声音的特性

johnson81830

振动的物体能使邻近的空气分子振动，这些分子又引起它们邻近的空气分子振动，而振动
使空气粒子交替形成压缩区和稀疏区，从而产生声音( sound)，声音以声波的形式从声源向四
面八方传递，这种传递过程叫声辐射(sound radiation】。由于分子振动产生的声波的方向与波
传递的方向相同，所以是一种纵波( longitudinal wave)。声波仅存在于声源周围的媒质中，没
有空气的空间里不可能有声波。声音不仅可在空气内传递，也可在水、土、金属等物体内传递。
声音在空气中的传播速度为340m/s( 15℃时)o听觉和人的心理有关，所以对它的研究和调查比
较困难．也难以对声音进行定性和定量的测量。
声波在单位时间内的振动次数称为频率( frequency)，单位赫(Hz)。人耳能够听到的声音
的整个范围是20—20000Hz，一般把声音频率分为高频、中频和低频3个频带。听觉好的成年
人能听到的声音频率常在30—16000Hz之间，老年人则常在50—10000Hz之间。
声波在传播过程中，空气层的密部和疏部向前移动。由于空气的固有弹性，
上述那种疏密的压力变化将依次向四周传播，辐射出一系列育规则的波。声波的波长就是这
一段路程的长度，恰好排列波的一个密部和一个疏部。波长与声源的振动频率和
声音传播的速度有关。知道了声波的传播速度和频率，就可以算出波长：
c=A*f（式中，C为声波的传播速度m／s：A为声波的波长m；，f为声波的频率Hz）
振动物体产生的声波，也就是空气里的压缩波，传到我们耳朵里就变成各种乐音、谐音或
噪声。在声音世界里除基音外，大量存在的是复合音，而频率与基音频率成整数倍的所有分音
称为谐音( harmonic tone)，频率比基音高的所有分音统称泛音( overtone)，泛音的频率不必与
基音成整数倍关系。纯音( pure tone)是不包括任何高次谐波的正弦波声音，单一频率的纯音
使人听起来不愉快，任何一种乐音总是伴随着泛音。声音由其所含谐波的不同，可表现出不同

音色和和声。乐音内的各个音在频率上都有一定比例，例如，高8度的音的振动频率是基音的
频率的2倍。如果同时发出两个或两个以上的音，人耳可以听到悦耳的谐音（和声），也可能听
到刺耳的噪声。当两个音的振动频率之比为较小的整数比时，如1：2、4：4，会得到悦耳的谐音，
当频率比为较大的整数比时，如8：9、8：15，听到的将是令人生厌的噪声。乐器在发出基音的同时，
总会伴随着一系列泛音的出现，由于不同乐器的泛音并不相同，所以它们发出的同一个音也不
相同，就是这些泛音决定了一个乐器所发声音的音色。
    频率相同的正弦波之间在时间上的相对位移，称为相位(phase】，用度(°)表示。声波与
其他波一样，整个一周期为360°的相位变化，同相声波互相加强，异相声波互相减弱，或倾向
互相抵消。
    声源的振幅越大，声音越响，声波的幅度能量按高于或低于正常大气压的压力变化量度，
这个变化部分的压强就称声压( sound pressure)，以帕斯卡(Pa)计量。人耳听觉的声压范围很
大，约2×10～2×lO Pa。为了方便计算，在实用上通常都以对数方式的声压级(sound Page：
16 pressure level)表示，声匝级是单位面积上所受声压的分贝值。OdB是基准，它以人耳刚能听
到的声压2×l0 Pa的1000Hz频率的声音为标准。以OdB为基准的声压级为
    声压级变化3dB，声压增加三倍，大多数人要在声压级增加6—10dB时，响度才有加倍感
觉。入耳能分辨的最小响度变化是1 dB。离声源距离每增大1倍，声压级降低6dB，两个声源并
存，声压级增加3dB。
    从声源发出未经反射直接到达的声波，是声音的主要成分，称为直达声(d．rect sound)，在
传播过程中直达声不受室内反射界面的影响。在房间内可与直达声共同产生所需音质效果的各
反射声称早期反射声（early reflection）。
    声波在传播过程中，遇到障碍物时，只要障碍物的尺寸大干或接近声波的波长，就会产生
反射(reflection)而改变其传播方向。部分声波则能绕过障碍物的边缘传播，而声波在通过窄
孔时，则将趋向均匀扩散（diffusion），这就是声绕射（衍射，diffraction）.对频率越高的声音，
声绕射越不易产生，其传播辐射的指向性越强。频率越低的声音，由于声绕射作用，障碍物的
速蔽作用越弱。
    如果有两个不同声源发出同样的声音，在同一时间以同样强度到达时，声音呈现的方向大
致在两个声源之间：如两个同样的声源中的一个延时5～35ms，则感觉声音似乎都来自未延时
的声源；如延迟时间在35～50ms时，延时的声源可被识别出来，但其方向仍在未经延时的声源
方向：只有延迟时间超过50ms时，第二声源才能像清晰的回声般听到。这种现象就是哈斯效应
（hasse effect）。
    对具有0.8～20ms延时的声反射，会在某一点上加强或抵消直达声，具有20～50ms延时的
声反射，由于哈斯效应会增加直达声的清晰度和响度。这一延时范围为人们在主观上确定房间
的视在容积，延时越长，感觉房间越大。60ms以上的延时会使声音混浊，80ms以上的延时则
有明显的回声特征。

