立体声讲课 (526改 )

1、第第3 3节节 立体声立体声讲课人：看一看，想一想看一看，想一想我们说物体是立体的，是靠什么感知的？我们说物体是立体的，是靠什么感知的？声音看不见，摸不着，怎么会有立体的呢？声音看不见，摸不着，怎么会有立体的呢？一、立体声的概念一、立体声的概念概念：具有立体感（概念：具有立体感（方位感、层次感、临方位感、层次感、临场感场感）的声音称为）的声音称为立体声立体声。水平方向感水平方向感深度感深度感高度感高度感环绕感环绕感立体声的种类立体声的种类人们人们直接听到直接听到的具有方位层次等空间分布的具有方位层次等空间分布特性的声音，称为特性的声音，称为自然界中的立体声（真自然界中的立体声（真正的立体声）。

2、正的立体声）。立体声经过处理从同一个扬声器中重放的立体声经过处理从同一个扬声器中重放的声音不是立体声音不是立体声声。具有一定程度的方位层次等空间分布特性具有一定程度的方位层次等空间分布特性的的重放声重放声，称为，称为音响技术中的立体声音响技术中的立体声。（不可能完全恢复立体感）不可能完全恢复立体感）想一想想一想人靠什么感知声音的立体感？人靠什么感知声音的立体感？二、双耳效应二、双耳效应通过声音到达两耳的时间差、声级差、相通过声音到达两耳的时间差、声级差、相位差和音色差来进行声像定位的效应称为位差和音色差来进行声像定位的效应称为双耳效应双耳效应。声源1.1.声音到达两耳的时间差声音到达两耳的时间

3、差两耳之间有一定距离，声源偏向某一侧，两耳之间有一定距离，声源偏向某一侧，就造成时间差。就造成时间差。两耳连线上约为两耳连线上约为0.620.62mSmS定位猝发声定位猝发声( (瞬态声瞬态声) )声源声源2.2.声音到达两耳的相位差声音到达两耳的相位差由于两耳空间上的距离引起由于两耳空间上的距离引起相位差和时间差、频率有关相位差和时间差、频率有关频率越低，相位差越明显频率越低，相位差越明显低音定位（低音波长远大于头颅直径）低音定位（低音波长远大于头颅直径）3 3. .声音到达两耳的声级差声音到达两耳的声级差头颅对声音的阻隔作用使得声音到达两耳头颅对声音的阻隔作用使得声音到达两耳时，获得的能量

4、不同，造成声级差。时，获得的能量不同，造成声级差。声源偏向的一侧声级大声源偏向的一侧声级大两耳连线上达两耳连线上达25dB25dB高音定位（高音不容易发生绕射）高音定位（高音不容易发生绕射）4.4.声音到达两耳的音色差声音到达两耳的音色差同一个声音中不同频率声波绕过头部的能同一个声音中不同频率声波绕过头部的能力不同，使得两耳听到的音色就有差异力不同，使得两耳听到的音色就有差异频率越高，衰减越大频率越高，衰减越大定位非纯音定位非纯音5.5.由耳廓造成的差别由耳廓造成的差别耳廓是向前的，能够区分前后方的声音；耳廓是向前的，能够区分前后方的声音；它复杂的形状，会使不同方位的声音在它复杂的形状，会使不

5、同方位的声音在其中都会发生复杂的变化。其中都会发生复杂的变化。想一想想一想音响技术中如何实现立体声重现？音响技术中如何实现立体声重现？ 三、双声道立体声三、双声道立体声ABLR听音者听音者LRLR乐队乐队歌手歌手用用2只拾音话筒拾取左只拾音话筒拾取左(L)右右(R)2个声道的个声道的信号，进行一系列处理后，最后用信号，进行一系列处理后，最后用2只扬只扬声器分别播放声器分别播放L和和R信号的立体声系统就信号的立体声系统就称为称为双声道立体声系统（双声道立体声系统（2-2-2模式）模式）。前置放大前置放大前置放大前置放大音调控制音调控制音调控制音调控制功率放大功率放大功率放大功率放大双声道立体声重

