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如何评价电场系统的声音质量
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如何评价电场系统的声音质量
作者：张迪扬
电声系统通常是指扩声系统、录音系统和广播系统。电声系统的产品是声音，声音的质量（简称音质）直接关系到听音效果。音质可用仪器（如声级计、频谱仪及其他音频测试仪）定量测试。一般可以测量的技术参数有：频率响应特性、最大声压级、声场不均衡度、传声增益、失真度和混响时间等。这种用仪器测量的方法称为客观测量，客观测量的特点是用精确测量的方法称为客观测量，客观测量的特点是用精确、客观的数据来表示系统的性能。但实际上声音质量的听觉结果有时与客观测量结果常有出入，并且很多参数至今还无法用仪器测定，如声音的丰满度、柔和度、清晰度、层次感、明亮度等等。众所周知，音质效果最终还得由人耳的听觉来确认。我们希望能听到有“音乐味”的、“原汁原味的纯真而自然”的声音，能表达歌唱家、乐器演奏和播音员的艺术感染力，而不是在背台词的歌声或变调的乐声和沙哑尖噪的播音声。因此，对电声系统的评价还需要第二个方法，或者说更重要的方法——音质的主观评价。一、
音质的主观评价
音质主观评价是一项相当复杂的过程，涉及到心理学、生理学和专业人员的经验素养等。音质主观评价是直接与人耳的听觉感受联系在一起的，在听音过程中，评价人员根据自己主观的听音感觉，用一些特定的专用词汇来形象化地表达自己听后的感觉。因此，对听评人员来说要做好音质的主观评价工作，必须掌握以下十方面的知识：（1）声音的物理特性；（2）人耳的听觉特性；（3）声音的动态范围；（4）声压级的大小与音质的关系；（5）频率响应特性与音质评价的关系；（6）信号畸变与音质的关系；（7）信号延迟、混响与音质的关系；（8）噪声与音质的关系；（9）音质评价术语；（10）综合评价。1、声音的物理特性
声音的质量含有多种成分，其中音调、音色、音量及音品是决定音响效果的四大要素。音调由声波的频谱所决定，它表示声音频率的高低，主要与声源每秒钟振动的次数有关，是人耳对声调高低的主观评价尺度。它的客观评价尺度是声波的频率。音调低，表示振动频率低，声音显得深沉；音调高，表示振动频率高，声音就尖刺。音量由声波的振幅所决定，音量是指声音的强度或响度，标志声音的强弱程度。它主要与声源振动幅度的大小有关，太弱了听不见，太强了会使人受不了。人耳所能听到的声强约为0~120dB之间，寂静的室内噪声约为30dB，在白天室内噪声可达45dB。音色由声波的频谱所决定，音色是指声音的色彩和特点。不同的人和不同的乐器都会发出各具特色的声音，可以说它与声源振动有关。如果说音调是单一频率的表现。而音品则由声波的波形包络所决定。乐音即音乐中使用的声音，其谐波组成和波形包络，包括乐音起始和结束的瞬态，确定了乐音的特征，称为音品。任何声音都有一个成长和衰变的过程，这个过程决定声音的音品。声音的成长和衰变过程不同，听音者的感觉也不相同。所有这些都是声音信号的物理量，是可以进行客观技术测量的。2、人耳的听觉特性
（1）听觉的感受性。人类听觉感受的动态范围很宽，能感受到的最小声压级为0dB，能耐受的最大声压级可达140dB，两者相差1亿倍；人耳能听到的纯音最低可达20Hz，最高为20KHz；对声长的解析力更是惊人。声音要达到一定声级才能听到， 最小可听声级称为绝对阈限，是听觉绝对感受性的表征量。人耳对不同参量的两
个声音最小听觉称为差别DL，它是听觉差别感受性的表征量。
（2）听觉灵敏度是指人耳对声压、频率及方位的微小变化的判断能力。当声压发生变化时，人们听到的响度会有变化。同样当频率发生变化时，人们听到音调也会有变化。
（3）听觉的掩蔽效应是指同一环境中的其他声音会使聆听都不得降低对某一声音的听力，或者说一个声音的听阈因为另一个较强声音的存在而上升的现象称为掩蔽。实验证明：一个音源低于另一个音源46dB，人们就无法听到响度低的声源；低频声波易于掩蔽高频声波，两声波频越接近掩蔽效应越明显。
（4）就是说，人的听觉对延时声的分辨能力是有限的,这种现象听觉延时（哈斯）效应是指当几个先后来到的声音相继到达听者处时,听音者不一定能分辨出先后来到的声音是哪几个即人类听觉的延迟效应。3、声音的动态范围
电声系统中声音的动态范围，对于信号源来说是指信号中可能出现的最高电压与最低电压之比；放声系统的动态范围通常是指它的最高不失真电压与无信号时的输出电压之比，它们都用dB来表示。显然放声系统的动态范围必须大于输入信号源的动态范围，才能获得高保真的放大效果。动态范围越大，放大器的失真越小，音质越好。
4、声压级的大小与音质的关系
媒体中有声波传播时，媒体各部份会产生压缩与膨胀的周期性变化。压缩时压强增加，膨胀时压强减少。变化部分的压强，即总压强与静压强的差值称为声压。但人们对声音强弱的感觉并不与声压的大小成正比，而是与声压有效值（或声强有效值）的对数成比例。所以为了适应人类听觉的这一特性，同时也为了计量方便，常把声压有效值和声强有效值取对数来表示声音的强弱。这种表示声音的强弱的数值叫声压级，单位为分贝（dB），用lp=20lgPc/Pr（dB）式中：
Pr为基准声压（正常人能听到的最弱声音约2*10的负5次方