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1 声学声音信号1

1.1何谓声音？2

1.2声速2

1.3频率3

1.4波长3

1.5声压4

1.6转换关系5

1.7声功率6

1.8声强6

1.9声场6

1.9.1球面波声场6

1.9.2柱面波声场9

1.9.3平面波声场9

2从声学声音信号到电声信号11

2.1电声信号12

2.2速度12

2.3波长12

3信号的数字化表示方法15

3.1防混叠滤波16

3.2采样17

3.3量化17

3.4二进制数值18

3.5 A-D19

3.6 D-A19

3.7比特压缩20

3.7.1无损打包处理20

3.7.2较低fs和每个样本较少的比特数21

3.7.3非线性量化21

3.7.4感知编码21

3.7.5编解码及其应用22

3.8（线性）数字声频会占据多大的存储空间？22

4信号类型25

4.1纯音26

4.2复合音26

4.3特殊波形信号27

4.4噪声信号28

4.5声源为语声的信号30

4.5.1声级30

4.5.2语音的频谱30

4.5.3共振峰32

4.5.4波峰因数33

4.6乐器信号33

乐音33

4.7乐器的声学测量35

4.8参考文献39

5声频信号有多大？41

5.1声学信号42

5.2电信号42

5.3峰值42

5.4平均值44

5.5 RM S值44

5.5.1波峰因数46

5.5.2波形因数47

6dB的概念49

6.1 dB—功率比50

6.2 dB—幅度比51

6.3由dB变换成功率比或振幅比51

6.4转换表52

6.5基准参考值53

6.6其他相对的单位54

6.7加权测量55

6.8 dB的相加55

列线图（求和）55

6.9 dB的相减56

列线图（求差）57

7人耳、听力和声级感知59

7.1外耳60

7.2中耳60

7.3内耳61

7.4人耳的灵敏度61

7.5听力损失62

7.6人耳的频谱分析仪功能62

7.7响度与频率的函数关系62

7.8响度与声场的函数关系63

7.9响度与信号持续过程的函数关系64

7.10掩蔽65

7.11前向掩蔽与后向掩蔽66

7.12波峰与波谷的听感能力67

7.13第一波前定律67

7.14参考文献69

8时间加权71

8.1线性平均71

8.2指数平均72

8.3冲击73

8.4峰值73

8.5节目电平表中的时间因素73

8.6等效电平，Leq74

9频率加权和滤波器75

9.1人耳响应的加权模拟76

9.1.1 IECA76

9.1.2 IEC B、 C和D77

9.1.3 IECZ78

9.1.4 RLB—修订的低频B-加权（ITU-R BS.1770 ）78

9.1.5 K-加权78

9.1.6 ITU-R BS.468-1（CCIR）79

9.1.7 CCIR/ARM79

9.1.8其他形式的加权80

9.2加重80

9.2.1 μs概念81

9.2.2 50/75μs82

9.2.3 50/15μs83

9.2.4磁带录音机中的加重83

9.2.5 J.1784

9.2.6 RIAA84

9.3声频中的滤波器85

9.3.1截止频率85

9.3.2带宽85

9.3.3分频频率87

9.3.4衰减量87

9.3.5增益87

9.3.6 斜率曲线87

9.3.7拐点频率/转折频率87

9.3.8 Q值（品质因数）87

9.4滤波器类型87

10响度的测量91

10.1 Zwicker的方法92

10.1.1处理步骤93

10.1.2 Zwicker方法的修正94

10.2 Stevens的方法94

10.3 Dolby Leq（m）电影响度/烦躁度95

10.4 ITU-R BS.1770—广播节目的响度96

10.5 EBU R-128—门处理98

10.6参考文献99

11电平表的特性101

定义与要求102

基准参考指示102

基准参考输入电压102

刻度的划分102

幅频响应103

动态响应103

延时时间103

积分时间103

过摆104

恢复时间104

可逆性误差104

输入阻抗104

由峰值节目表引入的失真104

过载特性104

电源电压范围105

12标准的音量指示仪（vU表）107

12.1基本技术指标108

12.2衰减器108

12.3阻抗110

12.4混淆110

12.5 SVI与峰值110

12.6“现代的”VU表111

12.7采用VU表校准111

12.8参考文献111

13峰值节目表—PPM113

13.1 PPM114

13.2 DIN刻度114

13.3 Nordic刻度115