6、放过程示意图双声道立体声重放过程示意图电源电源L输入R输入立体声立体声平平 衡衡最佳听音位置最佳听音位置在双声道立体声重放声场中，在双声道立体声重放声场中，“最佳听音最佳听音位置位置”大约在与大约在与L，R扬声器组成的等腰三扬声器组成的等腰三角形的顶点角形的顶点( (即：即：2只音箱连线的垂直平分只音箱连线的垂直平分线上线上) )LR特点：特点：双声道立体声系统只有水平方向的声像定双声道立体声系统只有水平方向的声像定位；（缺乏临场感）位；（缺乏临场感）该系统为该系统为2 22 22 2模式；模式；如果如果L L、R R扬声器播放的是同一路信号，仍扬声器播放的是同一路信号，仍然属于单声道系统。然

7、属于单声道系统。构成立体声的三个条件：构成立体声的三个条件： 第一是要有立体声音源；第一是要有立体声音源； 第二要有立体声的声场第二要有立体声的声场 ； 第三是人耳立体声听觉机制；第三是人耳立体声听觉机制；想一想想一想双声道立体声系统只能在水平方向声像定双声道立体声系统只能在水平方向声像定位；缺乏临场感，如何使人完全感觉是位；缺乏临场感，如何使人完全感觉是“置身于音乐会现场置身于音乐会现场”呢？呢？增加声道数量增加声道数量四、环绕立体声系统四、环绕立体声系统由直达声、近次反射声、部分混响声形成由直达声、近次反射声、部分混响声形成的的前方声场前方声场和由混响声形成的和由混响声形成的后方声场后方声

8、场的的组合，就称为组合，就称为环绕立体声环绕立体声。LfLsRfRs吉他手吉他手1A吉他手吉他手2B吉他手吉他手1C四声道录音机四声道录音机LSRSLfRf左右位置变化左右位置变化纵深位置纵深位置变化变化先到达先到达LSLS播放出来播放出来声音较大声音较大声音逐渐变小声音逐渐变小聆听者聆听者1.四声道环绕立体声系统四声道环绕立体声系统由由4 4声道录制、声道录制、4 4声道传送和声道传送和4 4声道重放的声道重放的环绕立体声模式，称为环绕立体声模式，称为444444模式模式。LfLsRfRs吉他手吉他手1A吉他手吉他手2B吉他手吉他手1C四声道录音机四声道录音机LSRSLfRf4声道环绕立体声

9、录制与重放示意图 特点：特点：声道数多，记录、传输、重放设备复杂，声道数多，记录、传输、重放设备复杂，成本高；成本高；无法与已流行的双声道立体声兼容，没有无法与已流行的双声道立体声兼容，没有实用价值。实用价值。适用于家庭的环绕立体声系统：适用于家庭的环绕立体声系统：简易环绕立体声系统简易环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统杜比杜比AC-3AC-3环绕立体声系统环绕立体声系统2.简易环绕立体声系统简易环绕立体声系统LRS延时延时延时延时S在双声道立体声基础上在双声道立体声基础上增加增加2 2个后置环绕声道个后置环绕声道S SL L、R R经过经过延时延时衍生出后衍生

10、出后置声道信号，达到临场置声道信号，达到临场效果效果双声道双声道4 4声道重放声道重放假环绕立体声系统假环绕立体声系统也可以移相也可以移相产生产生S信号是信号是假的假的3 3. .杜比定向逻辑环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统编码编码记录记录杜比解码杜比解码拾取信号拾取信号LRCSSLRCSSLTRTLTRT四个声道拾音四个声道信号2个声道信号还原四个声道将将4 4个声道的音频信号编码后变成个声道的音频信号编码后变成2 2个声道个声道的信号，然后进行记录，重放时再将其解的信号，然后进行记录，重放时再将其解码还原成码还原成4 4个声道的音频信号的系统，称为个声道的音频信号的系统，称为杜比定

11、向逻辑环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统。这种模式。这种模式称为称为424424模式模式。 杜比定向逻辑环绕立体声系统注意：注意：该系统属于该系统属于模拟系统；模拟系统；2 2个声道记录个声道记录4 4个声道的信号，与双声道个声道的信号，与双声道立体声兼容；立体声兼容；具有独立的具有独立的4 4个声道的信号输出；个声道的信号输出；L L、R R两两个声道的频响应在个声道的频响应在20HZ16KHZ20HZ16KHZ；中置声道中置声道C C三种模式：三种模式：100Hz100Hz以下信号分到左以下信号分到左右声道，右声道，100Hz100Hz以上送至以上送至中置声道中置声道 ；适用于家庭影

