《聲學基礎(chǔ)》PPT課件

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1、音響工程是在建筑聲學和電聲學的基石上建立起來的。建筑聲學：是一門古老的科學。賽賓：混響時間電聲學是利用電子技術(shù)和應(yīng)用聲學的原理，解決聲信號的一門邊緣性應(yīng)用學科。音響系統(tǒng)高保真重要屬性1、如實重現(xiàn)原始聲音2、如實重現(xiàn)原始聲場3、對音頻信號加工修飾音響系統(tǒng)的組成1、廳堂擴聲2、室內(nèi)錄音3、公共擴聲4、場館擴聲第一章聲學基礎(chǔ)1.1聲音與聲波聲源：聲音是由物體振動產(chǎn)生的，振動發(fā)聲的物體稱為聲源聲波的產(chǎn)生與傳播：基本條件：聲源、介質(zhì)、人耳聲波傳播：反射、繞射噪聲：紊亂斷續(xù)或統(tǒng)計上隨機的聲音聲速（聲速340m/

2、s）、頻率（Hz）、波長（m）20-40Hz超低音，50-200Hz低音，200-500Hz中低音，1000-5000Hz中高音，10000-20000Hz高音聲壓：人耳能聽到的聲壓為2×10-5Pa——20Pa聲功率（W）、聲強（W/m2）聲級（分貝dB）共振第一章聲學基礎(chǔ)1.2聲波的度量1.3人耳的構(gòu)造及功能外耳：自然諧振頻率為3400Hz中耳內(nèi)耳人耳的聽覺范圍頻率范圍：20Hz——20KHz聲壓級范圍：聽閾0dB；痛閾120dB第一章聲學基礎(chǔ)1.4聲音的三要素響度（sone）：人耳對聲音強弱的

3、感覺，主要聲波的振幅決定音調(diào)（mel）：人耳對聲音高低的感覺，主要與頻率有關(guān)音色：區(qū)別具有同樣響度和音調(diào)的兩個聲音的主觀感受第一章聲學基礎(chǔ)1.5人耳的聽覺特性掩蔽效應(yīng)：由于第一個聲音存在而使第二個聲音的聽閾提高的現(xiàn)象雙耳效應(yīng)：對聲音定位，到達兩耳聲音的聲級差、時間差不同主觀音：人耳中傳輸聲音的機構(gòu)具有非線性產(chǎn)生失真，形成高次諧波哈斯效應(yīng)（Hass）：聽覺的先入為主特性，是立體聲系統(tǒng)定向的基礎(chǔ)之一，又稱為優(yōu)先效應(yīng)、延遲效應(yīng)。耳殼效應(yīng)：耳殼各部分對聲波產(chǎn)生的不同發(fā)射延遲作用德·波埃效應(yīng)：第一章聲學基礎(chǔ)第

4、一章聲學基礎(chǔ)1.6立體聲概念：立體聲是由兩個或兩個以上傳聲器、傳輸通路及揚聲器（或耳機）組成的系統(tǒng)?？墒孤犅暼烁惺艿铰曉吹姆轿?，獲得較好的立體感、臨場感和真實感，四面八方聲音包圍的感覺。立體聲的實現(xiàn)，主要是利用人的雙耳聽覺效應(yīng)。方位感、立體感、臨場感、真實感三維立體聲場第一章聲學基礎(chǔ)1.7人耳對聲源的定位1、人耳對聲源方位的判斷，主要是基于兩個因素：（1）聲音到達兩耳的時間差：（2）聲音到達兩耳的聲級差（高頻聲定位）：2、由此衍生出的兩個因素：（1）聲音的低頻分量對雙耳產(chǎn)生的相位差（低頻聲定位）：時

5、間差與聲源方位角有關(guān)，相位差還與聲源頻率有關(guān)。（2）人頭對聲音的高頻分量造成遮蔽而產(chǎn)生的音色差：聲源偏離聽聲人正前方角度越大或頻率越高，聲級差越大。對300Hz以下的低頻聲定位較差。3、人耳對前后、上下聲源方位的判斷第一章聲學基礎(chǔ)1.8德波埃實驗雙揚聲器聽聲實驗，為雙聲道立體聲系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。（1）無聲級差、無時間差兩揚聲器連線的中點處有一虛聲源存在，只有一聲像（2）有聲級差、無時間差聲像由中點偏移聲級較大的揚聲器，≥15dB，聲像固定（3）有時間差、無聲級差哈斯效應(yīng)，由時間差決定，回聲效應(yīng)（

6、4）有時間差、有聲級差綜合作用第一章聲學基礎(chǔ)1.9立體聲的重放1、立體聲最佳聽聲位置在以左右揚聲器連線為底邊的等邊三角形頂點處2、聽聲區(qū)域的擴大和聲像的展寬指向性揚聲器利用反射板電路反相3、聽聲房間減少反射第一章聲學基礎(chǔ)1.10家庭影院多聲道環(huán)繞立體聲1模擬環(huán)繞聲（人造混響環(huán)繞聲）：延時、混響2杜比環(huán)繞立體聲：4聲道立體聲3杜比定向邏輯環(huán)繞聲：定向邏輯4DSP技術(shù)（數(shù)碼聲場處理）數(shù)字信號處理技術(shù)5SRS環(huán)繞聲聲音恢復(fù)系統(tǒng)，三維“3D”聲場第一章聲學基礎(chǔ)6THX系統(tǒng)（TomlinsonHolmanEx

7、periment）美國盧卡斯公司《星球大戰(zhàn)》特點：后級處理系統(tǒng)；一種六聲道的電影伴音系統(tǒng)，具有正確的聲場定位，頻響寬，失真度小，對設(shè)備和播放環(huán)境有嚴格的要求。第一章聲學基礎(chǔ)7杜比AC-3數(shù)碼環(huán)繞系統(tǒng)（DolbyAudioCode-3）全數(shù)字化的六聲道（5.1聲道）系統(tǒng)，每一個聲道都傳送、處理音頻信號，通過數(shù)字編碼技術(shù)，取得更寬的動態(tài)和頻響范圍，信噪比高，使音響具有影院的氣勢，滿足多媒體數(shù)字信息交換的要求；第一章聲學基礎(chǔ)8DTS系統(tǒng)（DigitalTheatreSystem）TerryBeard斯皮爾

8、伯格特點：數(shù)字影院系統(tǒng)，是一種用于影院的六聲道數(shù)字音頻編碼技術(shù)，性能同杜比AC-3系統(tǒng)，音頻信號通過同步CD-ROM存放播出。數(shù)據(jù)流量大；編碼丟失信號少；音質(zhì)取樣高。目前最好的5.1環(huán)繞聲系統(tǒng)之一。第一章聲學基礎(chǔ)9SDDS影院系統(tǒng)（SonyDynamicDigitalSound）動態(tài)數(shù)字影院，7.1聲道，音質(zhì)好。3DIMAX影院YAMAHAYSP4100第一章聲學基礎(chǔ)1.11室內(nèi)聲學基礎(chǔ)1、室內(nèi)聲音的傳播（1）聲音在室內(nèi)傳播：反射和吸收（2）按聲音到達的先后，可分為直