录音技术 声学基础
二、几种常见听觉现象——掩蔽效应
人耳能分辨出轻微的声音,但在嘈杂的环境中轻微的声音完全被 淹没掉。这种由第一个声音的存在而使第二个声音提高听阈的现象称 为掩蔽效应。其特点:
1、低频易遮蔽高频
2、两个声音频率越接近遮蔽效应越明显
3、对于复音,遮蔽效应会影响音色
二、几种常见听觉现象——哈斯效应
实验证明人的耳朵有先入为主的特性,当两个强度相等而其中一个经 过延时的声音一同进入耳朵时 1、延时时间30ms以下只感觉出未经过延时的原始声源。 2、30-50ms则会增强声音的响度,使得声音更丰满。 3、超过50ms 延时声则不会被掩蔽,听觉上会时一个清晰的回声 哈斯效应可以解决扩声系统中声源和声像统一的问题
• 人耳主观听音特点及其对不同声音的主观感受
第一节 声音的物理属性
主讲:作曲与作曲技术理论硕士 张晨明
声音是怎样产生的?又是怎样形成其 特有的声音空间的呢?
一、声音的产生及传播
1.声源和声波 声源:能够发出声音的物体 介质:有弹性的空气分子充当了声音传播的介质 声波:声音的波形,空气压力的变化 2.声速、频率和波长 密度大的介质,传播声音速度较快,密度小的传播速度慢,空气中的 速度是340m/s,水中1450m/s,钢铁为5100m/s,气温每上升一度,声速 加快0.6m。 1秒钟震动的次数称为频率单位是Hz。声波的频率越高,其波长越短, 频率越低,波长越长。频率100Hz的声波,其波长为3.4m,频率到 1000Hz,波长缩短到0.34m。 X人耳是否能够听到自然界所有声音?
——声音的三要素
主讲:作曲与作曲技术理论硕士 张晨明
2、音调
2.1 音调是人耳对声音高低得感觉。 2.2 音调主要与声音的基音频率有关。同时还与音频成分的声压级、 以及持续时间有关。 2.3 频率相差一倍的两个声音的音程称为倍频程。
看图回答问题!
• 思考题:
• 人的听觉频率范围包含大约多少个倍频程? • 20Hz-2KHz
• A.作用于复音声波各频段对听感的影响
• 30~60 Hz 沉重度,沉闷; • 60~125 Hz 混浊感,沉重; • 125~250 Hz 丰满度,湿(干); • 250~500 Hz力度,过多生硬;
• 500~1000 Hz 明朗度;
• 1000~2000 Hz 透亮度,透明感; • 2000~4000 Hz 尖锐度,过多呆板; • 4000~8000 Hz清晰度,清脆(模糊); • 8000~16000 Hz 层次感; • 16000 Hz以上 纤细度。
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日常生活中听到的大部分声音都是由多种频率的波动共 同合成的。 在系列单音信号中,频率最低的称为基频又叫基音, 其他高于基频频率整倍数的频率信号称为谐波,也叫谐音。 不是所有的复音都是由基波和谐波组成。 不同的乐器出来的频谱图是不同的。
复习巩固思考: 第一节
一、声音的产生与传播
1声源和声波 2声速 频率 波长 3声音的反射 吸收 衍射 二、声音大小的度量 1声压 2声压级与分贝 三、声音的叠加与混合 1声音干涉 2基音 谐音 频谱图
• B.某些频段过强会造成的不良听感 • 50~80 Hz 轰鸣感;
• 100~150 Hz 鼻塞音、胸音; • 150~300 Hz • 400~600 Hz • 700~1200 Hz 发尖、哄; 罐音; 杯声、汽车喇叭声;
• 20*2*2*…… 约等于2KHz
• 倍频程:通常将可闻频率范围内20~20KHz分为十个倍频带,其中心频 率按2倍增长,共十一个,为: 16 31.5 63 125 500 1K 2K 4K 8K 16K • 1/3倍频程:将倍频程再分成三个更窄的频带,使频率划分更加细化, 其中心频率按倍频的1/3增长,为: 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 ...
二、思考与探究不同频率的作用于复音声波的 音感特征
• •
声一无听,色一无文,味一无果,物一不讲。 史伯《国语 郑语》
• 思考:上述频点的特性,是否可以作用于复音波并产生相类似的效果 呢??即如果作用于某种乐器或者人声录制的歌曲是否能产生相类似 的效果呢?这样做的依据又是什么呢?
实验依据:
声源的频谱与音色相关在评价乐器或声音时,频谱结构在很大程度上决 定声音的音质。了解声音频谱与音质的内在关系,有助于声音的调整和修饰。 这对声音的前期处理喝后期加工都是十分必要的。 PS:频谱的概念;音源的基波和谐波在频率轴上的分布叫频谱或声谱,它与谐 波的次数、频率的位置及各次谐波的大小比例有关。
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由于声波的反射,当声源在一个凹界面声波会产生聚集,而 在凸界面会发生扩散。
二、声音大小的度量
1.声压和声功率 声压和声功率是从不同侧面来表征声波在传播过程中的声波的强弱,实际中 常用声压,单位Pa。人耳听到最小的声压为0.0002u Pa,最高承受的是200 uPa,即20 Pa。帕斯卡和微帕的换算单位是1 Pa=10u Pa 声压具有瞬时值 2. 分贝 分贝用来表示声波强度的声压级,在录音设备用来表示输入及输出电平 的高低。 规定 0.0002u Pa为0dB 0-120dB
3、音色
3.1 音色即声音的特色,它是一种人们对声音的主观心理感觉。 3.2 音色由声音的频谱决定,即声音的基频与谐波(泛音)数目以及 它们之间的相互关系来决定。 3.3 由于各种发声体材料结构不同,发声原理也不同,即使发出相同 音调、相同响度的声音,在基频相同的情况下,谐波成分和幅度也会 有所区别,人耳的主观音色是不同的。
三、声音的混合叠加 1.声音的干涉 声音的相位即描述一个变化着的声波在某一时刻某一位 置所处的声压变化状态。 当两个声音的相位差为180°时便会抵消 相位差为0°时便会加强 产生干涉的声波称为相干声波,相应的声源称为相干声 源
为什么我们生活中的声音没有时强时弱?
