閃電配音

日常生活中，聲音對大家而言并不陌生。那么聲音是什么呢？本期小編將帶領(lǐng)大家一起走進聲音的世界。

物理課堂上我們學(xué)習(xí)過一個概念——波，“波”指的是振動的傳播。聲音其實也是一種波。振動物體將它的振動傳給周圍的彈性物質(zhì)，彈性物質(zhì)又將振動傳到人的耳朵，聽覺系統(tǒng)感受到振動，并對其中的20Hz~20KHz的頻率成分做出反應(yīng)，就形成了聲音。簡言之，聲音是機械振動在媒介中的傳播。

不難發(fā)現(xiàn)，聲音的產(chǎn)生和接收，有三個必要條件缺一不可：發(fā)聲源，傳播媒介和接收體。

這是人口腔喉部的一個示意圖。人能夠發(fā)聲，因為有聲帶的存在。它是一個彈性體。隨著在肺，咽喉處的空氣流的變化，帶動了聲帶的振動，生產(chǎn)了聲音。更進一步，人能夠說話，是因為有牙齒，舌頭等輔助人說話的結(jié)構(gòu)。就像嬰兒沒有牙齒的時候也能咿呀發(fā)聲，但他們都無法清晰地說話吐字。所以聲帶是最關(guān)鍵的發(fā)聲結(jié)構(gòu)，而舌頭和牙齒等都是輔助結(jié)構(gòu)。

每個人的聲帶都各有差異，女性聲帶短、薄，因此氣流帶動它振動時頻率高，所以女性音調(diào)高而尖。而男性的聲帶長、厚，因此氣流帶動它振動時頻率低，所以男性音調(diào)低而粗。

再來說一下接收體，人的耳朵。人的耳朵里邊也有一個重要的接收結(jié)構(gòu)，叫鼓膜。它也是一個彈性體，聲音傳到耳朵里，其實就是氣流帶動了鼓膜振動，傳遞到了人的聽覺神經(jīng)。正常的鼓膜很薄，只有0.1毫米。耳蝸，耳廓都是聲音傳遞的輔助結(jié)構(gòu)。如果鼓膜破裂，就會引起耳聾。

老年人總是抱怨自己的聽力不如以前了。比如一個2kHz聲音，年輕人在聲音強度為10dB以下就能夠聽到，而老年人要聽到這個聲音，聲音的強度必須加大到40dB。聽力損失相當(dāng)嚴重。為什么會這樣呢，因為老年人的鼓膜變厚，變硬，失去彈性了。氣流帶動鼓膜振動變得困難，頻率越高的振動，越困難。

我們可以看一下左邊的這張耳朵響應(yīng)曲線圖?？梢园l(fā)現(xiàn)，25歲的年輕人和85歲的老年人相比，曲線更加平坦，也就是說，年輕人對各個頻率的聲音都有很好的響應(yīng)。都能夠聽得到。而老年人，不僅所有頻率的響應(yīng)都比年輕人要低，而且高頻響應(yīng)衰退尤為嚴重。

了解了聲音產(chǎn)生及傳遞的必要條件，我們來熟悉下聲音的三要素。

從人對于聲音的主觀感知的角度來說，聲音的三個主觀要素分別是音調(diào)，音色和響度。

不同的樂器能夠表現(xiàn)出來的音調(diào)范圍都是不同的。鋼琴的音域非常寬，能夠表現(xiàn)較為豐富的音調(diào)。我們通常用大提琴，貝司或者鼓來表現(xiàn)低音調(diào)的聲音，用小提琴笛子表現(xiàn)高音調(diào)的聲音。

那么如果鋼琴和小提琴同時發(fā)出E調(diào)的Do音，音調(diào)相同，為什么還是能夠辨別出鋼琴和小提琴的聲音呢？

這就要牽扯到聲音的第二個要素——音色。

聲音的第三個主觀要素——響度，又可以稱為音量。它指的是人耳感受到的聲音強弱。

與聲音的三個主觀因素對應(yīng)的客觀因素分別是基頻、諧波和聲壓級。

大部分聲音都是非周期性的，基頻和諧波都不是由單一的正弦波組成，是復(fù)合波。根據(jù)傅里葉變換，周期性的波可以分解成多個頻率與幅度各不相同的單一正弦波。

A1m是基頻，A2m是二次波，以此類推到n次波。這些都是諧波。基頻決定了音調(diào)，諧波決定了音色。所以我再回過頭來看這個問題。為什么你能辨別出不同的聲音？因為樂器表現(xiàn)出來的基頻和諧波都不同。

