作者：陶宏伟 韩广兴
出版社：电子工业出版社
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收录机原理与维修——收录机、CD机、MP3、MP4、组合音响(第4版)试读：
前言
盒式收录机从20世纪60年代出现以后，由于它体积小巧、耗电少、使用方便，获得了各阶层人们的欢迎，得到了迅速的发展和普及。而科学技术领域中数字技术、计算机技术、大规模集成电路技术和精密机械技术等的迅速发展，为实现收录机的多样化提供了条件。收录机部分一直是组合音响中不可缺少的组成部分，近年来随着电子技术的发展，又开发出了各具特色的收录机产品。随着现代通信技术、数字计算技术、大规模集成电路技术和高密度磁记录技术的发展，使收录机的各项性能提高到前所未有的水平，从而使收录机进入数字音响技术的新时代。
由于数字技术的发展，激光数字音响技术及其产品得到了迅速普及，数字调谐式收音机、微型可录音频光盘机（MD机）和MP3/MP4随身听等成为了新一代收音与录音产品。具有环绕立体声功能的新型组合音响设备，使音频信号的收、录、放质量大大提高。计算机与网络技术的发展也给音响技术和产品提供了更加广阔的空间。正是由于数字技术和网络技术的进步使传统的收录机与数字技术相结合，从而带动了网络音响产品的发展。
由此，原《收录机原理与维修——收录机、CD机、MP3、MP4、组合音响》教材，经过几年的教学实践，需要进行修改，因此，我们增补了很多新技术、新产品和新器件，综合前几版的优化结构并运用教育心理学原理修订了本书。
本书以“声—电转换”、“电—声转换”为主线，揭示了音频设备记录与传播的工作本质，介绍了音频信号的调制、发射与传播，系统阐述了收录机、CD机、MP3、MP4、组合音响的原理，内容全面系统，介绍深入浅出，通俗易懂。本书注重职业教育特点，突出基础和实用，并符合国家颁发的《国家职业技能鉴定规范》（考核大纲）中对家用电子产品维修工种的要求。本书除可作为职业院校教材外，也适合作为职业资格认证的专业培训教材，并可供有关师生、维修人员、广大音响产品用户及无线电爱好者阅读参考。
为了更好地指导教学，使理论与实际相结合，本书重点安排了实际机型分析，各章附有习题，书末加了调频、调幅接收及录音机国家标准作为附录以方便读者参考。
实训是教学中的重要环节，在本书的主要章节中都体现了实训的教学内容和方法。为了配合学习，我们编制了教学光盘（12盘）以及相关的教学辅导资料。
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本书为了使讲授和实际维修衔接，对原机电路图不予变动（有些与国家标准不一致），在此特别予以说明。
参加本书编写的有陶松岳、韩雪涛、吴瑛、马楠、张丽梅、宋永欣、梁明、宋明芳等。
本书在编写过程中参考了一些专业书籍和杂志的宝贵经验和内容，在此对其作者表示诚挚的感谢。由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望同行、广大师生及读者批评指正。
为了方便教师教学，本书还配有教学指南、电子教案及习题答案（电子版），请有此需要的教师登录华信教育资源网（http：//www.hxedu.com.cn）免费注册后再进行下载，有问题请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu＠phei.com.cn）。
编者
2014年2月
第1章 音响产品品种和发源情况
1.1 音响产品的发源概况
音响产品是伴随着人们的生活水平的提高而不断发展的电子产品。随着数字技术的飞速发展，音响产品的质量得到了很大的提高；特别是一系列大规模信号处理芯片和智能控制芯片的开发，以及一系列高新技术器件的应用，使音响产品发生了革命性的变化，一改传统音响产品的面貌。不但其性能有很大的提高，功能大大增强，并已融入数字化、信息化、网络化的系统之中，这给音响产品增添了新的活力。具有高智能化水平的音响产品给人们提供了极佳的音响效果和无与伦比的艺术享受，音响设备成为了家庭影院系统中的主要组成部分。
为了适应各阶层人们的需要，市场上推出了形形色色的音响产品，它们组成了一个庞大的音响产品家族。
