声音素材的采集与处理优秀课件

图4.1 听阈-频率曲线
2. 对音高的感知
• 客观上，用频率来表示声音的音 高，其单位是Hz，而主观感觉 的音高则是“Mel”，主观音高与 客观音高的关系是：
Mel=1000log2(1+f)
– 其中，f的单位为Hz，这也是两个 既不相同又有联系的单位。
• 人耳对响度的感觉有一个范围， 即从听阈到痛阈。同 样，人而 对频率的感觉也是有一个范围。 人而可以听到的最低频率约为 20Hz，最高频率约为20KHz，在 测量音高时是以40dB声强为基 准，并且同样由主观感觉来确定。 图4.2 音高-频率曲线
• 另外一方面，由于声音是一种波，任何一个声音都是 不同频率不同幅度的正弦波的叠加，因此，理论上讲， 正弦波是声音的最基本的描述。我们知道，确定一个 正弦波的三要素是：幅度、频率、相位。其中，幅度 的大小代表声音的强弱，幅度越大，声音的音量越大； 频率的高低表示声音的音高，频率越高，表示音高越 高，而相位则与音质的改变影响比较大，比如，两个 或者多个相同频率和幅度的正弦波的叠加，则波形的 结果是频率和相位不变，振幅值是原来的两倍或者几 倍；如果两个信号完全相反180°，那么它们就会完全 抵消，如果存在120°的相位差，则最终信号会与原始 信号中任何一个的幅度相同，如果相位差为120°~240°， 则最终信号的幅度始终是小于任何一个原始信号的幅 度。目前许多环绕声处理器就是通过一系列的处理过 程，对声音的相位进行了相应的改变，最后进行合成 而形成的。
– （2）80Hz附近的频段，人对其听觉的灵敏度与感觉一样，因而它可 以给人以强烈的声场刺激作用。
– （3）500Hz以下的频段，很容易由其“嗡嗡”的声响而引起人的烦 闷心理。
– （4）800Hz附近的频段，是噪声集中的频段，使人产生厌烦感，提 升后会产生嘈杂狭窄的感觉。
• 实际上，耳壳的凹凸不平形成了直射声和反射声进入外耳道的时 间差和相位差，大脑的听觉区可以对此微小的差别做出方位上的 判断，形成“耳壳效应”。由耳壳效应可以引出人耳的许多相关 的效应：首先是“颅骨效应”，一个声音传入人耳有两条途径， 一是通过空间送入人耳，再由听觉器官将感受到的声音信息传入 到大脑的听觉中枢；另外一种是音源通过人体的组织颅骨传到听 觉器官进入大脑。其次是“鸡尾酒会效应”，也就是人耳可以选 择性地集中听取某一单独的声音；第三是“回音壁效应”，即生 活中，在某一声场中看不到的声源而听觉却能够听到声音，这是 声波传播的特殊反射作用的结果；第四是“多普勒效应”，即高 音在声源和观察者本身位置有变动时，会产生表面变化现象，当 声源与观察者位置移近时，人听到的声音比实际声源发出的声音 频率高，相反，当声源与观察着二者之间距离增大时则表面音高 低于实际音源的音高。第四是“掩蔽效应”，在一个寂静的环境 下，人耳能够分辨出轻微的声音，但是在嘈杂的环境下，轻微的 声音完全被淹没掉了，要想听到原来轻微的声音就必须使它增强。
图4.2 音高-频率曲线
3. 音色
• 音色是听觉上区别具有同样响度和音调的两个声音的 主观感受，也称音品。
• 音色主要由声音的频谱结构决定，即由声音的基频和 谐波的数目以及他们之间的相互关系来决定。
• 由于各种发声体的材料和形状结构不同，发生机理也 不尽相同，即使发出相同音调、相同响度的声音，在 基频相同的情况下，谐波的成分和幅度也会有所区别， 人耳听到的主观感受也就是音色不同。
• 作为教学的网络电视节目也是一样，一部网络教学电视节目中声 音处理的水平如何，会直接影响教学效果和教学质量。
• 目前，在网络教学电视节目中的声音主要有人声（包括解说声或 旁白、人物对话等）、音乐、音效等几种类型。
4.1 声音的基本特性
• 声音是由物体振动产生的，任何物体振动都会产生声 音，这些振动的物体称为声源。声源发声后不是都能 够被人耳听到，它必须具备两个条件：一是信号的频 率必须在20Hz~20KHz范围之内，低于20Hz的是次声波， 高于20KHz的是超声波；二是必须通过一定的介质才 能传播，这种介质可以是气体、液体或固体。在受到 声源振动的干扰后，介质的分子也随之发生振动，从 而使能量向外传播，介质分子的振动传到人耳时通过 耳廓和外耳道到达鼓膜后使鼓膜产生振动，骨膜的震 动经过三块听小骨放大后，传递到耳蜗的卵形窗，并 传递给淋巴液，最后发送信号到大脑而形成声音。
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4.1.1声音的感知特性
• 1. 对响度的感知 • 2. 对音高的感知 • 3. 音色
1. 对响度的感知
• 物理上，声音的响度使用客观测量单位来度量，即 dyn/cm2（达因/平方厘米）（声压）或W/cm2（瓦特/ 平方厘米）（声强）。在心理上，主观感觉的声音强 弱使用响度级“方”或者“宋”来度量。这两种感知 声音强弱的计量单位是完全不同的两种概念，但是它 们之间又有一定的联系。
声音素材的采集与处理
第4章 声音素材的采集与处理
• 自从1927年10月6日华纳兄弟公司在拍摄的影片《爵士歌王》中使 用大量的管弦配乐，并且其中四场戏还有歌舞明星阿尔-乔森唱歌 及简短的对白，而成为第一部有声电影之后，人们对声音在影视 艺术中的作用进行了深入的研究。研究表明：声音和画面具有同 样的再现现实、再现生活的能力；能够通过不同地点的声源形成 混响及残响；能够提供一个纵深感的立体世界；能够通过声源的 运动获得不同的景别；通过把音响推到背景上，或者单独存在而 形成特写，这与生活中集中注意力，周围环境音响消失，只存在 被注意的声音相似。由于声音在影视艺术中起着重要的补充作用、 起着高度抽象概括和情感气氛的烘托作用，因此在电影电视中如 何使用声音被引起广泛关注。
4.1.2音质的主观评价分析
• 音质的主观评价称作音感，它是一种描述声场主观听觉效果的术 语，一般与频率关系较大。前面谈到，人耳的听觉范围约20Hz20kHz之间。
• 在这些频率关系中，各种频率与音感的对应关系有以下几种情形：
– （1）60Hz以下的频段，人们对它的感觉要比听觉灵敏。因而，它给 人的更深印象是空气的振动感。此段的发音如果没有相当大的响度， 人耳是感觉不到的。