- A+
一、声学的基础知识
1、 声音的三要素
声音的三要素是音调、音色和响度。音调与声波的频率有关，两者成对数关系；声波的频幅影响能音色，音色主要由声波的频谱结构及其模拟波形决定；响度主要与声音的振动幅度有关。不同的音源发出同一音符时，其基音相同，但谐波成份及其幅度各异，频谱及波形不同。高保真音响在保证音色的高还原度的同时，适当提升低音，可使声音丰满动听，适当增加语言的中频分量，可以提高语言的清晰度；
音调
人耳对声音音调的感觉主要与声音的频率有关，但不成正比，具有对数关系。事实上，人耳的听觉是复杂的，人对声音音调的感觉还与声音的声压级有关。
音调的高低，也就是我们常说的音准，由声音振动的基频频率决定的，称为"绝对音高"。大家在听音乐会时可以见到，演出开始前，所有的乐手都要校一下音，为的就是使整个乐队的所有乐器都是使用相同的音高标准。
音色
当小提琴与长笛演奏同一音高时，人们也可以区别开这两种乐器的声音，因为这两种声音的音色不同。乐音是由基音与泛音（谐波）组成的，泛音频率比基音频率高，一般我们常提到的是二次谐波、三次谐波与五次谐波。这种泛音列的不同即形成了各种各样的音色。即使是同一件乐器（如小提琴），如果以不同的力度、不同的弓法、指法、不同的着弓位置，也能产生不同的音色。
响度
声波的振幅影响声音的响度。响度指的是声音的强弱，其大小与声强的大小用声压级表示，声压与参考声压之比的对数的20倍称为声压级，单位是分贝（dB），声强增加，响度增大。音量很小时，人耳感觉敏锐，觉得频带窄、高音少、低音量感不足。音量大时，人耳感觉较迟钝，容易引起听觉疲劳，音量适中时，觉得高低音都很丰富。人耳对不同频率而声压级一样的声音，听觉感受它们的大小也是不同的，所以这就引出了一个"响度"的概念。也就是说人耳对于某些频率集中在1000Hz到4000Hz这个区域，而最敏感的是3000Hz左右的声音。
人耳对中频的灵敏度最高，而对于高频、低频的敏感程度都会有所下降，一般人们常用20──20000Hz来表示人耳的可感频率范围。事实上，很多人听不到12000Hz以上的频率而且随着年龄的增加，高频感受的上限还要下降很多，也就是很多老人听不到蚊子“嗡嗡”的叫声的缘故。
在进行专业的主观音质评价时，建议听音区的声压级在80──85dB。
2、影响音质的主要因素
人耳的听音范围为20Hz—20KHz，声音频率可以划分为三个或五个频段，即高频段（7KHz以上）、中频段（500Hz-7KHz）、低频段（500Hz以下），中频段还可以再细分为中低频段（500KHz──2KHz）和中高频段低（2KHz-7KHz）。
下面简要介绍下各频段对音质的影响。
低频
低频成分适中，声音有气魄、厚实、有力、有温暖感，丰富；但低频成分过多，则声音浑浊、沉重，有隆隆声；低频成分少，声音可能比较干净，但单薄无力。
中频
增加中频可让声音有力，活跃、清晰、透亮。但中频过多，则声音的动态出不来、浑浊；低中频过多，声音会变得瓮声瓮气，象小罐声；2─5KHz的中频过多，声音发硬、刺耳；4─7KHz中高频多时，会有咝咝声，如人的齿声。缺少中频，音色圆润、柔和，但松散（500─1KHz），动态出不来，沉重、浑浊（5KHz）。
高频
对声音的高频成分进行提升，可使声音明亮、清晰、锐利。高频成分过多，声音刺耳、有咝咝声，轮廓过分清楚、呆板、生硬、缺少弹性，有弦乐噪声。高频不足时，则声音圆润、柔和，但枯燥、沉重、浑浊，有遥远感。
综述
通常来讲，各频段平衡的声音最耐听，久听不易疲劳，某些特定情况和个人偏爱，人为加重某些频段，也可产生符合特定需求的声音效果，如迪厅、公共广播、汽车音响等等。
二、行业应用技术知识
（一）、专业术语名词解释
1、 音箱功率：音箱的功率分为额定功率和最大承受功率
