音响技术基础理论知识(第二课)

音响技术基础理论知识（二）
声音的属性与计量 声压级和响度级 音调与倍频程 匹配 听音特性
音调与倍频程
一 声音的带宽 声音的来源很多，频谱范围也很广，但是 人耳所能听到的范围却是很狭小的一 个范围。 人耳听音范围：20HZ～～20000HZ 次声波>人耳听音范围>超声波
语言和音乐的声学特性
名称 语言 演唱 乐器 交响乐 基频范围/HZ 130－350 80－1100 16－4000 频率范围/HZ 130－40000 80－80000 30－16000 动态范围/dB 15－20 30－40 30－50
匹配
一 阻抗匹配 匹配概念：电路之间、系统之间的最佳连接。 等效电路图：
R1 V1 V2 R2
前级
后级
R1 V1 V2
R2
前级
R2 = V22/R2 =(V1R2/R1+R2)2 =V12R2/(R1+R2)2
后级
P2
由图可得：R2＝R1时P2最大 R2=0
则R1＝R2时 功率最大
R2
当电阻相同时，功率最大，但是效率仅为总功率 的一半 因此选择R2>R1,且并不是很大的时候，功率增大 但不可使R1>R2，否则前级设备功率太大。 需要记住的公式： 串连电路：总阻抗等于各阻抗之和 R总=R1+R2+R3+……Rn 并联电路：总阻抗等于各阻抗的倒数之和 R总=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn R总＝R1R2+R1R3+R2R3/R1R2R3
二 听觉的音量范围 声音的音量与强度相关，而声音的强度又 与声压的平方成反比。所以音量也可 以用声压表示。人耳的听音音量范围 是0.0002ubar～ 0.0002×106ubar 听觉音量范围的下限是闻阈，其上限是痛 阈。闻阈是刚好能够听见声音的限线， 痛阈是使人耳产生痛感的界限。 人耳长期置于高声压级的环境下可能对人 耳产生伤害，尤其是在高噪音环境下， 往往引发各种心血管疾病，失眠，头 疼听力下降等。
其它的几种效应： 劳氏效应：是一种赝立体声效应。直达声 经过延迟并倒像180度后，叠加到直达声 上，能使人产生明显的空间印象，好像 声音来自四面八方，形成主观立体声印 象。 德波埃效应：扬声器放置在听音者前方， 若声强相同，则感觉声源在正中间，若 使两个扬声器声强级差大于15dB，听音 者感觉声源是在声强级大的那个扬声器 方向上。是双声道传造立体声的基本原 理。
一 人耳对音频频率的分辨率 在中等声强（50dB声压级）情况下，对于 1kHZ频率以下，能分辨出±3HZ的音 频变化。对于较高频率段，1kHZ以上 的频率分辨率为0.3%。随着声强的变 化，人耳的频率分辨率也将有所变化。
二人耳对声强变化的分辨率 在中等声强（50dB声压级）下，人耳能分 辨声强变化±2dB，与声音的频率关系 不大。随着声强的不同，声强变化的 分辨率有所不同。 三 人耳对声源方向辨别力。 在水平面方向一般为10～15度，正前方可 达3度。在垂直平面上方向辨别较差。 若是声音来自后方，由于人耳的屏蔽， 方向辨别力更差。
基础理论知识复习题
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什么是声音？声源由那些部分组成？ 声音的带宽在人耳的范围内是多少？ 在理论值的情况下声音的传播速度是多 少？ 什么是声场？声场由哪几部分组成？ 声场的混响时间是指什么？怎么计算声 场的混响时间？多功能厅混响时间的理 论要求值是多少？
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四 掩蔽效应 人耳听到两个不同的声音，如果要听清楚 其中的一个，不许就要提高该声音的音 量。低频的声音容易掩蔽高频声，频宽 越大，掩蔽效应越明显。声音越强，掩 蔽效应越强。 利用掩蔽效应实现高保证音乐的数字话和 制作。同时利用这一效应可以对大声音 后120ms内的噪音不进行降躁处理。
五 鸡尾酒会效应 人耳（大脑）能够对复杂的声音情况进行 筛选听音，对自己感兴趣的声音能够从 繁杂的声音中剃取出来。这就是鸡尾酒 会效应。 在实际运用中主要为了了解：听见非所能 录见。人耳能够听见嘈杂声音自己需要 拾取的声音，可是麦克风则不一定就能 够拾取。
30－200Biblioteka 040－60音调与倍频程
