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5.1 音频基础知识

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声音是人们获取信息的重要来源,在教学信息的传播过程中,语言声音占有极其重要的地位。人们利用声音的记录、修饰、放大、存储等技术,使得声音在教育、教学,尤其是在语言、音乐的学习中发挥着重大的作用,也使教育信息的传播打破了时空的界限。

5.1.1 声波

声波是在介质中传播的声振动。声音是人耳听到的声波,是由声源振动、声波在介质中的传播和听觉感受三个环节形成的。

1.声音

声音分为乐音和噪音两大类。乐音是由规则震动产生的,只包含有限的某些特定频率,具有确定的波形;而噪音是由不规则震动产生的,它包含一定范围内的各种频率的声振动,没有确定的波形。乐音又分为纯音和复音两种,纯音是单个简谐震动所发出的声音,复音是由多个简谐震动复合而成的声音,一个复音可分解为若干个纯音,其中频率最低的往往也是最强的音称为基音,其他的称为泛音,泛音的频率是基音的整数倍。

乐音三要素包括音量、音调和音色。

(1)声音的音量

声音音量的客观评价通常以声压级(Lp)或声强级(LI)来标志。声压级指的是有效声压和基准声压比值的常用对数的20倍,单位为分贝(dB),用Lp表示。

Lp=20×lg(Pe/Pr)

其中,Pe是基准声压,通常取Pe=10-5Pa,是人耳能听到的最小声音的声压值。

声强级是指声强与基准声强比值的常用对数的10倍,单位也是分贝(dB),用LI表示。

LI=10×lg(Ie/Ir)

其中,LI是基准声强,取LI=10-12W/m2,是人耳能听到的最小声音的声强值。

由于人的生理特点,人对声音大小的主观评价与客观评价并不完全一致,除了有声音的压强或能量起主要决定作用外,还与声音的频率和波形有关。

人对声音的主观评价通常以响度级为准,响度级指的是将待定声音与1kHz的纯音进行比较,当两者听起来一样响时,该1kHz声音的声压级数值就是该声音的响度级数值,单位是“方”(phon)。