※额定功率也叫持续功率，指音箱在一定的谐波失真范围内所能承受的最大功率。即音箱能够长时间正常、安全工作的输入电功率。
※最大承受功率也称峰值功率，是指音箱在短时间内所能承受的最大功率。配套的功放的功率不应大于音箱的最大承受功率值，否则易损坏音箱。
2、 频率响应：简称频响，也叫有效频率范围，它体现了音箱工作的主要频率范围，衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。对器材频响的要求有两方面，一是范围尽量宽，即能够重播的频率下限尽量低，上限尽量高；二是频率范围内各点的响应尽量平坦，避免出现过大的波动。
3、 灵敏度：扬声器承受1W的功率，在1m远处所测得的声压值。单位是dB/1W/1m一般高级扬声器都能达到80--95dB/1W/1m的灵敏度值。一般来说，灵敏度越高，扬声器越容易被推动。
4、 信噪比：是指功放输出的各种噪声电平与信号电平之比，用db表示，这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。
5、 阻抗：指扬声器对放大器电流所设置的电阻。阻抗越大，对电流的需求越小，所以比较容易推动。反之，阻抗越小，则对放大器的电流需求越大（即所谓“大食”），所以比较难推动。通常一部仅能应付一对8欧阻抗的放大器，要推动4欧阻抗的扬声器，其输出功率必须加倍，或增加一部同功率的放大器。
6、 隔离度：指双声道之间互相不干扰信号的能力、程度，也即隔离程度，通常用一条通道内的信号电平与泄漏到另一通道中去的电平之差表示。如果立体声分离度差，则立体感将被削弱。国际电工委员会规定的立体声分离度的最低指标， lKHz时大于等于40dB，实际以达到大干60dB为好；欧洲广播联盟规定的调频立体声广播的立体声分离度为＞25dB，实际上能做到40dB以上。立体声通道平衡指的是左、右通道增益的差别，一般以左、右通道输出电平之间最大差值来表示。如果不平衡过大，立体声声像位置将产生偏离，该指标应小于1dB。
7、 失真度：音箱的失真度与其它AV器材一样，有谐波失真、瞬态失真等多种。它反映音箱重放声与原始声的差异。音箱的失真度越小越好。
8、 Hi—Fi(High—Fidelity)即高保真，是指音响设备能真实地还原声音信号的原貌。高保真音响即要求音响设备失真度小，及要求放音场所应当符合声学要求，能够再现录音棚的声场效果，有真实感、临场感。
9、 SRS—音效处理：SRS能利用两只音箱营造出杜比环绕声效果。它根据人耳对声音的空间定位时的效应，及人耳对不同频率定位的差异进行研究，总结出“人脑传输功能”，并利用数字信号处理技术对其进行计算和仿真处理，通过适当控制混响、延时、强度等，就可再现出具有方位、层次和移动感的三维声场。（只有一组相同信号）
。
10、 杜比环绕声：一种将后方效果编码至立方体声信道中的声音，播放时需要一台解码器将编码的环绕声信号分离出来。是4声道信号。
11、 杜比Pro Logic系统（杜比定向逻辑环绕声）：美国杜比实验室从70年代开始相继开发了用于影剧院的环绕声编/解码系统Dolby Stereo和用于家庭的环绕声解码器Dolby Pro Logic,这一技术已成为当前的国际通用标准。Dolby Pro Logic环绕声格式的基本原理，是在录制时通过矩阵编码，把拾取的信号合成为双声道数字码，重放时将已编码的双声道复合信号变换为4声道信号，经功率放大后送至扬声器，以产生三维空间的立体声效果，即4-2-4制式。
12、 杜比数字环绕系统（AC—3）：AC—3采用一种“感知型编码”技术，记录能被人的听觉所感知的声音信号，从而达到减少数据而又不降低音质的目的。6个完全独立的声音通道：3个位于前方的通道（左、中、右）和左右两路环绕声通道，这5个主声道（包括环绕声通道）都是全频带的（3Hz—20000Hz）AC-3还有一个独立的低音效果通道，其频率响应为3Hz—120Hz,不能算是一个完整的声道，所以称其为0.1声道，与其佘的5个全频带声道合在一起，共有5.1声道。