二 倍频程 定义：一个音源的最高频率与最低频率之 比，在取其比值做以2为底的对数。 倍频程＝Log2 f高/f低
同时通过公式可转换为： F高/F低＝2n 音乐中设备中可以把n取为：1/60 、 1/10、 1/5、1/3 ……1、 2、 3、 4 ……
31段均衡器即为n取1/3:频点分布 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k
功放与音箱的连接应注意: 1 功放的功率不小于音箱的功率，故音箱 阻抗应大于功放阻抗。 2 只有功率相等才能等阻抗连接。 3 音箱并联时，额定电压应相等。 4 音箱串连时，额定电流应该相等。
声音的反馈
什么是声反馈 定义：话筒拾音进入扩声系统中放出声音 后，又经话筒重新拾回到扩声系统中， 形成一个闭合的环路进行反馈。
二 耳廓效应（单耳效应） 单耳同样可以进行声音的定位。只是效果 比双耳差。主要能够通过单耳感受声音 的远近距离感。同时靠耳廓不同部位反 射声的不同，各反射声和直达声存在细 微的时间差，不同的仰角，不同的平面 角导致的不同反射声的时间差，经由人 脑的判断，可以确定声源的方向和远近。
三 哈斯效应： 也称先入为主效应。两个同样的声音，一 个声音比另一个声音首先到达耳朵时 间差5ms～50ms，人耳则不能分出两 个声源的的各自方位，感觉声音来自 先到达的那个声源的方位。 在扩声中，主要利用该效应来校正声源之 间的时间差和声级差，以减少声源间 的干扰，提高声音的清晰度。
人耳的分辨率（分辨能力）
人耳对音频频率的感受是音调，对纯音 （单一频率）而言，频率越高，听觉感 觉音调高，频率低，则音调低。但自然 界中发声体不可能发出单一频率，都是 复合音，由多个频率组成。因此复合音 主频结构在频率高端，听音就感觉音调 高；若主频结构在频率低端，呈现出音 调低。少量频率成分叠加，会引起音调 偏移现象。
四 人耳对两个相随声音的时差辨别率 人耳对相邻的两个声音能够准确辨别一般 需要50ms（毫秒）。小于该值人耳分 不清两个声音。 五 人耳对失真声音的辨别率 对纯音为0.5%，复合音或者音乐为2％，因 此语音或音乐的失真容易被人耳所感 知和察觉。
人耳听音的几种效应
一双耳定位、定向效应： 双耳定位即通过双耳的距离及头部的声散 射产生强度的差异及时间的差异，大 脑通过对声音的强度时间差及频率的 成分，综合进行处理后，产生一定的 声音空间感。 该效应是能够产生立体声效果的客观要求。
听音特性
人耳是既能听见树叶飘落到地上的响声， 又能承受炸雷声和喷气式飞机引擎的轰 鸣声；能分辨出不同频率的声音，又能 对各种频率声进行评价。人耳既是放大 器，又是压缩器；既是频谱分析器，又 是综合器——它可对声音信号作出种种 的判断和选择。
人耳的听音范围
一听觉的范围 听觉的范围就是人耳对声音的感受范围，通常是 20HZ～20000HZ，低于20HZ的是次声波，人 耳听不见，超过20000HZ的是超声波，人耳也 同样听不见。在音频区域中，人耳最敏感的频 率是2kHZ～4kHZ。但是会随着年龄的增长， 人耳的灵敏度会下降，尤其是在高频段下降更 快。
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什么是鸡尾酒会效应？在现实工作中了 解该效应有何意义？ 声音三要素中，客观上的振幅与主观上 的什么成对应关系？ 人耳的闻阈是怎么定义的？该值是多少？ 声压级的表示公式是什么？ 什么是分贝？分贝的单位是什么？ 采用分贝定义声音的大小，有何意义？ 什么是声反馈，产生反馈的条件是什么？
本章结束
一
扬声器 MIC 扩声系统
二 分类： 负反馈：与原声音相位相反，出现声音干 扰、减低。 正反馈：与原声音相位相同，出现声音叠 加、增强。是扩声系统中出现啸叫的 基础。 负反馈的出现会使声音的声像发生偏移飘 转，会降低扩声系统的传声增益。 避免的措施主要是减少发言席麦克风的使 用量。
三 啸叫产生的条件： A 麦克风直接进入扩声系统的放音区域 B 麦克风的灵敏度过高。 C 调音台或者其它周边设备增益调节太大。 D 音箱系统出现物理损坏，造成声音畸变。 基本原理： K1 K2 K3 K=K1*K2*K3 当Kß≥ 1 Ø =0或者2nП （满足正反馈） ß 为扩声中返回到麦克风的量。