這是很多樂器的基頻和諧波示意圖。紅色部分就是樂器的基波范圍。

大家可以看這張圖，E調(diào)的Do的基頻是659Hz（紅色的線）。但是不同的是鋼琴和小提琴的諧波成分（藍色的線）并不相同。所以，因為音色不同，鋼琴和小提琴的聲音能夠被清楚地分辨。

再來看聲壓級。這張圖反應(yīng)的是響度和聲壓級的關(guān)系?？v軸是聲壓級，橫軸是頻率。不同曲線代表了不同的響度。

最下端的虛線： 人耳的聽覺閾曲線。在1000Hz處，聲壓級為0dB對應(yīng)的曲線。人耳剛好能夠聽到的聲音響度。

最上端的實線：人耳的痛覺閾曲線。在1000Hz處，聲壓級為120dB對應(yīng)的曲線。人耳能夠承受的最大聲音響度。

掩蔽效應(yīng)

兩個不同聲壓的聲音同時進入人耳，當(dāng)一個聲音的聲壓大于另一個聲音許多倍時（10倍以上，即聲壓差20dB以上），人耳就聽不到那個相對比較弱的聲音。也就是說強的聲音將弱的聲音給掩蓋了。如汽車開過你身邊時，你暫時聽不到手機里對方的聲音。

這個效應(yīng)常常被用在音源壓縮上。比如mp3的壓縮。Mp3中細節(jié)的諧音和泛音不容易被聽到，通常被刪除以達到壓縮的目的，節(jié)省存儲空間。

埃波效應(yīng)

如果相同響度的聲音從左和右方位同時到達，人耳會感覺聲音是從揚聲器的連線中點的一個虛擬聲源中發(fā)出，人們將這個虛擬的聲源位置稱為聲像。

a. 左右音源的響度相同，發(fā)出時間相同

如果相同響度的聲音從左和右方位同時到達，人耳會感覺聲音是從揚聲器的連線中點的一個虛擬聲源中發(fā)出，人們將這個虛擬的聲源位置稱為聲像。

b. 左右音源的響度相同，發(fā)出時間不相同

如果左方位的聲音比右方位的聲音早5毫秒到，人耳感覺聲像會偏移向左邊。

如果超過5毫秒，人耳感覺聲像會完全定位在左邊。

c.  左右音源的響度不相同，發(fā)出時間相同

如果左右兩個方位的聲壓差達到3dB，人耳感覺聲像會偏移向響的那邊。

如果左右兩個方位的聲壓差超過14dB，人耳感覺聲像會完全定位在響的那邊。

埃波效應(yīng)的應(yīng)用也非常廣泛。比如：立體聲成像原理。飛機從右至左的飛行的環(huán)繞感其實就通過從右到左移動聲像的位置去實現(xiàn)的。還有車上進行左右平衡和前后消失度調(diào)節(jié)和皇帝位選擇。都是通過改變響度和時間去實現(xiàn)聲像位置的變化。

哈斯效應(yīng)

當(dāng)一個聲源滯后于另一個聲源發(fā)出相同聲音達50ms，產(chǎn)生清晰的回聲的現(xiàn)象。比如，海螺的聲音。山谷的回聲。這是因為海螺有特殊的螺旋結(jié)構(gòu)，山谷有特殊的地形，使得聲音形成了反射，反射聲再次傳到我們的耳朵里形成了回聲。

哈斯效應(yīng)可以運用在混響等特殊音效的制作上，用來模擬不同大小的空間下的聲效。比如，房間，劇院，俱樂部等等。

相信本期的聲音介紹對大家會有所幫助，那么如何在車載音響的設(shè)計過程中正確地運用這些原理呢？我們下次再做介紹~

作者：王赟、賀妍

責(zé)任編輯：錢沓豐

 審核：霍亞飛

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