13.4 BBC刻度115

13.5检测电平115

13.6其他的性能116

13.6.1积分时间：快速116

13.6.2峰值保持116

13.6.3插入增益116

13.6.4峰值指示117

13.7参考文献117

14响度表119

14.1 Dorrough响度表120

14.2 Dolby表121

14.2.1 737型声轨响度表—Leq（m）121

14.2.2 LM 100广播响度表121

14.2.3 Dolby媒体表2122

14.3 ITU-R BS.1771（2006）122

ITU响度表122

14.4 TC Electronic LM5/LM5D125

14.5 EBU R 128响度表126

14.5.1节目响度127

14.5.2响度范围（LAR）127

14.5.3最大真实峰值电平128

14.5.4 EBU模式仪表128

14.6参考文献130

15电平表的校准131

15.1稳定音调音131

15.2猝发音调音132

15.3步骤133

15.3.1 SVI或VU133

15.3.2 PPM（QPPM）133

15.4 EBU模式响度表134

16计量刻度间的关系137

16.1关于刻度的说明138

16.1.1伏特139

16.1.2 dBu139

16.1.3 IEC I， Nordic刻度139

16.1.4 IEC Ila， BBC139

16.1.5 IEC Ilb139

16.1.6 DIN139

16.1.7 SVI或VU140

16.1.8 M/S刻度140

16.1.9响度刻度140

16.2 EBU与SMPTE间的关系140

17动态刻度143

17.1 DTV144

17.2对白归一化145

17.3 K系统146

18极性与相位读取147

18.1极性147

18.2相位表148

积分时间149

18.3角度计—声频矢量表150

18.4谱相位显示153

19声级分布的显示155

19.1电平记录仪155

19.2柱状图157

19.3过载显示158

19.4累计分布159

20多声道及其环绕声161

20.1矩阵编码格式163

20.2 Dolby？立体声与Dolby？环绕声163

20.2.1编码164

20.2.2混合与传声器164

20.2.3解码，无源165

20.2.4解码，Pro Logic166

20.2.5重要细节166

20.2.6扬声器摆放位置—Dolby？环绕声167

20.2.7声学校准168

20.2.8 Pro Logic解码器168

20.3 Circle Surround？168

20.4 Lexicon Logic7？169

基于数字化的多声道系统169

20.5 5.1格式169

20.5.1 Dolby？立体声SR·D/ Dolby？数字170

20.5.2环绕声EX170

20.5.3 DTS？（DigitalTheater System，数字影院系统）171

20.5.4 DTS-ES（Extended Surround，扩展的环绕声）172

20.5.5 SDDS？（Sony Dynamic Digital Sound，索尼动态数字声）172

20.6数字影院172

20.7矩阵编码信号的显示172

20.8虚拟环绕声172

20.9 5.1的显示173

20.9.1 Jelly Fish173

20.9.2相邻声道的相位差175

20.10多声道系统的声学校准175

20.11电影院系统的校准175

20.11.1光学声音175

20.11.2数字声音176

20.12 ITU-775扬声器排放标准中的5.1校准177

20.13环绕声论坛177

20.14 SMPTE178

20.15低音管理178

20.16环绕声的其他系统178

20.17上变换系统178

21 标准与实践179

21.1模拟磁带，声频181

21.1.1 1/4in，2轨181

21.1.2 1/4in，或CC，4轨181

21.1.3预成型磁片，4轨（DIN 15.554/I5O162）181

21.1.4预成型磁片，6轨（Todd AO）181

21.1.5多轨磁带182

21.1.6测试音182

21.1.7 35 mm磁片（附有齿孔）182

21.1.8 2in，24轨182

21.1.9 1/4in，带Dolby SR 2轨183

21.1.10 1/4in，2轨183

21.1.11 1/4in，全迹，Nagra183

21.1.12盒式磁带183

21.2模拟磁带，视频183

21.2.1视频，2轨183

21.2.2说明184

21.2.3测试音184

21.2.4广播，节目185

21.2.5降噪186

