音频视频基础 PPT课件

6
分贝
• 单击此处编辑母版文本样式 • 我们感知音量是对数性的并且与运行需要的功率电平有紧密联系，因此， 表述我们能感知的声压电平范围的简单方法是用对数比率。分贝用于描 述 声–两压个级第对 的二数 有级比 效率 范， 围将 。声压级计算演变为简单的算数，用dB（SPL）代表
• 用分贝•表第示三，0级dB~130dB表示听力的两个极限。分贝为理解和交流声压
• 单击此处编辑母版文本样式
– 第二级
• 第三级
– 第四级音频基础知识 » 第五级
1
声音
• 单击此处编辑母版文本样式
• –声 音第音能的量二感能级知穿是过一不种同在状弹 态性 的物媒质介（，比比如如空气气体）、内固的体分、子液的体机。械这扰种动分，子声扰
动在•特第定三媒级介中传播的速率与媒介本身的分子结构（或密度）有关。
耦合骨将声– 音第振四动级从外界传输到中耳，在中耳，由耳蜗、含听觉神经
的充满液体的共» 第振五室级将声振动转换成电能传给大脑，耳蜗的形状和长 度以及听觉神经的位置将决定我们对声音程度或频率的感知。
8
频率
• •
单击此处编辑母版文本样式 以前，声波被描述成空气分子的机械振动。反复的或任意模式的高压
–波第之后二伴级随低压波（膨胀波）产生的声音与我们感知的位置有关，这
16
常见分贝度量
• 单击此处编辑母版文本样式
– 第二级
• 第三级
– 第四级 » 第五级
• 音频制造商广泛用dB表征产品性能，理解dB关系是理解产品指标的基础。 • 下面是音频中常用的dB度量：
• dBSPL（声压级）——用于表示声能，参考值为20毫帕（0.00002Pa） • dBu（空载）——常用于表示专业设备音频电平 • dBV（伏特）——用于表示消费类设备的音频电平 • dBFS（全比例）——用于数字音频设备，是指信号开始失真的点。
10
波长
• 单击此处编辑母版文本样式
• 声速是–与第频二率和级波长紧密相关的：声压波峰、波
谷间或波形• 第上的三两级个特性点之间的物理距离是最
基本的重复周–期第，四即级声波长度。 • 例部如分，，通将过其计与算房基间»本尺第频寸五率比级的较整 ，个 可波 以长 对或 房波 间长 的的 声一 学
性能进行优化。 • 声速、频率和波长之间的数学关系公式为：
•
就 音带调•来或第频音三率符级问的题频。率是指声振动重复的速率，最简单的重复声音为正弦
波，声波–频第率四是级声波完成一次循环的时间，即波峰到波峰或波谷到波
谷，纯正弦波»产第生五等级辐压力波伴随等幅的膨胀波。
9
频率和正弦波
• 单击此处编辑母版文本样式
• 正过–弦诸第波如二是不数充级学分化或的不模合型 适， 的音作频为调独节特设的备纯后音会存变在失，真没，有包和含音和。声正。弦和波声经
人耳会感觉到– 大第概四两级倍响。20dB的声压级是10dB声压级的
10倍，是0dB声压» 级第的五1级00倍，而人耳感知的20dB的响度
是10dB的2倍，是0dB的4倍。
• 从安静的家庭会谈（65dB）到InfoComm展会最大的声压 电平（85dB），增加了数百倍，但我们感觉到只响了4倍。
• 采有对数使处理音频系统中的大范围的电压值更容易，用 dB允许用一个简单的数字（+10dB）来表述一个复杂的比 率或变化，如20 Log（1volt/.316Volt）。
18
用dBSPL比较声音电平
•
单击此处编辑母版文本样式
• 右图显示不同声源的声压电平dB值
–
第比较二，级这些电平随详细条款和距离
而变化。
• 长•时第间三超过级85dB的持续噪声电平会
损害听–力第，四超级过140dB的噪声电平 • 会下立面刻是造A/V成»中损第常害用五的级分贝电平：
– 0dB是人类听力的最低极限
时只•能第就地三转级换为热能。在地球上，我们对声音的感知大部分是机械
振动在空–气第中四传级播的结果，在此过程中，声音电平的提高会对空气分 子的产压生力一，个就正象»压海第波浪五， 的级就 波象 谷海，浪这的个升低高声一压样区；称声为音膨电胀平波的。降连低续会的减波小峰波波 谷组成了可感知的声音电平。
加上后为decibel（dB）,即十分之一Bel。这样，
感知的两倍声压级等于10dB（SPL）。
7
人类听力
•
•
单击此处编辑母版文本样式
大气中的振动传播碰到我们耳朵的两个关键部位：耳廓和外耳，两者
有–各第自的二频级率敏感范围，共同起到声学作用，有助于收信和持有声音，
在 鸣没，有这• 到个第达频三耳率级膜范前围，包声 括音 许通 多过 人耳 声道 频传 率输 。， 耳大 膜约 （或4K叫Hz鼓时膜耳）道通会过引3起小共块
775毫伏• (第-60三dB级u)