所有这6个声道的信号都是数字化的，这意味着信号在传输过程中不会产生损失。各声道都是相互独立的，彻底解决了一直困扰着矩阵编码方式的声道间分离度问题。
13、 DD-EX：杜比数码环绕系统（AC—3）在原有的系统上，加了一个后中置，成了6.1声道效果的一种编解码系统，拥有更完美的环绕音效。
14、 数字影院系统（DTS）：DTS系统是由美国DTS技术公司(DTS Technology)研制的另一种数字编码型环绕声制式----数字影剧院系统(Digital Theater Systim 缩写为DTS)。
它实际上是一个编/解码系统，将20比特的母带音响信号以16比特线性PCM方式进行编码，与AC—3一样，DTS最多也可以提供5个全频带声道和1个低音效果声道，也使用了压缩的数字编码，但编码方式与AC—3不同，其压缩比小于AC—3，据DTS宣称：其编码方法可以获得比AC—3更高的保真度。
15、 DTS-ES：DTS公司在原数字影院DTS系统中，加了一个后中置，成为6.1声道效果的一种编解码系统，拥有更完美的环绕音效。
16、 THX系统（鲁卡斯电影环绕声）：由鲁卡斯电影公司针对影院声音系统制定的THX标准，是一个杜比定向环绕声的后处理系统，它能改善杜比环绕声，使声像定位更为鲜明。作为影院的环绕声声场标准，可以保证有良好的音质和语言清晰度，声音与画面同步，声源位置与画面动作相吻合，声像移动平滑并有足够大的动态范围。
THX还订有家用THX(HOME THX)标准，THX系统仍然采用了杜比环绕声解码器，因此二者的软件完全兼容。在一套完整的家庭影院系统中，杜比技术覆盖范围是编/解码过程，THX则覆盖其佘的部分（功放、音箱、听音环境等），并在杜比解码器的基础上增加了一些特殊电子电路，进一步改善效果，现时的THX系统已由原来模拟化的THX4.0发展到数字化的THX5.1。
17、 PCM（脉码调制信号）：把幅度不同的模拟信号变成为数码值不同而脉冲幅度相同的数字信号，称为PCM信号，即PULS CODE MODULATION脉冲编码调制，简称脉码调制信号。
18、 SACD：SACD全称叫Super Audio CD，是CD的加强版本。SACD是DSD制式下的最新软件， 它同CD一样大小，分两层组成：第一层是CD层，采用独家的超比特变换技术把DSD处理过的音信储存到此，可用所有的CD机播放。第二层是高密度层，容量达4.7GB，里面包括正式DSD的两声道立体音信，频带达100K，动态120dB，比起CD的96dB，史无前例。SACD技术目前已高度成熟，其频率范围可达1 Hz-100KHz，动态范围及信噪比更可达120dB，是目前Hi-Fi业界绝大多数专家和发烧友一致公认的最先进、音质最好的音频技术。
19、 HDCD：HDCD的全称是HIGH DEFINITION COMPATIBLE DIGITAL(高晰度调谐数码技术)。实际上它是一种改善CD音质的录放音方式。它在完全兼容CD规格的基础上，能够最大限度地提升数字音响的重放质量。
20、 DVD-AUDIO：DVD-Audio是由DVD Forum Audio Working Group（WG-4）与International Steering Committee（ISC；为一日、美、欧之Recording Association）共同制订的规格，也是DVD家族中重要的一环。它同CD一样，单层单面DVD-Audio
碟片可存储4.7GB的数据，大约是CD碟的7倍。它不仅能够播放2声道的超高保真音响，还能播放线性PCM 最多6个声道的环绕声音响（96KHz/24bit）。
