声频技术2生理心理声学电声学课件

厅堂扩声基础——室内声学建筑声学（architecturalacoustics）生理声学与心理声学听觉范围响度（Loudness）Vs.振幅听觉灵敏度等响曲线音高（Pitch）Vs.频率音色（Timbre）Vs.（波形＋频谱＋音头＋音尾）几个听觉效应电声学厅堂扩声基础——室内声学听觉范围声压级范围（闻阈，痛阈）频率范围：次声，可闻声，超声

（20Hz~20KHz。低于20Hz：次声波，高于20KHz：超声波。）厅堂扩声基础——室内声学听觉灵敏度人耳对声压、频率及方位的微小变化的判断能力称为听觉灵敏度

声源声压级大于50dB声源声压级小于40dB可分辨的声压级的微小变化1dB1-3dB

声源参数：1000Hz，40dB可分辨的频率的微小变化3Hz厅堂扩声基础——室内声学等响度曲线（EqualLoudnessCurves）人耳对声音的响应并不是在所有的频率上都相同。2K～4K最敏感低于1K，人耳的灵敏度随频率的降低而降低；高于4K，人耳的灵敏度也逐渐下降。相同声压级的不同频率的声音，人耳听起来不一样响。不同频率的声音，如果听起来要一样响，就应该具有不同的声压级厅堂扩声基础——室内声学由ISO1959年确定（ISOR226）以连续纯音作实验，取1KHz的某个声压级（如40dB）作为参考标准，则听起来和它同样响的其他频率的纯音的各自的声压级的值就构成了一条等响曲线，并称为响度级为（Phon（如40方））的等响曲线厅堂扩声基础——室内声学音高（Pitch）Vs.频率人耳对频率的感觉是音高（音调）（习惯：<63Hz：超低音，63～250低音，250～1000中音，1000～6300中高音，>6300Hz高音）（也有63～125，低频；500～1000，中频；2000～8000，高频。）厅堂扩声基础——室内声学掩蔽效应（MaskingEffect）（mpeg压缩的理论基础）

声音的响度不仅取决于自身的强度和频率，而且也与同时出现的其它声音有关。各种声音可以互相掩蔽，一种声音的出现可能使得另一种声音难于听清。一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。前者称为掩蔽声音(maskingtone)，后者称为被掩蔽声音(maskedtone)。

厅堂扩声基础——室内声学频域掩蔽一个强纯音会掩蔽在其附近同时发声的弱纯音，这种特性称为频域掩蔽。例如，同时有两种频率的纯音存在，一种是1000Hz的声音(60dB)，另一种是1100Hz的声音(42dB)，此时，1100Hz的声音就听不到。弱纯音离强纯音越近就越容易被掩蔽。

厅堂扩声基础——室内声学不同纯音的掩蔽效应曲线

①在250Hz、1kHz、4kHz和8kHz纯音附近，对其他纯音的掩蔽效果最明显，

②低频纯音可以有效地掩蔽高频纯音，但高频纯音对低频纯音的掩蔽作用则不明显。厅堂扩声基础——室内声学时间效应（哈斯效应HaasEffect）当两个强度相等而其中一个经过延迟的声音传播到聆听者耳中时，如果延迟在30ms以内，听觉上将感到声音好像只来自未延迟的声源，并不感到经延迟的声源存在。当延迟时间超过30ms而未达到50ms时，则听觉上可以识别出已延迟的声源存在，但仍感到声音来自未经延迟的声源。只有当延迟时间超过50ms以后，听觉上才感到延迟声成为一个清晰的回声。这种现象称为哈斯效应，有时也称为优先效应。厅堂扩声基础——室内声学双耳效应(Binauraleffect)：声像定位（SoundImageLocalization）双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应厅堂扩声基础——室内声学建筑声学（architecturalacoustics）生理声学与心理声学电声学概述电声设备电声系统信号传输厅堂扩声基础——室内声学电声学（Electroacoustics）

