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            录音声学---基础知识

            发布时间:2023-08-02

            在录音声学里,响度、响度级、声强、声强级、声压、声压级、分贝、方、电平、增益、音高、音分总是令人头疼的 若干概念,这里简单的说一下它们的意义和区别,让我们把它们的顺序整理一下。
            分贝 分贝是声级测量中最常用的单位,被简写为dB。其中小写的d代表英文decibel即分贝,而大写的B代表Bel即贝尔,采 用小写d和大写B主要说明分贝和贝尔之间的关系为1:10即1分贝等于十分之一贝尔。 需要说明的是,0dB并非代表完全静寂状态,而是代表人耳的听阈点,也就是听力正常的人所能觉察到的最低声压级。 功率增加一倍代表增益提升3dB(如混音中,一轨声音为100dB,将这轨复制一份一同播放,总音量将为103dB,而 非100+100=200dB),而电压增加一倍代表增益提升6dB。
            电平 一个时间变量,如功率或场量,在特定的时间间隔内以特定方式计算的均值或加权值。其单位可以用相对于基准值的 对数形式表示,例如“分贝”。 在录音中,简单理解,电平为一种以电的表达方式反应当前声音音量大小的一种方式。如“把这个轨道电平值增益3dB” 可理解为“把这一路的音量拧大3分贝”。
            增益 对元器件、电路、设备或系统,其电流、电压或功率增加的程度,通常以分贝(dB)数来规定。在此,可以简单理解为 一种增加的状态。
            音高 指听觉赖以分辨乐音高低的特性。由声波振动的频率来决定,频率高则音高;低则音低。
            音分(cent) 为提高测量声音高低的准确度,计量上将每个“半音”音程(如C~#C或B~C)定义分为100音分,以利计算其误差率。 即,1cent为百分之一个小二度音程。
            声能 声音在运动中所表现出来的总量或者说是总体的能量通常表示为声能。
            声强 单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能,称为声强。声强用I表示,单位为瓦/平米。
            声强级 心理物理学的研究表明,人对声音强弱的感觉并不是与声强成正比,而是与其对数成正比的。这正是人们使用声强级 来表示声强的原因。将声强进行对数运算,得出的与人耳听感相符的分贝值,单位为dBSPL。(SPL为声强级Sound Intensity Level的英文缩写)
            声压 有声波存在时,媒质中的压力与静压的差值。
            声压级 虽然声强在理论上可以代表在某一点上的声波振幅,还可以通过测量得出其数值,但并不是一个在日常工作中经常用 来阐述声音振幅的量。由于人耳表现为压力敏感组织,又因为压力或压强具有相对容易进行实地测量的特点,所以目 前使用压强来代表声波的振幅表现,而所代表的量被称为声压级,并被定义为在某一点上,声波所表现出的有效压强。
            响度 听觉判断声音强弱的属性。声音的强弱叫做响度。响度是人主观感觉判断的声音强弱,即声音响亮的程度,根据它可 以把声音排成由轻到响的序列。
            响度级 按人耳对声音的感觉特性,依据声压和频率定出人对声音的主观音响感觉量,称为响度级,单位为方。
            方(Phon) 响度的客观单位,其数值和1kHz所代表的声压级相同,并代表响度的客观单位。简单来说,因为响度是一个主观感 受量,并且会随频率不同被人耳感知程度不同,所以,将一个声音在1kHz的声压级数值,作为该声音的响度客观值。 如,在1kHz的频率上,声压级为60dBSPL信号的响度为60方。由于这种客观单位只是非常有限地表达了人耳对于响 度的反应,因此可以引入一个关于响度的主观概念——宋。
            宋(Sone) 表示人耳在自然状态下,根据声压级的变化所表现出的对于响度听感的变化。“宋”与“方”的关系表现为1宋等于 40方(即在等响曲线图中,1kHz处代表40dBSPL),并且以1宋为标准,在2宋时响度增加一倍,在0.5宋时响度减 小一倍.
            关于响度的认识 虽然人的表现为声压敏感组织,但从人耳接受声波并对声波进行分析的方式来说,振幅因素和响度其实并没有直接 的的关系。例如空压机与电锯,同是 100分贝声压级的噪声.听起来电锯声要响得多。很明显,人耳对于不同的信 号频率存有不同的敏感度,所以声波频率和声压或者说振幅是影响人耳对响度感知的两个主要因素。从心理声学角 度考虑,人对响度的感觉除了上述两种之外,还有来自于信号持续时间和对于临界带宽频率的控制的因素。通常, 人对于一个声信号响度级的识别以200ms(毫秒,1000ms=1s)为界,当信号的持续时间低于200ms的时候, 持续时间越短,信号的响度越低。临界带宽频率控制这里不讲深,可以简单理解成,相同声强的两个声音,频率 越丰富的,人耳感觉到的响度越大。
            从某种意义上说,提高响度的所有途经,均是为了激发更多的毛细胞,从而达到增加临界带宽数量的目的。

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