第2章声音广播基础知识 广播电视技术概论教学课件.ppt

第2章 声音广播基础知识 学习指导 本章重点： 2.1 声音基础知识，2.1.3分贝的概念 2.2传声器和扬声器 2.3立体声原理 本章难点： 2.1.3 分贝的概念 2.3 立体声原理 选学内容： 2.4 数字音频信号的压缩编码 2.1 声音基础知识 2.1.1声音的产生和传播（P9） 声音：物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感觉。声波通过听觉器官所产生的印象。 声音的产生：粒子波动运动的结果，由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生。 声音的传播：必须通过空气或其它的媒质形成声波进行传播。 自然状态下的传播： 描述声波的基本参量（P10） 声波的频率：空气密度和压力每秒钟变化的次数，常用符号f 表示，单位是赫兹（Hz）。 声波的周期：一个声波完成一次振动所需要的时间，用符号T表示，单位为秒（s）。 声波的波长：声波在一个周期的时间内传播的距离，用符号λ表示，单位通常为米（m）。 声波的传播速度：声波每秒内传播的距离，用符号υ 表示，单位为米/秒（m/s）。 波长、声速 及频率 之间的关系为： 3、声波的传播特性（P11） 1、声源的方向性：取决于声波波长与声源的尺寸 当辐射出来的声波波长比声源的尺寸大很多倍时，声波比较均匀地向各方向传播； 当辐射出来的声波波长小于声源的尺寸时，声波集中地向正前方一个尖锐的圆锥体的范围内传播。 2、声波的反射和折射： 反射定律：入射角=反射角。（凹面墙-聚集，凸面墙-扩散） 折射：声波从一种媒质进入到另一种媒质，其传播方向发生变化的现象。 声波的传播特性（P11） 3、声波的衍射和散射： 衍射：声波遇到障碍物时，频率低的声波大部分能绕过障碍物继续向前传播的现象。 衍射规律：取决于声波的波长与物体大小之间的关系。 对于同一个障碍物，频率较低的声波较易衍射，而频率较高的声波不易发生衍射现象，它具有较强的方向性。 散射：声波无规则衍射的现象。 4、表征声音强弱的三个参量（P12） 1、声压：声波引起的交变压强，单位是帕（Pa =1N/m2 ）基准声压=2×10-5 Pa 。 2、声功率：声源在单位时间内向外辐射的总声能（声源辐射功率）。单位是瓦（W）。 3、声强：穿过垂直于声波传播方向上单位面积内的声功率（声波能流密度），用符号I表示，单位是W/ m2。声强与声压的平方成正比。基准声强（参考声强）=10-12 W/ m2。 2.1.2人耳的听觉（P12） 人耳组成部分： 外耳 中耳 内耳 听觉的产生： 声波?外耳道?鼓膜产生振动?中耳里的听小骨?内耳? 耳蜗中的淋巴液振动? 刺激听觉神经?传递给大脑。 2、声音的三要素（P12） 1、响度（声音的大小）：人耳对声音强弱的主观感觉。主要取决与声强，还与频率有关，也与持续时间有关。可用声压级表示。 2、音调（声音频率的高低） ：人耳对声音高低的感觉。主要取决于声音频率，还与声压级和持续时间有关。人能听到声音的范围是20Hz~20kHz。 2、声音的三要素 3、音色（声音的特色） ：人耳对各种频率、各种强度的声波的综合反应。人耳区别具有同样响应和音调的两个声音的主观感觉。与声音的频谱结构有关。 听觉的方向感和灵敏度（P14） 3、听觉的方向感：判定声源方位能力。 由人双耳听到声音的强度差、时间差和音色差综合判定声源方位。 水平方向判断能力高于垂直方向判断能力。 4、听觉的灵敏度：人耳对声压、频率和方位细小变化的判断能力。 对声压级变化的判断：1~3dB 对频率变化的判断：3Hz以上 对方位变化的判断：水平方向高于垂直方向。 分贝概念和常用分贝制 分贝（dB）：用于表征声音和电信号量值和增减程度的计算单位。 采用分贝制理由： 符合听觉特性 便于计算 将乘除运算转化为加减运算； 将较大不便的数值表示范围转化为简明的表示。 一、对数函数（P16） 2.1.3 定义：y = Log a x (底a0) 指数函数：x = a y x：真值，y： x以a为底的对数 曲线： 特点： 经（1，0）点 渐近线为x = 0（纵轴） 零和负数无对数 底a大于零 对数运算公式 公式：Log a 1 = 0 , Log a (x·y) = Log a x + Log a y Log a a = 1 , Log a (x/y) = Log a x -Log a y Log a x r = r · Log a x , Log a x(1/ r) =(1 /r) · Log a x 换底公式： Log a x = (Log b x )/(Lo