Faithfully

不错!基础知识重新加强了一下。
谢谢了!

johnson81830

听音房间的建筑声学特性

音响器材重播声音的好坏，与聆听环境的建筑声学特性有着非常密切的关系，要使音响系
统发挥最高性能，必须对听音房间作一定的声学处理。
    对于听音房间的建筑声学特性，有4个方面需予考虑：①混晌时间，②混响衰减的扩散
特性，③房间的频率特性，④环境噪声声级。
    昕音房间的建筑声学特性各不相同，不同物体对声音的反射和吸收也各不相周，所以为改
善听音环境而进行声学处理，改善声学缺陷的工作就显得十分复杂。只要可能，最好避免房间
任何两面的尺寸相等，或一面恰好是另一面的两倍，也就是正方形或长宽比是两倍的房间，因
为这种比例的房间会产生驻波、低频声共振，造成声染色。
    房间内从墙壁、天花板、地板、家具和人身反复反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的
现象，称为混响(rever beration，也称交混回响)。它和回声(echo)不同，回声不是一种平滑
的衰减而是声音的突然返回。对于室内声学的最重要指标，首先是混响时间，它是声能衰减下
跌到原有强度的百万分之-( 60dB)所需的时间，任何房间都会产生混响，并呈现出许多共振
频率。房间的混响时间决定于其吸声能力的大小。理想的混响时间取决于房间的容积，音乐的
种类，甚至听者的要求。对于Hi-Fi听音房间的混响时间，以l4～20m2的房间可取0.4—0.5so
混响时间适度可使乐音丰满，语音饱满，混响时间较长声音较活泼丰润，但太长则声音容易含
混不清，语音清晰度下降，乐音缺乏力度和节奏感，混响时间太短则声音较干硬，缺少生气，
没有混晌的声音（如室外）常有呆板感。
    房间的扩散特性好，则声音的衰减平滑，室内各处声音感觉均匀。任何凸面都有扩散声波
的能力，包括斜面、曲面以及凸弧面，当需要扩散声波频率受制于凸面大小时，可采用扩散板
进行处理。
    当由于某种原因造成声音中的某一频率得到过分加强或减弱时，就将破坏房间内声音的均
匀性，这种现象称之为声染色(sound coloration)。例如，驻波能改变声音原有的特性，在某些
频段出现峰值，改善的方法是室内物品摆放避免对称。
    大空间的听音室不仅对低频延伸有帮助，还可使声音感觉更轻松，更具活生感。我国一般
用作听音房间的居室面积约为14m2，高2.8m左右，容积约为40m3在这种房间里，只要声学
处理得当，应该是能有较好听音效果的。由于TOOHz以下声音的波长大于3.4m，与房间的尺寸
处在同一数量级，所以在其空间只能产生凡个共振频率，低频声波的相互干扰较少，听起来显
得自然圆润。但中、高频声音的波长远小于空间尺寸，将在室内产生大量驻波，在驻波的相互
干涉下，房间在100～500Hz的声学特性一般都较差，而这个频段的声频能量又很高，所以要予
以重视，作出适当处理。
    在房间里相对的墙壁之间，由于声音的多重反射而产生驻波(standing waves)，当驻波发生
时能产生共振，其频率取决于墙壁间的距离，可见房间实际上就是个谐振器。房间里产生驻波
造成声染色最多的地方，是音箱后墙的两边墙角，它会反射不干净的低音，这种效应称为房间
隆隆声(room booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷，造成低音清晰度下降，需要小心处
理。控制驻波反射的一个好办法是利用装满书籍的书架，书籍的不规则外形和不太强的吸声作
用，能使声波发生散射，从而减轻声音反射的影响。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃窗是现代
家居装修的首选，却是音响效果的大敌。常会引致声音的模糊嘈吵，改善的方法是在音箱前方
放置适当大小的地毯和在玻璃前加上厚窗帘。
    环境噪声级是指室内没有声源时的噪声声压级，如环境噪声过高，可采取隔声、隔振等方法，
或在室内铺设一定吸声材料。目前的居室的隔声量通常是不够的，而整个房间中以实心墙的隔
声最好，门和窗的隔声最薄弱，所以决定房间隔声质量的重要因素是门和窗。
    居室中的客厅用作听音室并非理想，因为一般客厅是开放式的空间，走道更造成空间的不
对称，加上落地窗造成低频损失，延伸的空间使声音反射不好控制，会造成声像偏移。只要没
有太多的家具摆设，卧室作听音室是更好的选择，因为密闭的空间容易处理声音反射问题。