音响产品就是处理音频信息的产品，如收录机、组合音响、CD唱机、微型音频数字光盘（MD）机、音频功放、AV处理器、数码家庭影院等。这些产品几乎都属于家用电子产品的范畴。这些产品正与视频产品相组合而成为AV产品，AV是Audio（音频）和Video（视频）的缩写。随着数字化、信息化和网络化的进步，AV系列的产品正与网络接口一起步入信息家电的行列。
多年来，我国的彩色电视机、影碟机、收录机、音响设备等的产量都居世界第一。近年来，DVD、环绕立体声解码器、AV功放以及家庭影院系统这些高档影音产品在我国的产量迅速上升，正在受到越来越多的AV爱好者的欢迎。家庭影院就是多种音频、视频设备的组合系统。此外，音响设备正在和网络及计算机系统组合，为人们相互交流提供了极大的方便，如图1-1所示。
模拟时代的录音机、收音机、电唱机、功放等音频产品伴随着人们度过了一百多年的历程。
20世纪80年代以后，音频和视频技术进入了高速发展的时期。数字式激光唱片和播放机的问世使人们第一次感受到数字技术的优越性，它与机械式的唱片机相比性能有了飞跃性的变化。此后，以CD机为核心的音响产品得到了普及。如图1-2所示为CD机结构图。接着又推出了可录的微型数字音频光盘（MD）及其录放设备，体积小、音质好、携带方便。如图1-3所示为组合音响系统的构成。如图1-4所示为微型组合音响系统。如图1-5所示为典型的随身听产品。如图1-6所示为各种款式的微型录音机。如图1-7所示为网络MD音乐制作系统。如图1-8所示为网络MD音乐制作设备。如图1-9所示为微型收录机，它体积小，具有收音、IC录音、磁带录音和网络传输等功能。图1-1 音频与网络的组合系统图1-2 CD机结构图图1-3 组合音响系统的构成
近年又推出了超级CD，它在频率特性、信噪比、动态范围和失真等性能方面都超过了普通CD，为人们欣赏音乐提供了更加优质的信号源。
高保真（Hi-Fi）放大器总是伴随着CD唱机、组合音响、音箱等产品同步发展的，它一向以忠实的放大原声为宗旨，设法原汁原味地放大音频信号。
环绕立体声编码和解码技术的出现改变了高保真放大器的模式，这些以数字技术为核心的编、解码电路可以创造出环绕立体声的效果，而且可以仿真各种剧场、音乐厅、电影院的音响效果。于是多声道环绕立体声和双声道虚拟立体声的音响系统应运而生，以其为核心的家庭影院系统开始形成新的家庭影音中心。图1-4 微型组合音响系统图1-5 典型的随身听产品图1-6 各种款式的微型录音机图1-7 网络MD音乐制作系统图1-8 网络MD音乐制作设备图1-9 微型收录机
20世纪80年代以后，视频技术也得到了快速的发展。首先是磁带录像机，它是一种高度精巧的机电一体化产品。此后，能记录高保真立体声伴音的高保真录像机诞生，采用PCM数字记录方式的8mm录像机诞生。接着，各种格式的音频、视频全部数字化的录像机和录音机也诞生了。例如，DV录像机、D-VHS录像机、数字8mm录像机都是近年来发展的新型影音设备。采用旋转磁头记录音频信号的数字录音机DAT，其机芯与8mm录像机的机芯相同。
在录像机迅速发展的同时，激光数字视盘机也有了更新换代的产品。LD视盘机是在20世纪70年代初最早问世的激光视盘机。它利用激光束读取光盘上的信息，音频、视频的性能都比较好，音频的性能与CD机相同，视频图像的清晰度可以超过400线。
VCD影碟机是20世纪90年代初由我国推出的，是全部采用数字技术的视盘机。它采用MPEG—1数据压缩标准对音频和视频信号进行处理。由于VCD机成本低、软件内容极为丰富，因而普及面广，受到了各界人士的欢迎。
S-VCD影碟机是在VCD机的基础上推出的，主要在视频图像的质量上有所改善，清晰度从250线提高到了350线，与现行的彩色电视机的清晰度相适应。
DVD是采用MPEG—2压缩和解压缩技术标准的新一代影碟机。它的图像清晰度可达500线，记录的信息密度比VCD高得多。专用于记录音频信号的DVD被称为DVD Audio，它可以记录高质量的音频信号。
可录的VCD/S-VCD/DVD光盘录像机已经问世，人们可以自己制作高质量的影音节目。这些产品包括使用光盘的摄录一体机等，为用户提供了创作空间。
