音響電路基礎1-聲音三要素

音響電路基本概念和基礎知識

聲音三要素

一個電信號可以用幅值、頻率和相位三個參量來表達。通常，用響度、音調和音色三個參量來表示聲音的特性，這三個參量俗稱聲音三要素。

響度

響度可以通俗的說成音量。與聲音強度有關的主觀感覺可用響度來標示。

響度表示聽音時人耳對聲音強弱的主觀感受，它主要與聲波振幅有關。

當調整音響設備的音量電位器是音量增大時，便能感受到聲音在增大。音量開大後，功率放大器饋入揚聲器的電功率增大，揚聲器紙盆振動的振幅增大，聲波振幅增大，主觀感受聲音增大了。

響度的大小除與聲波振幅有關外，還與聲波頻率有關，人耳聽覺在中頻段比較靈敏，而在低頻段和高頻段比較遲鈍，要在兩端獲得與中頻段相同的響度，就要提高低頻段、高頻段聲波的振幅，而且頻率越低或越高，要求的聲壓級越高。

人耳對低頻段、高頻段聲音的感知靈敏度還與聲音的強度大小有關。聲音越小，人耳對高、低頻段的感知靈敏度越低。

正因為人耳的上述聽覺特性，再加上人們居住條件等因素的限制，在室內聽音時不可能將音箱的音量開得較大，這樣由於對高音和低音的感知欠靈敏，導致聽音時感覺低音不夠豐滿、柔和，高音不夠明亮、纖細，音響效果不佳。為了彌補人耳的上述不足，在音響設備中設有響度補償電路，用來在較小音量下分別提升放大器的高頻和低頻信號輸出。

音調

音調又稱音高，它反映了聲波頻率的高低。平時所說的女高音、男低音就是指音調的高低。

各種樂器、聲源的發聲頻率都有一個範圍。例如，低音提琴的頻率較低，高頻段發聲能力差。而小提琴的頻率較高，可以用來表現高音域節目。

根據生理學和心理學的研究，低音給人以豐滿、柔和的感受，中音給人以雄壯、有力的感受，高音給人以明亮、纖細的感受。例如，運動員進行曲以中音成分為主，如果以低音或高音為主則不會達到雄壯的效果。

不同頻率的聲響對人的心理感受是不同的。

為了滿足不同人群的聽音喜好，在音響設備中設置了音調控制器。

音色

音色是指聲音的色彩和特性，它主要取決於聲音基頻的頻譜，就是諧波組成的成分、比例和聲音的持續時間、聲音的建立和衰變等因素，也就是取決於頻譜中的泛音成分。此外，它也與基頻和強度的影響有關。

音色代表了音源的特色和個性，各種聲源都有它特定的音色，而且各不相同。人的耳朵在辨別兩個聲源時，就是根據音色進行區分的。

對樂器來說，音色是很重要的。同樣一種樂器，比如相同的幾把小提琴，他們的音色有很大差別。對於音響設備而言，用同一盤磁帶放音，但由於機器的性能不同，重放聲音的音響效果就不一樣，其中重要的一點是兩台音響設備重放節目時聲音的音色不同。

由於音色與聲音基波的高次諧波大小、比例等因素有關，這就要求機器在放大、處理信號時能不失真的按這些諧波的大小和比例重放。對於頻率不高的基波來說，一般放大器都能不失真的放大、重放，可基波的高次諧波頻率卻是很高的，而且頻率成分豐富，要想不失真的放大和重放這些諧波，對放大器和音箱等的要求就很高了。

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