johnson81830

听音评价

    音响器材不仅要有通常的技术质量检查，使它符合一定技术指标，还必须通过人的听感进
行声音质量的主观评价，这就是听音评价或音质评价( assessment of sound quality)。因为音响
器材的重放声音质量并不能以技术指标、规范要求等定量或定性的考核作出准确的结论，所以
音响器材质量的最后评定，音质评价是极其重要的。
    所谓听音评价，是通过对比试听（A／B比较），使听者从两个或两个以上被测的音响设备中，
分辨出优劣来，再进行统计分析。听音评价涉及人的心理听觉和生理听觉的系统的最终效果，
牵涉诸多技术和艺术领域，而且主观评价因人而异，与人的文化背景、主观习惯、偏爱和修养
等因素有关，故而一致性较差，极为复杂。例如，名气、自我暗示等会影响听感，盲目测试也
会影响听感，训练有素的耳朵与心理因素的影响远超过耳朵天生的敏锐程度。而且若对音乐的
鉴赏能力不高，因无法正确判断器材的表现，也会出现问题。另外听到的声音即使相同，但难
以用语言文字作确切的理性表达，常因人而异，这也是要考虑的因素。通常对音响设备采用的
是相对评价，就是将评价样机和参考样机重放同～组节目源，区别其差异作出评价。彩响音质
评价的因素有：①个人偏好，②音乐软件内容，③听音室声学特性。
    对比试听的方法，即A／B比较可以是公开的也可以是盲目的，在作公开A/B比较试验时，
由于聆听者的先入为主的看法和自我暗示常会造成明显的音质差异，若再采用盲目NB比较试
验进行再现的话，却往往得出该两器材并无明显音质差异的结论。可见，不同的试听方法，会
使所得评价结果产生很大出入。尽管目前认为盲目试听是最严密的一种试听方法，但却往往因
参加者容易受到心理压力，仍不能排除判断的不确定性因素，而不能断言是最佳方法。不过对
听音评价来说，最重要的是大多数人的感受如何。
    音质评价的节目内容，应包括男、女声语言，钢琴曲，弦乐曲，管弦乐曲，打击乐，男、
女声独唱及合唱，戏曲，自然声等。听音评价可以采用反复两次重放相同的一段节目进行，为
了保证可靠的听觉记忆，每段节目内容不宜太长，常是一个乐句不中断的片段，在20秒钟以内。
听音评价必须杏适当的音量下进行，一般可取80一90dB的听音响度，尤其要排除试听设备和环
境的外来干扰影响，以及评价者心理判断上的干扰因素。避免使用电子音乐及流行音乐录音作
评价节目，因为用那种节目对音质作出绝对判断是困难的。
    音质评价的诚听时间，随目的的不同而异，对盲目A/B比较，由于注意力相当集中，一般
不宜超过40分钟。公开A/B比较，为了使听者能充分掌握器材的音质后再下判断，就要不慌不忙
地听，但不使时间过长，避免因疲劳而影响试听结果，平均1小时左右，最长也不宜超过2～3小时，
中途还要设休息时间。
    一个好的音响系统的重放声音，应该是平衡的声音，低音丰满柔和，中低音浑厚有力，中
