教育电声系统 绪论

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1、声音媒体技术一、绪论绪论本课程教学目的主要讲授声音传播的基本特征、数字音频技术的基本原理、数字音频设备的系统组成、性能指标以及关键技术等基础知识，为学生掌握数字音频软件制作实用的作品或实现某些较复杂音频处理奠定必要的理论基础和系统知识，提高分析问题、解决问题的能力1、绪论32、音频信号的数字化53、音频压缩编码原理及标准64、数字音频记录重放系统45、数字音频文件格式与接口标准26、音频处理与控制设备67、数字音频工作站4本课程的内容体系绪论本章知识要点1、声音信息的传播特征2、声音信息的传播因素3、声音信息传播所涉及的技术4、声音信息传播技术的演变辅助教

2、材与参考书1、《数字音频原理及应用》第二版作者：卢官明，宗昉2、《数字音频原理与应用》第四版作者：（美）KenC.Pohlmann绪论声音信息的传播特征声音是人类传播活动中应用最为广泛的传播形式当传播吸收了时代的科技成果，必将使声音传播的内涵和外延表现出不断的拓展声音的产生声音是由物体的振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也就停止但并不是所有的振动都会发出声音声音的传播声音的传播需要介质，声音要靠气体、液体、固体作媒介传播出去，这些作为传播媒介的物质称为媒质媒质：弹性媒质、刚性媒质声音在气体中传播以辐射为主，在固体中传播以传导为主，在液体

3、中传播两种特性都存在在不同媒质中传播速度不同绪论声音信息的传播特征声源受到外力的作用发生振动成为振源媒质受到振源的推动形成紧邻单位区域密度增加媒质受到振源的拉动形成紧邻单位区域密度降低媒质的密度压力、应力、质点位移、质点速度等状态的周期变化以近邻接力方式传至远端的过程称为波动绪论声音信息的传播特征声音传播的振动状态波动是一种扩散过程波动传递的是振源的振动状态，而不是振源本身声场声源产生的声波通过媒质向周围自由辐射时，声源周围声波覆盖的范围称声场以空气声场媒质为例在无声波传播时，媒质密度为ρ0，媒质压强为大气压强P0，媒质质点振动速度为υ=0当有声波传播时，

4、媒质密度ρ、声压P、质点振速υ将随之变化绪论声音信息的传播因素声音传播的基本作用形式——声场声场媒质的基本参量:媒质密度ρ、声压P、质点振速υ绪论声音信息的传播因素声音传播的基本作用形式——声场平面声波：无限大平面刚体作法向简谐振动激起的声波波阵面集合了无穷多个做相同振动的质点X=XmCOS(ωt+a)平面声波传播过程中，声压及媒质质点的振动速度都随时间及位置而简谐变化V(x、t)正比于P(x、t)，两者位相相同声音从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线，平面声波的声线就是声波的传播方向绪论声音信息的传播因素声音传播的基本作用形式——声场球面声波：半径

5、大小呈脉动状态的球形振源激起的波动声源为点声源，声源所发出的声波以球面扩展X=Xm/rsin{2πf(t–r/v)+φo}r≠0球面声波的波阵面为球面，声线就是球面的半径线波阵面r球面声波传播过程中，波振面上的各点作同相位、同振幅的振动声波依赖声场媒质的单位元在平衡位置附近扰动形成传递传递：声场媒质单位元之间的接力，接力的对象就是能量绪论声音信息的传播因素声能量动能:ΔΕΚ=1/2(ρoVo)υ²势能:ΔΕp=1/2(Vo/γPo)p²声能量组成一方面声场媒质单位元中质点振速υ发生变化与动能有关一方面来于媒质压缩与扩张形成的声压变化，声场中每点的声压高低变

6、化与势能有关声能量以动能—势能、势能—动能的形式不断转换声能量=动能+势能=1/2(ρoVo)υ²+1/2(Vo/γPo)p²绪论电声技术研究声信号——电信号相互转换的原理和技术，以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用最初的声音信号采集与重放1877年，Т.A.爱迪生发明用机械刻录的方法，将声音信号记录在物理载音体上通过能量形式的转换实现了声音信号的采集与记录声音信息传播所涉及的技术绪论电声技术随着电声换能器理论的发展，把机电方面的研究成果应用于电声领域中，使用可控声源和声波接受的技术，实现了能够发生和检测到更加精确的任意频率的声波最初的声音信号能量形式

7、转换1876年，亚历山大·贝尔发明电话，将声音信号转变为电信号进行传送声音信息传播所涉及的技术压电现象电磁特性电子振荡与放大电路精确频率与强度声音信号发生与处理设备换能原理的发展换能器件应用电声技术电声传播媒体绪论电声技术为了获得更好的声音质量，采用编码脉冲调制（PCM），对模拟电声信号进行处理、量化、编码后转换为数字信号，便于进行声音信息的加工处理和数字信息交换最初的声音信号模——数转换20世纪70年代，日本广播协会技术研究所尝试在磁带录音环节引入数字技术，提高信噪比和扩大动态范围声音信息传播所涉及的技术绪论声音媒体技术做为声音媒体所涉及的技术包括：声音

8、的采集、声音的加工处理、声音的传播三个部分声音采集声音加工处理声音