21.3数字磁带，声频187

21.3.1 EBU187

21.3.2 CD母带187

21.3.3后期制作187

21.4数字磁带，视频188

21.5 BLITS188

21.6硬盘系统/基于文件的系统189

21.7聚乙烯母带189

21.7.1模拟母带190

21.7.2数字母带190

21.8胶片，光学190

21.9胶片，数字191

21.10胶片转DVD或蓝光191

21.11卫星191

21.12广播，传输191

21.13广播,节目192

21.13.1 ATSC文件A85.2009192

21.13.2 EBU建议书R 128192

21.14互联网193

21.15参考文献193

22声频信号的叠加195

22.1电信号叠加，相干信号196

22.2电信号叠加，非相干信号196

22.3出于单声道的叠加197

22.3.1 90°叠加197

22.3.2 90°相移通路的时间延时197

22.4梳状滤波199

谷点频率199

22.5信号的声学叠加200

23数字接口203

23.1协议204

23.2物理连接204

23.3 AES3204

23.4字头和V、 U、 C与P205

23.5数据帧和数据块206

23.6通道状态206

23.6.1状态字节0207

23.6.2状态字节1208

23.6.3状态字节2209

23.6.4状态字节3210

23.6.5状态字节4210

23.7通用格式的AES3211

23.8双相位调制211

23.9 I EC 60958-3—2006民用应用212

23.9.1通道状态212

23.9.2状态字节0212

23.9.3状态字节1213

23.9.4状态字节2213

23.10其他接口标准214

23.11参考文献214

24测量仪表的连接217

24.1模拟连接218

24.2电压匹配218

24.3阻抗匹配219

24.4调音台219

24.5带加重的输出220

24.6平衡/非平衡221

24.6.1非平衡输出/非平衡输入221

24.6.2非平衡输出/平衡输入222

24.6.3平衡输出/非平衡输入222

24.6.4平衡输出/平衡输入224

24.7通过跳线盘的连接225

24.8现场扩声225

24.9测量仪器225

24.10数字连接225

24.10.1仪表为从属设备226

24.10.2采样率转换器226

24.10.3时钟分配226

24.10.4网络化227

24.11扬声器/耳机监听227

25快速傅里叶变换229

25.1周期信号230

25.2 FFT分析231

25.3数据窗函数233

25.4交叠234

25.5基于FFT的其他分析234

25.6逆向FFT234

25.7数字滤波器235

25.8背景235

26频谱分析237

26.1 1/1或1/3倍频程238

26.2模拟或数字240

27其他测量系统241

27.1 TDS242

27.2 MLSSA/MLS243

27.3声谱仪243

27.4瞬态分析244

27.5语言传输指数，STI245

27.5.1主观尺度247

27.5.2 RASTI247

27.5.3 STI-PA247

27.5.4仿STI测量248

27.5.5标准248

27.6日志系统249

28测量信号251

28.1正弦音调音251

28.2猝发音252

28.3噪声252

28.4嘀嗒发生器252

28.5爆破声/爆炸声253

28.6其他信号253

29声级计255

29.1传声器256

29.2平均256

29.3频率加权256

29.4读取257

29.5输出257

29.6声级计的分类257

29.7分析257

30NR和NC曲线259

30.1标称噪声259

30.2噪声标准261

30.3 NR要求与建议262

30.4 NC要求与建议262

31 室内声学测量265

31.1良好声学环境的一般原则266

31.2 Schroeder频率266

31.3混响时间268

31.4混响时间的计算272

31.5吸声体273

31.5.1多孔吸声体273

31.5.2共振吸声体275

31.5.3膜式吸声体275

31.6声音分布276

31.7背景噪声278

31.8回声与颤动回声278

31.9早期反射278

31.9.1小房间的早期反射278

31.9.2大房间的早期反射279

31.10大房间的参量279

31.10.1 D/R比280

31.10.2混响半径与临界距离280

31.10.3清晰度，C80、 C50、 C7280

31.10.4强度，G281

31.11参考文献281

专业术语283