1.2 音响产品的种类和特点
1.2.1 CD机与组合音响设备20世纪80年代初，随着人们对音响设备的喜爱，借助LD视盘机的技术成果，开发了音频数字光盘机（激光机），称为CD激光唱机，如图1-10所示。这种激光唱片同传统的机械唱片（LP）相比，体积大大减小，光盘直径最大为120mm，因为称为Compact Disc（紧密的唱片），简称CD。CD光盘与LD光盘不同，它对音频信号采用数字处理的方式，即数字编码调制方式（PCM），因而又称CD-DA，DA即Digital Audio（数字音频）。这种利用激光束读取信息的唱机，具有极好的音质，频响可达20Hz～20kHz，动态范围超过90dB，失真小于0.05%，抖动极小。因此，它一问世就受到了用户极大的欢迎，而且迅速取代了机械唱机。CD唱机的问世带来了CD软件市场的空前活跃，这更促进了CD机普及的速度。CD机的普及也充分显示出光盘和数字技术具有无可比拟的优越性。CD光盘及其播放设施，具有数据信息容量大、读取灵活快捷、使用简便等特点。图1-10 CD激光唱机
CD光盘和CD唱机的问世，可以为人们提供高质量的音频节目源。于是便诞生了以CD机为核心的家庭音乐中心，将家庭音乐中心小型化，制成组合体，就是组合音响设备，如图1-11所示。它是将CD机、收音机、录音机等多种信号源与音频处理器、功放、音箱组合成一体的设备。音响设备的频率特性（即频率响应范围）、失真度和动态范围是三项重要的技术指标，是决定音响设备性能的关键。数字技术的应用使这三项技术指标有了飞跃式的发展。图1-11 组合音响设备1.2.2 VCD/DVD视盘机
1.VCD影碟机
VCD/DVD数字视盘机的问世推动了家庭影院设备和技术的发展。
早在20世纪70年代初，用于播放电视节目的激光视盘机就问世了。激光视盘的英文是Laser Disc，简称LD，因而激光视盘机简称LD机。由于它是用来播放电影、电视节目的设备，又称影碟机。这种LD光盘对视频图像信号和伴音信号均采用FM（调谐）的处理方法，这属于模拟信号的处理方式。读取光盘信息的激光束具有能量集中，聚焦点很小，且易于控制的特点；它读取光盘信息时，激光头与光盘不接触，因而无磨损，寿命长。
VCD视盘机是一种小型数字式影碟机，它采用数据压缩方式将音频和视频信号记录到与CD盘一样大小的光盘上，体积小、重量轻、成本低是它最大的特点，因而普及的速度很快。特别是它的节目源极为丰富，在家庭影院中也得到了广泛的应用。
VCD另一个特点是软件成本很低，节目源又十分丰富。就这两点来说，它非常适合我国广大消费者的需求。
VCD光盘上音频和视频信号记录格式以及信号处理的方式都必须有一个统一的技术标准，只有这样，VCD光盘才可以在任何一台VCD机上播放。VCD光盘的制作具有统一的标准，VCD播放机的解压缩电路也是根据这个标准制作的。通过解压缩电路，就能将记录在光盘上的音频和视频信号恢复出来。所谓VCD的版本，就是指这种技术标准。VCD技术在开发之初，利用MPEG—1压缩技术将音频和视频信号记录到CD光盘上，这就是1991年VCD 1.0的最早版本。经过进一步的研究，1993年制定了卡拉OK VCD的技术标准，并被定为VCD 1.1版本。到1994年，进一步完善了VCD的技术规格，完成了VCD 2.0版的制定工作。VCD光盘和VCD播放设备大都是以VCD 2.0版为标准制作的。VCD 2.0版本具有重放控制功能（PBC），可以重放高清晰度静像，还具有“可设计观看方法”的选择功能。
为了适应教学的需要，我国又推出了VCD 3.0的版本，这种版本的主要特点是具有交互功能。
2.超级VCD
1998年9月，信息产业部颁布了超级VCD技术规范。至此，具有中国版权的新一代高清晰度影碟机——超级VCD正式诞生。
超级VCD的图像水平清晰度是350线，并且具有4个独立的音频通道，功能较强。与普通VCD比较，超级VCD无论在视频、音频的质量和功能等方面，都有很大的提高。可以说，超级VCD已经具有接近于DVD的视听效果，却没有DVD的高价格，也适合与普通彩色电视机配接。