三、音效评定
1、 各频段声音的测试指标：
（1）、高音：通透明亮；柔软；延伸感好；
（2）、中音：饱满细腻；圆润清晰；
（3）、低音：有能量感；瞬态反应收发自如，干脆利落；下潜很深；
2、 发烧友常用术语解释：
（1）、声音宽：表示频带宽、失真小、线性好、动态范围大，且分布均匀。中、低频能量较突出，混响比例合适，听音感觉音域宽广，丰满舒适。（对箱子好的评价）
（2）、声音窄：欠缺高音和低音，频带窄、域范围狭窄，混响偏短或中频过分突出，高音缺少层次、低音不够丰满。（对箱子不好的评价）
（3）、声音亮：又称为明朗度或明亮度，在整个音域范围内，低、中音适度，高音能量充足，尤其在2—5KHZ频段内有所提升，并有丰富的谐音。同时混响比例合适，瞬态反应好。
（4）、声音过亮：高频能量过度充足，以产生刺耳的感觉。专业工程箱较为显著。
（5）、声音暗：缺少高频及中高频，尤其在5—6KHZ以上有明显衰减，中、高频混响时间短，听音感觉声音暗且无光彩。
（6）、声音软：一种是好的评价，指失真小，阻尼小，低频、中频出得来，混响声适量，低频段频率响应宽，声音松驰，听音感觉柔软舒适。 还有一种是差的评价，是指缺少中高音，主题不够突出，没有力度。
（7）、声音硬：缺少低音，中高音偏多，且高音频谐音衰变过短过快，低频混响声短，有明显互调失真，瞬态响应不好，阻尼差。在电声系统或录放音过程中有少许过载现象，会产生声音硬的感觉。
（8）、声音厚：低音和中低音能量充足，混响适度，无失真。听音感觉低音丰满、厚实有力。是对声音一种很好的评价。
（9）、声音薄：低频响应不好，声音平均能量低，低音及中低音能量不足，混响不够。听音感觉缺乏力度且共鸣差。
（10）、声音润：失真小、频响宽而均匀，有一定的响度和亮度，混响声和直达声的比例合适，尤其是中高频混响声量中，听音感觉是声音不干、圆润、有水份。
（11）、声音干涩：听音环境音响条件差，扩散不好，混响时间短，无弹性，不明亮，尤其缺乏中高频混响声，听起来干涸、费力。
（12）、声音清晰：频率响应宽而均匀，中高频较丰富，音色明亮、混响适度。若混响时间长，声级小，噪声大，录音或听音场所的声学特性不佳，都会使声音清晰度降低。
（13）、声音浑浊：低频及中低频混响时间太长或能量过多，直达声比例小，主音不够突出，缺少中高频，明亮度差，谐振失真或互调失真大，瞬态反应不好，听音感觉声音浑浊不清。
（14）、声音闷：缺乏高音和中高音，在3—4KHZ以上有严重衰减，高频混响不足，低频能量过多，特别在150HZ左右，低频线性失真大，瞬态响应不好。
（15）、声音飘：音色不结实，声音焦点虚，混响过大，直达声不够，音接声过多，缺少中音，声能平均声级较小，响度低，清晰度差。
（16）、声音干净：声部之间、乐器之间、语言之间的干扰小，信噪比高，无附加成份，失真小，瞬态反应好，混音适度。
（17）、声音丰满：声音厚实、圆润、功率较大，有一定的响度和亮度，中高频不缺，低频及中频能量充足，声音送得出，混响声充足，失真小，瞬态反应好。
（18）、金属声：中高频某段突出或有谐振峰，频率响应不均匀，失真小，欠阻尼，瞬态响应不好，音质感觉硬，似拌有金属器件杂音。
（19）、亲切感：这是较高的综合评价。要求响度合适，清明度高，自然度好，混响适度，音域宽广，失真小，噪声水平低，好象置身于音响条件好的音乐厅，剧场内直接聆听乐队的演奏一样，听音感觉亲切、自然、身临其境。
（20）、群感：指乐队或某一个声部乐器多但演奏整齐，声音融合有厚度，层次好，气势大，整体感强，有相当的动态范围。
（21）立体感：声音不仅有层次、有方位，并且有空间感、距离感。对立体声来说，能反映出声源在空间的不同位置，使听音者能够准确地判断出每件乐器和各个声部的位置，声音定位清楚，宽度感好，有完整的声像群分布，失真小，动态范围大。