高音明亮透澈，高音纤细洁净。总体感觉是不浑、不硬、不毛、层次好、自然活泼、有真实感。
重放某些音色熟悉的语言或音乐节目，是判断器材重放声音质量的重要依据。
    调频广播播音员的讲话是良好的语言声源。听惯的歌曲录音可作为判断录音座抖晃及音箱
相位特性的声源。调频广播电台广播间隙处的噪声是判断音箱高频辐射指向性的良好声源。钢
琴曲是判断瞬态响应和互调失真的绝佳声源，瞬态响应好的速度感好，细节再现能力强，富有
层次，声音清脆透明，短音清晰。大提琴的表现正在人耳敏感频段，也是各种人声和乐器的主
要频段，所以只要大提琴声是丰满的，充满光泽的，甜润的，松柔而有余韵的，那么整个系统
的声音将是准确的。
    听音中，如果大提琴及定音鼓等不同乐器的低音浑浊难分，说明音箱系统（包括听音房间）
存在较大的低音共振或互调失真。如果铙钹、三角铁等高音尖锐突出，具有真实感，说明音箱
系统高频段的响应良好。如果打击乐及拨弦乐有拖音且难区分各个音，说明音箱系统有大的瞬
态失真。如果歌声不自然，说明音箱的相位连接错误，如有抖动或走调，说明录音设备的机械
部分的抖晃大或带速不对，利用低音提琴或电信司的声音可判断低频中段至中频下段这一区域
的表现。双簧管的声音可判断中频。三角铁的声音可判断高频。但当你听出乐器声音在其频率
范围内的整体表现中的某一点可能有问题，如特别大声或小声时，最好用同样频率范围的另一
种乐器声音复查一遍，如双簧管的上半部音域不妥，可听短笛的下半部音域．或中提琴的最高音。
    力度与低频及中低频( 100～600Hz)能量有关，出得来则声音厚实丰满，反之则薄。明亮
度与1—5kHz频段有关，过度则发硬欠柔和，不丰满。5～6kHz以上有衰减，声音暗哑无色彩。
低音及中低音过多，声音发木，中高音及高音较少，缺乏泛音，声音呆板不活。声场与中频及
高频有关，过度的中频及狭窄的高频扩散会使声场前冲，反之则后缩。强调细节时，过度的分
析力、过多的细节会掩盖作为主体的音乐表现，破坏平衡度。过度的某种悦耳的音色常会失去
真实感。让人觉得音乐很鲜活、有朝气、寓冲击力、毫无拖泥带水，就是反应快控制力好的声
音。声音厚实，声像清晰、力度好，但不是低频量较多，就是高密度的声音。高频要圆润纤细，
但不过于丰满，中频要透明流畅，不能生硬单薄，低频不能过重，其清晰度和动态非常重要，
不能浑浊松散，不能拖尾。动态与瞬态响应相关，应真实重放打击乐器，除了宽的动态范围外，
音响系统还要能重现动态的层次，而且在大动态时不能出现动态压缩现象。良好的声场应是宽
度超越左右音箱范围，深度不受音箱后墙限制，但声场是通过好的录音制品和性能优良的音响
器材共同营造出来的。音乐味是指重放音乐时能让人感到愉快和享受酌一种特性，是对音乐完
整性的一种体会，细节含糊、声音浑并不是音乐昧。胆味是电子管放大器特有的一种音色，是
一种稍带甜昧的平滑而泛音丰富的声音，要有高的透明度，良好的声场，较少的染色，并不是
那种稍显朦胧的甜润、浓郁的中频和缺少力度的软绵绵。