从技术上讲，超级VCD比VCD有了质的提高。VCD采用了MPEG—1压缩编码技术，图像数据压缩率高达100倍以上，而超级VCD采用可变码率压缩技术，图像分辨率大约是VCD的2.7倍，达到480线×576线，与LD相当，可以把国内现有的350～400线水平清晰度电视机的性能充分发挥出来，超级VCD还具有超强纠错能力。
3.DVD视盘机
DVD也是记录影视节目的光盘，它是为适应人们对高画质的要求而开发的。DVD对视频信号的压缩处理采用MPEG—2技术标准，DVD播放的图像质量比VCD高得多，其水平清晰度可达400线以上。由于它采用MPEG—2压缩标准，需要记录的信息容量比VCD更多，约为10倍以上。由于DVD光盘的直径与VCD相同，这就要求记录和播放用的激光束更细，表示信息的光盘坑点尺寸也更小，因而需要开发新的激光发射器件，研制新的高性能激光头。DVD不但可以录放影视节目，且在其他需要存储数据的领域也得到了广泛的应用。例如，在多媒体技术及产品中，DVD光盘也可以存储音频、视频和数据信号。
MPEG—2是运动图像专家小组为广播电视数字设备制定的视频图像信号的压缩标准，广播用数字录像机和DVD视盘机都用这个标准处理视频图像信号。
4.CD-ROM/DVD-ROM
当今的信息社会中，光盘作为一种高密度信息媒体具有无可比拟的优越性，因而它在各个领域都得到了广泛的应用，并很快形成一个庞大的光盘及光盘机家族。（1）CD-ROM
CD-ROM将计算机的软件以特定的格式记录到CD光盘之中。CD-ROM光盘的驱动机构和信息的读取电路与CD机是基本相同的，把这样的一个驱动组件装在计算机上，就可以将录有各种信息的CD-ROM光盘在计算机上播放，并将信息送入计算机。（2）DVD-ROM
DVD-ROM是以高密度方式记录信息的光盘。它与CD-ROM的区别是信息密度高，必须使用DVD驱动器来读取光盘上的信息。DVD激光头是由波长比CD激光头更短的激光二极管制成的。
1.3 新型数码音响产品的发展
1.3.1 CD立体声组合音响产品（CD Stereo System）这种组合音响的核心部分是CD机。它与音频功率放大器、收音机、音箱等组合成一套独立的音响系统，体积小，音质好，使用方便。1.3.2 MD立体声组合音响产品（MD Stereo System）
这种组合音响的核心部分是微型音频数字光盘机（MD），它与音频功放、收音机音箱等组成一套独立的音响系统。1.3.3 AV控制立体声接收机（AV Control Stereo Receiver）
它是以杜比环绕声功放为主体，带有收音机和多组音频视频信号输入端子的AV放大器。AV放大器是家庭影院系统中心的核心设备，如图1-12所示。1.3.4 音频处理器（Sound Processor）
它是专门对音频信号进行处理的设备，可以单独使用，也可作为组合音响的组成部分。由于数字音频处理器可以大大改善音响产品的性能，因而很多厂商开发了各具特色的数字音频处理集成电路，如图1-13所示是其中一例。图1-12 数码AV功放实例图1-13 数字音频处理集成电路1.3.5 家庭影院系统
过去人们欣赏音乐节目、歌剧或电影必须去音乐厅、剧场、电影院才能享受到优美动听的节目。有了电唱机、录音机、录像机，人们足不出户就可以欣赏到音乐或影视节目。然而，电唱机、录音机、录像机的影音性能不能令人满意，其音响效果远没有在音乐厅、剧场和电影院中的临场感和震撼力。
近年来环绕声技术得到了迅速的发展，特别是多声道环绕立体声解码电路的开发使得人们有条件在家庭之中营造影院和剧场中的音响效果。这些电路在高保真放大器的基础上通过对声场的处理形成理想的听音环境，创造逼真的方位感、临场感和震撼感。
声场解码处理电路对音频信号进行环绕声场解码或模拟声场处理。这些电路是AV解码器的核心。解码就是对压缩的信号进行解压缩，或对编码的信号进行解码，或对普通立体声进行模拟或数字处理，从而还原或产生出具有环绕感、临场感的声场效果。常见的声场处理电路有杜比定向逻辑环绕解码器、杜比数字（AC-3）解码器、DSP处理器、SRS处理器，以及其他THX、DTS、CS-5.1等数字或模拟的声场处理电路。具有多解码电路的家庭影院如图1-14、图1-15、图1-16所示。图1-14 家庭影院系统图1-15 5.1声道家庭影院系统