12、院；适用于家庭影院；采用小口径扬声器。采用小口径扬声器。普通普通模式模式展宽展宽模式模式幻想幻想模式模式独立中置声道独立中置声道 ；适用电影院等宽阔的场合；适用电影院等宽阔的场合；采用大口径扬声器。采用大口径扬声器。不用中置音箱不用中置音箱 ；适用不便安装中置音适用不便安装中置音箱的场合；箱的场合；杜比定向逻辑环绕立体声，才杜比定向逻辑环绕立体声，才能获得该效果。能获得该效果。4.杜比杜比AC-3环绕立体声系统环绕立体声系统 AC-3编/解码模式示意图 6个声道拾音个声道拾音6个声道信号个声道信号1条数字声迹条数字声迹记录记录6个声道信号个声道信号6个声道信号个声道信号重放重放L、R、C、SL

13、、SR五个声道频率范围：五个声道频率范围：20Hz20kHz(全音频频段全音频频段)超重低音超重低音Sub频率范围：频率范围：20Hz120Hz（全频段的（全频段的1/10），），称为称为0.1声道声道该系统也叫该系统也叫5.1声道立体声系统。声道立体声系统。该系统属于该系统属于数字系统数字系统；用一条数字声迹记录用一条数字声迹记录6个声道的信号，减个声道的信号，减少了数据信息，使少了数据信息，使1张光盘可记录更多信息张光盘可记录更多信息与单声道、双声道立体声系统和杜比定向与单声道、双声道立体声系统和杜比定向逻辑立体声系统兼容；逻辑立体声系统兼容；具有独立的具有独立的6 6个声道的信号输出；个

14、声道的信号输出；该系统的环绕立体声效果大大优于杜比该系统的环绕立体声效果大大优于杜比定向逻辑环绕立体系统的效果；定向逻辑环绕立体系统的效果；如果家庭影院系统如果家庭影院系统( (硬件硬件) )是杜比是杜比AC-3AC-3环环绕立体声系统，则必须播放录制有绕立体声系统，则必须播放录制有AC-3AC-3的的编码软件编码软件( (光盘光盘) )，才能显示出，才能显示出AC-3AC-3环绕立环绕立体声的效果。体声的效果。内容回顾内容回顾1.1. 具有立体感的声音称为具有立体感的声音称为立体声立体声。 音响技术中的立体声音响技术中的立体声 自然界中的立体声自然界中的立体声2.2.通过声音到达两耳的时间差

15、、声级差、通过声音到达两耳的时间差、声级差、相位差和音色差来进行声像定位的效应称相位差和音色差来进行声像定位的效应称为为双耳效应双耳效应。 名称名称形成原因形成原因作用作用说明说明时间差时间差声级差声级差相位差相位差音色差音色差耳廓造耳廓造成的差成的差别别两耳之间有两耳之间有一定距离一定距离声音绕射衰声音绕射衰减减两耳的空间两耳的空间距离距离声波的绕射声波的绕射方向向前、方向向前、形状奇特形状奇特猝发声猝发声( (瞬瞬态声态声) )高音定位高音定位低音定位低音定位非纯音非纯音( (辅助作用辅助作用) )声源越偏向一侧，时间差越声源越偏向一侧，时间差越大。（两耳连线上为大。（两耳连线上为0.62

16、S0.62S）声源偏向的一侧声级大声源偏向的一侧声级大（两耳连线上达（两耳连线上达25dB25dB）频率越低，相位差越明显频率越低，相位差越明显频率越高，衰减越大频率越高，衰减越大3.3.立体声系统立体声系统双声道立体声系统双声道立体声系统四声道立体声系统四声道立体声系统简易环绕立体声系统简易环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统杜比定向逻辑环绕立体声系统杜比杜比AC-3AC-3环绕立体声系统环绕立体声系统3种环绕立体声系统对比种环绕立体声系统对比名称名称特点特点4 4声道声道(444)(444)假环绕假环绕(224)(224)杜比定杜比定向逻辑向逻辑（424424）杜比杜比AC3AC3（661616）模模拟拟数数字字理论上的立体声系统，设备复杂，不实用理论上的立体声系统，设备复杂，不实用通过延时或移相产生的后通过延时或移相产生的后置信号置信号2 2个声道记录个声道记录4 4个声道的信号个声道的信号一条数字声迹一条数字声迹记录记录6 6个声道的个声道的信号信号独立的独立的4 4个声道个声