• 因要为用信前号置电放–平大第十器四分将级低信，号在 提高输到入线其路它电音平频，处前理置设放备大进器行在音视频听传系输统前中，可需 以是一个内置电»路第或五外级部组件。
21
线路电平
• 单击此处编辑母版文本样式 • 线路电平为视听系统中的工作信号电平。线路电平是指由事先录制信号的设备产生的。这些设备包 括：
统实例中– ，第麦四克级风履行着将声音转化为电能的功能。 • 一旦引入电»子第领五域级，声音就可放大、混合、均衡、数字化、录制、传
输和转换回声能。
13
分贝级
• 单击此处编辑母版文本样式
• –早期第，二我级们用分贝描述人类听觉的有效范围，从0到130dB。分贝是
用于•描第述三两个级功率、压力电平、电压、电流等比值的单位。所以它可
4
听力极限
• 单击此处编辑母版文本样式
• 世摄界氏–范度第围时内海二公平级认面的，声此压状测态量 等参 于1考标为准20
•
大1牛制0磅气顿0，力压是0。。力0•0人1的第牛标类国–顿三准耳际第或大级»朵单四每气第很位级平压五敏，方等级感等英于，于尺每平01.平24均2.方55来磅英米说。，
它可以感知小到十万分之二牛顿/平方 米（0.00002N/sq.m），或通常表示 为20微帕（μPa）；非常低的声压！ 在大约4KHz，人类能感知到一半电 平，或10微帕。这个声压区域就是听 力极限。
5
忍受极限
•• 单人击类听此力灵处敏编度的辑最母高极版限为文忍本受极样限式。
• –人 人第类类能声二感压级知灵的敏很度大的的范声 围音 为（6.4不百会万痛:1苦。）高达64Pa。比较两个极限，
• 范围•如第此三之级大，以至于如果没有管理声音电平强度的简单方法，表述
声压电平–会第很四困级难。 » 第五级
17
分贝变化
• 单击此处编辑母版文本样式
– 第二级 • 分贝常用来表示同一个声音的强度变化，这些变化是指基于原始声音的相对 变化，声音的绝对电平用分贝表示为“dbSPL”，而感知的声音需要与听力极 限被（降•2低0第了μP，三a或通级0常d：BSPL）相比，换名话说，当谈到声音强度时，“SPL”通常 – 1dB是–能第感四知的级最小变化 – 3dB是大多»数第人都五能级感觉到的变化 – 10dB是加倍或一半的强度变化
– 130dB是人类听力的最高极限，是 人耳能承受的最大值
– +4 dBu是专业音频设备信号电平
– -10 dBv是消费类音频设备信号电 平，注意：许多打算用于专业应用 的产品，如果采用RCA接头，则也 会用这个电平。
19
音频信号电平
• 单击此处编辑母版文本样式
• 常–用第音频二产级品有不同的音频信号电平。
– 第二级 – DVD
– CD播放机
– –
录调像谐• 机器第三级
– 磁带卡座 – 第四级
• 典型的消费类设备输»出第信号五特级征包括：
– -10dBV(非平衡)
广泛应用–于第声四学级、电子声学和声音功率情况。 • 分贝是描述电»子第领五域级信号总量和声学领域声音响度的重要方式。 • 一分贝是指两个功率电平比值的对数的十倍，表达如下：
14
分贝度量（续）
• 单击此处编辑母版文本样式
• 当–考第虑二电压级增益或损失时，计算涉及到电压的平方，结果是，用电压
比较•时第应该三用级两数比的对数乘20而不是10。表示如下：
分子的扰–动第是四动级能的一种，称为声能。 • 声 方音式是从两接个触或点»多向第个外五物传级体 播以 ，有足些够能的量力被量转碰换撞成的热结能果，，而合不成是能声量音以。声波的 • 最终，转换为热量的那部分声音能量大于在分子间传输的力量，声能
消散为察觉不到的电平。 • 听到声音的过程依靠机械扰动在不同形态的物质中传播，不仅在环境
是原始• 基第础三音级调频率的整数倍（如二次谐波、三次谐波等）集成。任
何音称重调频复或率的复为–声杂“第音声每»四或波秒第级音的周五调频期级都 率 ”是 是 ，为包 完纪含 成念了 一德基 次国础 波物频 形理率 周学和 期家声 的赫的 时兹非 间，正，电弦历磁波史学。上的正，先弦我驱波们，、简 频率单位重命名为“Hertz”，或简写为“Hz”；1Hz=每秒一个振动周 期。
– 第四级 » 第五级
• 为正确理解用dB表示的比值，通常会加上扩展名。下面是典型的用 dB表示的音频计算的扩展名： dB伏特=dBV dB声压=dBSPL dB功率=dBm（m=1毫瓦，特定阻抗）
15
• 单击此处编分辑母贝版测文本量样式
– 第二级
• •
分 测贝量级值是为• 1对第0数d三B性的级的声，音听比力声的压最电低平极大限10声倍压，为提0高dB1。0dB SPL，
3
声速
• 声•音单传播击速此度取处决于编介辑质分母子版的紧文密 本样式
程度度越，大–一，第般振二来动说传级，输分就子越越快紧，密 因， 为或 分密 子