图像的处理设备也有了很大的改进，VCD、DVD数字视盘机，高保真（Hi-Fi）和数字录像机的上市，使播放电视节目的信号源的图像质量有了很大的提高。同时，大屏幕彩电、数字电视机、投影电视机、液晶和等离子体电视机的图像质量也有了很大的提高。各种各样的影音器材丰富多彩，琳琅满目，可以满足各界人士的需求。
这些影音设备的组合就可以构成性能良好的家庭影院系统。为了人们选购方便，厂家推出了各种档次、不同组合的家庭影院设备。图1-16 具有高画质、高音质的家庭影院系统1.3.6 网络家庭影院
如图1-17和图1-18所示的是一种全数字音频系统和将网络计算机与家庭影院集于一体的全数字AV系统，主要配置和性能如下。图1-17 全数字音频系统图1-18 全数字网络影院
① 采用高亮度、宽视角、响应速度快的液晶显示器，适于显示DVD和计算机的高品质图像，装有电视和有线电视（CATV）接收电路（VHF/UHF），装有FM调谐器，可接收调频立体声广播。
② 具有50W×2数字式功率放大器（S-Master），采用32bit音频专用数字声场处理器DSP。
③ 计算机部分采用800MHz CPU、128MB内存、56kbps的高速调制解调器、DVD-ROM驱动器、MD驱动器、40GB硬盘、存储卡驱动器（记忆棒）。在主机上设有键盘接口，本机采用鼠标键盘一体型结构，操作系统为Microsoft Windows 2000 Professional。硬盘内的音频、视频信息可以进行自由管理。
网络影院系统的全数字音频信号处理电路及处理过程如图1-17所示。
全数字音频系统由数字信号选择电路音频专用32位数字声场处理器、前置音频信号处理器、数字功率放大器和音箱构成。
数字信号选择电路可以选择来自各种信息媒体的信号源。信号源有CD、DVD、MD、HDD（硬盘）和存储卡（记忆棒）等。这些都是数字式信号源。
音频专用32位数字声场处理器具有多声道解码和场均衡的功能，适合于对记录在DVD光盘上的杜比数字和DTS格式的信号进行解码处理。
数字预放和数字功放可以得到高音质大功率的信号（50W×2）。
系统采用了两个优质音箱，这种音箱进行了独特的设计，如图1-19所示。图1-19 AV系统中的音箱
数字影院中的音频系统采用虚拟声源定位技术，以在家庭中实现临场感。1.3.7 音响与网络
数字技术的发展促进了音频与视频、广播与通信、电视与计算机的融合，从而进入了数字网络时代。网络将这些产品连接起来。如图1-20所示是数字网络系统的关系图。图1-20 音响、视频、计算机、通信与数字网络
习题1
1.判断题（1）超级CD就是VCD。（）（2）S-VCD影碟机是在VCD机的基础推出的，也称DVD。（）（3）可录的VCD/S-VCD/DVD光盘录像机不但可以欣赏节目，还能自己制作节目。（）（4）LD在读取光盘信息时，激光头与光盘接触，因而有磨损。（）（5）DVD光盘与VCD光盘完全相同，因此可以互用。（）（6）CD-ROM光盘的驱动机构和信息的读取电路与CD机是基本相同的。（）（7）DVD-ROM与CD-ROM的区别是信息密度高，CD驱动器可以读取光盘上的信息。（）（8）解码就是对压缩的信号进行解压缩。（）（9）将虚拟环绕声解码器安装在音箱中也可以构成简易环绕声系统。（）（10）具有高智能化水平的音响产品给人们提供了极佳的音响效果和无与伦比的艺术享受。（）
2.选择题（1）以下（）属于音响产品。
A.收录机 B.组合音响
C.CD唱机 D.微型音频数字光盘（MD）机
E.音频功放 F.AV处理器
G.计算机 H.家庭影院（2）（）是由我国推出的。
A.磁带 B.CD C.VCD D.DVD（3）DVD是采用（）压缩和解压缩技术标准的新一代影碟机。
A.MPEG—1 B.MPEG—2 C.MPEG—3 D.MPEG—4（4）数字技术的发展促进了（）的融合，从而进入了数字网络时代。
A.音频与视频 B.广播与通信 C.电视与电脑 D.信息与技术
3.简答题（1）CD光盘与LD光盘相比具有哪些优点?（2）网络家庭影院的主要配置和性能有哪些?（3）VCD视盘机具有哪些特点?
