音频电平与响度的前世今生.ppt

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1、广播电视中音频电平与响度的前世今生声音概述声音概述从物理学的观点来说，声音是一种机械波，是机械振动在弹性媒质中的传播。人讲话发出的语言信号从肺中呼出一股气流，经过声带进行调制成为振荡的气流，再经过咽腔、口腔、鼻腔等的共鸣作用，从口和鼻向周围空气传播复杂的振动信号。扬声器发出的声音当扬声器被接通电信号后，音圈在磁场中产生与电信号相关的运动，然后推动振膜或纸锥产生振动，从而带动邻近的空气随之振动，并向周围传播。声音概述人的可听声范围为：20HZ~20000HZ次声波：低于20HZ的振动超声波：高于20000HZ的振动声音强弱声音强则声波振幅大，反之则振幅小声音强弱声能：声音在运动中所

2、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：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SoundPressureLevel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。单位是:帕（1Pa＝N/㎡)声压级：在某一点上，声波所表现出的有效压强。所代表的量被称为声压级。声音强弱听阈声压:刚能听到的声音的声压值为2×10-5Pa。痛阈声压:感到疼痛的声音的声压值为20Pa。0分贝设定人体对人类的听觉反应是基于声音的相对变化而

3、非绝对的变化声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10dB＝10logPa/P0该标度以「听觉阈」，即2x10-5Pa作为参考声压值P0，并定义此声压水平为0分贝(dB)。痛阀为：120dB各种分贝的声音各种分贝的声音电声设备中声音的衡量峰值、有效值、平均值峰值：它是指信号在一个完全周期内（周期信号）或一定长的时间内（非周期信号）的最大瞬时绝对值；有效值（或称方均根值）：它是信号瞬时值平方平均值的平方根值，也即它是用与声音信号相同功率的直流信号强度来代表的数值；平均值（也称整流平均值）：它指声音信号瞬时绝对值的平均值，也即将声音信号进行全波整流（取绝对值）后的

4、直流分量数值（取平均值）。峰值以信号电压为例，峰值定义为：Up=│u(t)│max(-T/2≤t≤+T/2)式中：Up——声音信号电压在-T/2到+T/2时间间隔内的峰值，脚注P为PEAK的缩写；U(t)-——信号电压的瞬时值有效值以信号电压为例，有效值定义为：Urms=[∫u2(t)dt/T]1/2式中:Urms——声音信号电压在-T/2到+T/2时间间隔内的有效值,脚注rms为rootmeansquare的缩写平均值以电压为例定义如下：Uavg=∫∣u(t)∣dt/T式中：Uavg——声音信号电压在-T/2到+T/2时间间隔内的整流平均值，脚注avg为average的缩写，其

5、它同前。准峰值、准平均值准峰值：它是用与声音信号相同峰值的稳态简谐信号的有效值表示的数值（用Uq-p表示）准平均值：它是用与声音信号相同平均值的稳态简谐信号的有效值表示的数值（用Uq-a表示）五种值的示意图从物理学的观点来说，声音是一种机械波，是机械振动在弹性媒质中的传播。人讲话发出的语言信号从肺中呼出一股气流，经过声带进行调制成为振荡的气流，再经过咽腔、口腔、鼻腔等的共鸣作用，从口和鼻向周围空气传播复杂的振动信号。扬声器发出的声音当扬声器被接通电信号后，音圈在磁场中产生与电信号相关的运动，然后推动振膜或纸锥产生振动，从而带动邻近的空气随之振动，并向周围传播。五种值的示意图从物理

6、学的观点来说，声音是一种机械波，是机械振动在弹性媒质中的传播。人讲话发出的语言信号从肺中呼出一股气流，经过声带进行调制成为振荡的气流，再经过咽腔、口腔、鼻腔等的共鸣作用，从口和鼻向周围空气传播复杂的振动信号。扬声器发出的声音当扬声器被接通电信号后，音圈在磁场中产生与电信号相关的运动，然后推动振膜或纸锥产生振动，从而带动邻近的空气随之振动，并向周围传播。五种值的大小比例关系up/urms≈(1~5)或20lgup/urms≈(0~+14)dBup/uavg≈(1~4.4)或20lgup/uavg≈(0~+13)dBuq-p=1/1.414up≈0.707upuq-a=1.414/4

7、πuavg≈1.11uavguq-p/urms≈（0.7~3.5）或20lguq-p/urms≈（-3~+11）dBuq-p/uq-a≈10.84~2.8或20lguq-p/uq-a≈（-4~+9）dB五种计量表峰值计量表：峰值检波器，按简谐信号的峰值确定刻度；准峰值计量表：峰值检波器，按简谐信号的有效值确定刻度，也即它的刻度值比信号的峰值低1.414倍（低3dB）；-如PPM表有效值计量表：平方律检波器，按简谐信号的有效值确定刻度；平均值计量表：平均值检波器，按简谐信号的平均值