johnson81830

通过听觉产生的感觉用言词来表达，则被表达之音质感觉的侧面就称属性(attribute)。音
质评价可从8个方面来进行，即明亮度、丰满度、清晰度、平衡度、柔和度、力度、真实感和
立体感。对于音质评价用语，不管是名词还是形容词，必须对其所要表达的意思充分掌握，否
则就会造成差错。
    明亮度  高、中音充分，听感明朗、活跃。不良的系统则听感灰暗。
    丰满度  即温暖感，中、低音充分，高音适度，响度合宜，混响适中，听感温暖，舒适，
富有弹性。不良的系统则听感单薄、干瘪。
    清晰度  语言可懂度高，乐队层次分明，有清澈见底感。不良的系统则昕感模糊、浑浊，
声像不明确。
    平衡度  节目各声部比例谐调，高、中、低音均衡，左、右声道一致性好。不良的系统则
不平衡。
    柔和度  即松软感，声音扩散良好，松弛不紧，高音不刺，听感悦耳、舒服。不良的系统
则听感尖硬。
    力度    声音坚实有力，有冲击力，出得来，能反映声源动态范围。不良的系统则冲击力
不足、出不采，动态范围受压缩。
    真实感 能保持原声的特点。不良的系统则听感不真实，失真，有声染色及炸、破、颤抖
等现象。
    立体感 能清晰感到声源在空间的各自位置，声像定位准确，声像群分布连续，有适当宽
度及纵深感。不良的系统则定位漂移，声场缺乏纵深感，宽度不当。
  根据听音感觉，使用一些特定的表达所听声音意见的形象化词汇，就是音质评价术语。
  厚一薄    声音坚实有力，上得去，出得来，能反映声源的动态范围。此力度与低频及中低
频( 100～600Hz)能量有关。
    丰满一干瘪 丰满度应与音乐的形式和乐器的特性相一致。主要与混响时间及其频率特性
有关。
    混一干 此由混响时间及特性决定，应根据音乐和乐器的特性决定混响有无。
    愉快一不愉快 声音的染色、谐波的互调失真、太多的混响、太多的频率补偿、能听出的
限幅效应等，都将产生不愉快的重放声，不愉快的声音即无真实感。
    明亮一晦暗 高、中音充分，听感明朗、活跃即为明亮。
    动人的一平淡的  引人入胜的生动的重放声，宓与音乐的特性相一致。
    自然一染色  传声器使用不当，音色补偿不当，都将造成声染色，听音室内有驻波或共振，
也会引起声染色。
    透明一浑浊  此为谐和度，浑浊的声音不能辨别和清楚地听到各个单乐器的声音，而整个
重放声有混为一体之感。低音及混响过度都会造成放声浑浊感。
    圆润一粗燥  此为圆润度，房间的共振，声音的染色、失真，太多的混响，错误的混录，
都会产生难听、粗燥的声音。
    响一轻  此响度与产生“丰满——干瘪”及“动人——平淡”等主观感觉有关。
    宽一窄  立体声的声像大小。
    清晰一漂移 立体声的定位。
    深度一平面 立体声的纵深。过度的中音及狭窄的高频扩散，都将造成声场前冲( forward)
现象，反之则出现后缩(laid-back)现象。