4.调查题
课外调查自己周围的音响产品品种都有哪些。
第2章 声音的特点和处理
音响设备的各种单元电路都是处理声音信号的电路，又称音频电路，而处理数字音频信号的电路则被称为数字音频电路。音响设备的最终输出通过音箱还原成声音，以供欣赏。在学习各种音频设备的结构和原理之前，我们先介绍一下有关声学的基本特性和相关知识。
2.1 声音信号的基本特性
2.1.1 声波及信号所谓声音，一般由空气的振动传到人的耳朵而形成，如图2-1（a）所示。当扬声器发声时，扬声器纸盆振动，使空气受到压缩和扩展。空气是具有弹性的物体。当纸盆向前振动时空气被挤压而密度变高，并向前移动，纸盆连续振动时，靠近纸盆的空气密度下降。纸盆向后振动时，靠近纸盆的空气密度下降。纸盆连续振动，使空气的密度交替地升高（密）和降低（疏），并以这种状态向前传播。这样的空气传到人耳时，密度高的空气压迫耳膜便与扬声器的纸盆一样地振动，这就听到了声音。声音靠空气的疏密波动传播。
如图2-1（b）所示是表示疏密波传播状态的信号波形。图中的正弦波形与空气的疏密状态相对应，正弦波的峰-峰之间的距离为声波的波长。图2-1 声与波2.1.2 声音的种类
1.纯音（Pure Sound）
轻敲音叉时发出的声音，是一种单一频率的正弦波，这种声音称为纯音，如图2-2所示。它在频谱上是一条线。图2-2 纯音
2.复合音（Complex Sound）
包含两个以上纯音的声音称为复合音，在复合音中最低频率声波称为基波或基频。
3.基本音（Fundamental Tone）
对于周期性的复合音与周期相同的声音，该频率的纯音是它的基本音。对于非周期性的复合音，其中最低频率的声音为基本音。
4.谐波（Harmonic，又称倍音）
具有周期性的复合音中，除基本音以外，与基本音成整数倍的声音称为谐波或倍频（音）。倍频一般在处理电信号的场合称为高次谐波。例如，n倍频用“n次谐波”表示。
5.单音（Single Tone）
一个基本音与其整数倍的谐波组成的声音信号称为单音。例如，由钢琴的某一个键所发出的声音，如图2-3所示。
6.谐和音（Consonance）
在单音的混合声中，其倍频音相等的声音称为谐和音。
7.噪声（Noise）
无规律（非周期性）的声音被称为噪声，在通信中是最有害的电信号。图2-3 单音
8.白噪声（White Noise）
包含所有频率分量，幅度恒定、相位任意的声音称为白噪声。
9.黑噪声（Background Noise）
在对信号处理时，以某些声音为对象，该声音以外的声音都称为黑噪声。2.1.3 声音的三要素
在声音性质的基本因素中，“声调”、“声强”和“音色”称为声音的三要素。
1.声调（Pitch，又称音调）
声调的高低主要是由频率的高低决定的，频率高的声音称为高音，频率低的声音称为低音。
人的耳朵所能感知的范围一般为20Hz～20kHz。
2.声强（Loudness）
声强就是声音的大小。人耳对声波的感觉决定于声波对人耳鼓膜的刺激强弱，刺激强的声音就是大的声音（强音），刺激弱的声音就是小的声音（弱音）。
衡量声音强弱有一个标准尺度，就是表示声音强弱的单位，通常使用dB来表示。声音大小量级的衡量方法是：以1kHz的纯音声压大小作为基准，其他频率的声音与1kHz的声音有同样感觉的时候，此时1kHz的声压大小就是该音的大小。（1）声压
声波的振动会使空气受到压缩和膨胀，并向周围传播，由于声波的作用会使空气的大气压发生变化，这种变化的幅度就是声压。1s内重复变动的次数就是声音的频率。声压变动的幅度越大，声音就越大。（2）声强（Sound Pressure Level，SPL）