• 自然界中的声音基本上都是复音 • 仅包含一个频率的声音信号称为纯音或单音,除此之外的都成为复音 或复合信号。
录音技术基础
主讲:作曲与作曲技术理论硕士 张晨明
课程体系内容
• 第一章 声学基础 • 第二章 传声器的原理与应用 • 第三章 调音台 • 第四章 音频信号处理设备
• 第五章 模拟磁带录音机
• 第六章 数字录音技术
• 第七章 还音设备 • 第八章 音响系统技术
第一章 声学基础都讲些什么?
• 物理属性 • 传播特性 • 环境空间的影响
• 高频 • 表现出声音明亮、清晰 • 刺耳、有丝丝声,锐利。 • 中频 • 主要包括中高频和中低频,声音表现有力、活跃清晰、透亮; • 鸣声(500~800Hz)、电话声(2~4kHz)、刺耳声(4~7kHz)、金属声(3~5kHz) • 低频 • 声音有气魄、厚实、有力、有温暖感、柔和、圆润、丰满; • 声音浑浊、沉重、有隆隆声;
第二节 人耳的听觉特性(3)
——不同频率的音感特征
主讲:作曲与作曲技术理论硕、不同音色、不同类别的声音作用于人的听觉系统后,会产生 怎样的心理感受呢?下面我们对不同频率的声音作用于人耳后的心理主观感 受做一点研究。 分别用耳朵听45Hz 80Hz 450Hz 750Hz 2800Hz 3400Hz 4500Hz 6800Hz 8000Hz 10kHz 谈谈你的感受。 为了方便描述,我们把这些频点归入以下频点范围来进行归类 高频段:5kHz以上 中高频段:500Hz~5kHz 中低频段:150Hz~500Hz 低频段: 150Hz以下
小结
• 在我们对人耳结构以及人耳对声音频率与声压级的相互关系做了了解 后,我们又对声音的三要素与人耳感觉特性的三要素进行了梳理 • 即: • 一、人耳的生理与听觉特点 • 1、人耳的听觉结构 2、人耳的听音频率范围 3、人耳听音的响度范 围 4、人耳对声音的分辨能力 • 二、声音的三要素 • 1、响度 2、音调 3、音色
• 特点:线性 • 鼓膜——听小骨——听神经——大脑
• 特点:非线性 与 听音者身体状况 受训情况 某些主观知 识有关
• 可辨别 方向 时间差 • 那么人耳的听觉特点是什么呢?
1.人耳听音的频率范围:20Hz-20kHz 2.年龄越大,超过25岁对15kHz以上的随年龄灵敏度逐渐降 低,超过60岁对4kHz以上频率的声音听力损失会达30dB。
形成原因与特点
• 双耳间的时间差、相位差、声级差、音色差。 • 低频范围时间差是主要定位因素,高频则依靠声级差。非常低频率范 围内由于波长太长,人耳基本上无法定位。 • 对于直达声与反射声,当直达声比例大时,说明距离近。当反射声比 例大时说明距离远 • 耳朵外轮廓的遮蔽效应以区分前后的声音方位。 • 用双耳可以听到比单耳更小的声音,相差3db左右,当声压级达到 35db时,可相差6db左右。
第二节 人耳听觉特性
主讲:作曲与作曲技术理论 硕士 张晨明
• 1、有的人喜欢听古典音乐,有的人喜欢听摇滚音乐这 是为什么? • 2、小王在敲架子鼓,隔壁的大婶来敲门说你声音太大 了。而小王却觉得声音没有那么大,大婶的儿子也觉 得声音还好,这是为什么?
一、人耳的生理和听觉特点
1.人耳的听觉结构
思考:耳朵与电脑对声音处理接收方式的异同? • 传声器——放大器——示波器(电平表)
二、几种常见听觉现象——多普勒效应
当声源静止,声波将保留同样的基频。但当声源高速移动时即 离开与驶向中,那么音调的差异与基频的改变将非常明显。
二、几种常见听觉现象——鸡尾酒会效应
人们具有从许多声音中听到自己要听的声音的能力,在许多人相 聚的鸡尾酒会中,可以对特定人的讲话听得最清楚,这种效应称为 “鸡尾酒”效应。 思考:鸡尾酒效应和掩蔽效应是一种生理现象或者心理现象吗?这对 录音师的录音有什么指导意义吗?
二、声音的三要素
声波:振幅、频率和相位
思考:如果你是一个录音师,这三个定义你 该怎么解释给一个连理论都不懂的客户 呢??