为什么需要电声学：增加响度自然声源功率有限声场空间大改善音质增加直达声，模拟近次反射声控制厅堂的声场特性（混响时间）对声源音色进行美化和加工听众区的声压级靠电声设备及其有效的组合来增加厅堂扩声基础——室内声学电声学的内容声频信号的拾取，产生，存储技术声频电信号的放大，滤波，倍频与分频等处理技术声频电信号的传输技术声频电信号的重放技术上述技术通过电声设备及其有机组合集中体现出来厅堂扩声基础——室内声学电声学概述电声设备电声系统信号传输厅堂扩声基础——室内声学音源（SoundSource）：种类自然声源＋人声＋话筒输出调谐器＋LP＋卡座＋walkman＋VCRCD＋MD＋MP3＋LD＋VCD＋DVD＋DCC＋……）参数MicrophoneCD厅堂扩声基础——室内声学microphone灵敏度：在自由声场中，当向传声器施加一个声压为1µbar（0.1Pa）频率为1kHz的声音信号时，传声器的开路输出端产生的电压。（dB，0dB＝1V）典型的灵敏度的值在－35～－85dB之间。厅堂扩声基础——室内声学各类传声器的灵敏度

传声器种类灵敏度动圈式传声器－50～－70dB/µbar铝带式传声器－70～－80dB/µbar电容式传声器－35～－60dB/µbar厅堂扩声基础——室内声学典型传声器品牌美国shure（）德国森海塞尔、拜亚动力查找某款传声器的参数（课外练习）TransducertypeCondenserFrequencyresponse50-20,000HzPolarpatternHalf-cardioidOpencircuitvoltageat1kHz(0dB=1V/Pa)14mV/Pa=-37dBVNominalimpedance200ΩLoadimpedance≥1kΩS/Nratiorel.to1Pa60dBweightedequivalentSPL26dBPhantomsupply8-52VCurrentconsumption3.4mAConnection3-pinXLRWeightapprox.70g拜亚动力的一款界面话筒的参数厅堂扩声基础——室内声学声频处理设备（传输系统TransmissionSystem）调音台效果器反馈抑制器混响器延时器激励器均衡器压限器分频器学习内容——原理、参数、应用厅堂扩声基础——室内声学调音台（Mixer）作用：输入+放大＋处理＋混合＋分配+输出分类：按照输入路数：4路，8路，……；按照功能：扩音，录音，……；按照信号处理方式：模拟，数字；……。厅堂扩声基础——室内声学技术指标：增益：额定增益大于60dB噪声：通常-126dBV（0dBV=0.775V）频率特性：一般：20——20KHz1dBTHD：一般小于0.1%动态余量：最大不失真输出电平与额定输出电平之差；（较好者20dB以上）厅堂扩声基础——室内声学典型扩声调音台品牌：（英国）声艺：（日本）雅马哈：（中国）湖山：（中国）飞达