声强是用dB数来表示声音强弱的量。一般在dB的后面标上SPL，即dBSPL。声压的单位是 Pa（帕斯卡）。声强是以正常听觉的人所能听到的最小声压（0.000 02Pa）为基准，此时的声强为0dB，-50dBSPL=2×10（Pa）（即为1 kHz的最小可听值）。声强与声压的关系如图2-4所示。图2-4 声强与声压的关系
声音的强度与声音感觉的大小并不是一样的，因为有的频率的声音人耳感觉很灵敏，很小的声强就能感觉到，而频率很低的声音必须强度很高才能感觉到。表示这种关系的一种曲线称为等感度曲线，如图2-5所示。如果用两个等强度不同频率和音色的声音进行试听，人会感到大小不同。图2-5 声强、声音与人耳的听觉特性
3.音色（Timbre）
所谓音色，是指两个声音的大小和音调相等的情况下，其声音有不同的感觉，这种声音上的不同称为音色。
例如，不同的乐器演奏同一个曲子，声音大小也相同，人耳仍能感觉到其声音的差异，这就是音色的不同。音色实质上由声音中所包含的谐波成分所决定，它与声音的频谱、波形、声压等参数有关。2.1.4 听感
1.可听频率范围
前面提到，人耳的可听范围一般为20Hz～20kHz，如图2-6所示，高于这个范围的声音称为超声波。有些动物能够听到超声波。低于这个范围的声波，人的皮肤有所感觉，但人的耳朵却听不到，这种情况称为振动。图2-6 人耳的可听范围
2.最小可听极限
人耳的听觉有一个固有的特性，前面我们介绍过，人耳的感觉灵敏度对不同频率的声音有所不同，人耳最敏感的频率在4kHz左右。对于低频和高频，人的感觉比较迟钝，必须有相当的强度，人耳才能感觉到。如图2-7所示，测出了一条最小可听极限曲线，曲线以下的声音人耳是听不到的，只有高于这个曲线的声音人耳才能听到。图2-7 最小可听曲线
从曲线可知，频率高于15kHz的声音最低可听极限声强比较高。在这个频率范围即使有比较高的噪声幅度，对听觉的妨碍也不会大。
3.遮蔽效应
在周围环境比较安静的情况下，比较小的声音也能听到，而在周围环境噪声比较强的情况下，人的听觉能力会下降。这种情况，是由于干扰噪声的存在会使最小可听曲线上升。这种现象就是遮蔽效应，如图2-8所示。这种最小可听值的上升移动量叫做遮蔽量，表示遮蔽效应的程度。某一频率有一个声音，由于此声音的存在会产生遮蔽效应，由遮蔽效应而形成的最小可听值为遮蔽值，在此频率附近稍小于此值的声音被遮蔽掉了。图2-8 遮蔽效应
遮蔽效应还具有如下特点，这在音频数字压缩时是可以利用的。
① 只要有一个声音（信号）存在，就会形成遮蔽效应，与该声音频率靠近的范围，遮蔽效应大。
② 低音遮蔽高音的效果比高音遮蔽低音的效果要大。
③ 遮蔽音的强度增大，遮蔽量也会增大，但不同频率所增加的比例不同。
如图2-8所示的是一个由纯音频率为1kHz的纯音产生的遮蔽曲线。这个遮蔽曲线，通常在高频方向下降比较平缓，在低音方向比较陡。这就是说，频率高于此纯音的较小声音容易被遮蔽掉。从图中也可以看出，1kHz纯音的幅度越高，其遮蔽量也越大。2.1.5 声场再生
声音的记录和播放有单声道方式、双声道方式和多声道方式。声音播放时可以通过耳机听，也可以通过扬声器听，有不同的方式。
1.单声道再生（播放）
如图2-9所示，由一个话筒传声，一个信道传输，用耳机听音的方法为单声道再生音场的方法。图2-9 单声道再生
使用一路信号传输，由一个扬声器发声的方法也是单声道方式，如图2-10所示。图2-10 单声道放音
2.双声道再生
对于同一声源由左右两个话筒拾音，通过两个声道传输，使左话筒的声音传到左耳机，右话筒的声音传到右耳机，如图2-11所示，这种方式称为双声道再生方式。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]