,从而会使人感到音色不同。
7. 音型: 声音的谐波组成和波形的包络,包括声音起始和结束的瞬态,确定了声音的特征
(尤其是表达的内容)。波形的包络指声音中的每个周波巅峰间的连线。
8. 音质: 响度、音调、音色和音型的品质,共同决定了声音的音质。
9. 可闻声: 正常人可以听到的声音频率范围。人耳大约为 20Hz—20kHz
10.(1)听阀:使声音听得见的最低声压级。(2)痛阀:使耳朵感到疼痛的声压级。
11. 听觉灵敏度:
(1)当声压发生变化时,人们听到的响度会有变化
(2)当频率发生变化时,人们听到的音调会有变化
(3)听觉灵敏度与年龄有关
12. 掩蔽效应: 当两个或两个以上的声音同时存在时,其中的一个声音在听觉上会掩盖另一
个(或其他的)声音,这种现象称为掩蔽效应。
13. 延时效应 ( 哈斯效应 ) : 几个在时间上有先后的相同声音到达人耳时,听觉对这几个声音
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