厅堂扩声基础——室内声学均衡器（Equalizer）作用：校正音响设备产生的频率畸变，补偿或抑制(提升或衰减，boostVs.cut)节目信号中欠缺或过多的频率成分。校正室内声学共振特性（简正方式）产生的频率畸变，弥补建筑声学的结构缺陷。抑制声反馈，改善厅堂扩声的质量。修饰或美化音色，提高房间音质厅堂扩声基础——室内声学分类：房间均衡器（图示均衡器GraphicalEqualizer）：中心频率固定厅堂扩声基础——室内声学参量均衡器（ParameterEqualizer）：中心频率，Q值，提升或衰减幅度分别可调。三段全参数均衡，可衰减/提升。均衡频率和Q值可调。正常工作于16dB衰减和提升。在窄波滤波器状态时（1/20倍频程）可作40dB的陷波衰减。另外还有两个（高通和低通）均衡器。平衡输入，削波显示灯和旁路开关。标准1U机架。外接随机的AC-1电源器。厅堂扩声基础——室内声学参数：中心频率数（9～31段），倍频程，1/2倍频程，1/3倍频程。THD：不大于0.1％等效输入噪声级：频率响应：均衡控制范围：≥±12dB厅堂扩声基础——室内声学电声设备音源声频处理设备功率放大器概念分类指标典型产品重放系统厅堂扩声基础——室内声学功率放大器（PowerAmplifier）作用：将电源能量转化为声频信号能量分类：应用领域：民用＋专业原理：A＋B＋AB＋D输出形式：定压＋定阻厅堂扩声基础——室内声学指标：输出功率额定输出功率（RMS）：1000Hz正弦信号输入，谐波失真度10%时的输出功率。最大输出功率：不考虑失真度的输出功率。音乐输出功率：音乐信号输入，一定的失真度时的输出。峰值音乐输出功率（PMPO）：不计失真时，音乐输出功率。厅堂扩声基础——室内声学指标频率响应工作频率范围：功放的输出信号相对于1000Hz信号电平下降3dB处的上限频率和下限频率范围。幅频响应：表征工作频率范围内，不同频率信号的输出不均匀度，通常用dB表示。典型高保真功放：20Hz——50kHz1dB厅堂扩声基础——室内声学指标总谐波失真：0.03％～0.05％互调失真，瞬态失真，瞬态互调失真信噪比：输出信号电平/输出噪声电平（dB）优质功放：SNR大于72dB输出阻抗功放输出端对负载所呈现的等效内阻抗阻尼系数（DamperFactor）扬声器系统的阻抗与功放输出阻抗（包括线材的阻抗）之比。厅堂扩声基础——室内声学典型产品：BGW、CROWN、CREST、PEAVY、EV、JBL、YAMAHA、湖山厅堂扩声基础——室内声学典型产品基本性能（CROWNXLS202）输入灵敏度：0.775V满负荷分配给4Ω负载频率响应（从20Hz-20KHz）±0.75dB相位响应（在1瓦时）在10Hz时，-10°在20KHz时，+19°信噪比（20Hz--20KHz）>100dB（A计权，在满负荷工作时）总谐波失真（THD）：<0.15%（在满负荷输出时，从20Hz--1KHz）互调失真（IMD）（4：1时，在60Hz和7KHz）额定功率下，输出值为--40dB时<0.3%阻尼系数（8Ω）10Hz--400Hz：>200厅堂扩声基础——室内声学电压增益：31dB串音（在额定功率下）在1KHz时-82dB，在20KHz时-58dB输出功率（1KHzRatedTHD）

2欧通道250W；

4欧通道200W；桥接500W

8欧通道145W；桥接400W阻抗负载

所有系列在立体声2欧—8欧的情况下，桥接单声道8欧的情况下都是安全的工作范围。交流电源（±10%）

120V和230V，50Hz/60Hz厅堂扩声基础——室内声学电声设备音源声频处理设备功率放大器重放系统扬声器（Loudspeaker）系统耳机（Earphone）蜂鸣器（Buzzer）厅堂扩声基础——室内声学重放系统（ReproducingSystem）：扬声器（Loudspeaker）系统耳机（Earphone）蜂鸣器（Buzzer）厅堂扩声基础——室内声学扬声器系统组成扬声器单元分频器箱体厅堂扩声基础——室内声学箱体（包括吸声材料）密闭箱倒相箱，倒相管厅堂扩声基础——室内声学原则分类箱体形式密闭式倒相式号筒式声柱式分频数二分频三分频四分频……用途高保真监听扩声广播厅堂扩声基础——室内声学性能指标：频率响应：典型值（50～12.5K）（＋4～－8dB）指向性：（声柱，号筒可以加强指向性）灵敏度：扬声器系统加上相当于额定阻抗上1W功率的粉红噪声（Vs.白噪声）信号电压时，轴向1m处测得的声压级。失真（谐波失真，互调失真，瞬态互调失真）Hi－Fi（THD2％）额定阻抗：某一特定工作频率在输入端测得的阻抗（4，8，16，32Ω等）额定功率：非线性失真不超过某一标准条件下，最