录音声学 [Music & Recording]

陈小平，1963年出生。1983年毕业于北京邮电学院（现北京邮电大学）电信工程系，获得工学学士学位。1988年获得北京广播学院（现中国传媒大学）通信与信息系统专业广播声学方向工学硕士学位，师从北京广播学院广播技术研究所张绍高教授（录音专业创建者）。1999年7月至2000年6月，在丹麦奥尔堡大学声学系任访问学者，师从Henrik Moller，主要进行基于HRTF的虚拟声环境技术的基础性研究。现在中国传媒大学音乐与录音艺术学院录音系任教，承担的课程有声学基础、电声学与室内声学等。

声音是录音师和音响工程技术人员的工作对象，因此，作为录音师或音响工作者，首先必须了解声音。
　　声音可以从两个角度来定义。首先是从物理学的角度来定义，声音是空气质点振动状态由近及远的传播，声音即声波；其二是从心理学的角度来定义，声音是声波在听觉上产生的主观感觉。如果是从物理学的角度来了解声音的基本性质，那么声音就是声波，可以用声压这一物理量来描述；如果要对扬声器重放的声音进行主观音质评价，则声音与人耳的听觉特性密切相关，这时不仅要了解扬声器及其重放声场的特性，还要了解人耳的听觉特性，只有这样才能最终获得符合听觉要求的高质量重放声音。作为录音师和音响工作者，应该从上述两个方面来认识声音，前者属于物理学中声学的范畴，后者属于心理声学范畴。心理声学主要研究并建立声音的物理性质与主观感觉之间的联系，了解听觉对声音信号的分析处理过程，建立心理声学模型，以便在科学研究、音响工程实践中加以利用。这也是将心理声学纳入上篇的主要原因。上篇还对语言声学和音乐声学以及声音信号的基本特点进行了简要介绍。
　　从声音信号传输链来看，其始端是声音的拾取和记录，末端是声音的重放。这两个环节都与声学有着密切联系，涉及电声换能器即传声器和扬声器以及室内声学，所以本书下篇为电声学与室内声学，主要介绍电声换能原理、扬声器和传声器的基本结构和工作原理、室内声学基本理论以及室内音质设计基本原理。
　　电声学是研究电声换能原理、技术和应用以及声音信号的存贮、加工和测量的科学。电声换能器是电声学的基础，换句话说，电声学是在换能器理论的基础上逐步发展起来的。电声学在通信和广播系统、厅堂和剧院的扩声系统、演播室的录放系统以及家用高保真音乐重放系统等方面的应用，称为声频工程。电声换能器虽然只是声频系统中的一小部分，但它却是声频系统中将声与电联系在一起的纽带。只有了解传声器和扬声器的工作原理，才能使传声器和扬声器的性能充分表现出来，这对提高声音的质量是十分重要的。
　　另外，无论在传统或现代VR声音的录制和重放环节，声音的质量都与室内声学环境有着密切联系。因此，声音工作者只有了解声学环境对声音的影响，了解厅堂、听音室、演播室或其他所在环境的声学特性，才能真正驾驭声音的设计与制作。因此，室内声学是本书的主要内容之一。

前言
上篇 声学基础
1 质点振动学
1．1 质点振动系统
1．2 质点的自由振动
1．2．1 自由振动规律
1．2．2 自由振动的能量
1．3 质点的衰减振动
1．3．1 衰减振动方程和规律
1．3．2 衰减振动的能量
1．4 质点的受迫振动
1．4．1 受迫振动方程和规律
1．4．2 稳态振动的能量
1．4．3 稳态振动的频率特性
习题
2 弹性体的振动
2．1 弦的自由振动
2．1．1 弦振动方程
2．1．2 弦自由振动规律、简正频率
2．1．3 振动模式
2．1．4 激振条件对弦振动的影响
2．1．5 音乐声学中的杨氏定律
2．2 棒的自由振动
2．2．1 棒的纵振动
2．2．2 棒的横振动
2．3 膜的自由振动
2．3．1 边缘固定的圆膜
2．3．2 定音鼓的声学特性
2．4 板的自由振动
2．4．1 边缘固定的圆板
2．4．2 板振动乐器声学特性
2．5 空气柱的自由振动
2．5．1 简正频率和振动模式
2．5．2 管乐器的声学特性
习题
3 声波的基本性质
3．1 声波的基本概念
3．1．1 声波的产生和传播
3．1．2 声压与声压级
3．1．3 平面波和球面波
3．1．4 声波的传播速度、频率和波长
3．1．5 波动方程式
3．1．6 平面波和球面波的基本性质
3．2 声波的能量
3．2．1 声强与声强级
3．2．2 声能密度
3．2．3 声功率与声功率级
3．3 声波的传播
3．3．1 平方反比定律
3．3．2 空气的声吸收
3．3．3 两种媒质界面处声波的反射、透射与折射
3．3．4 声波通过中间层的反射与透射
3．3．5 声波的衍射
3．3．6 声波叠加原理
3．3．7 声波的干涉
3．3．8 驻波
3．3．9 拍音
习题
4 声波的辐射
4．1 脉动球源的辐射
4．1．1 声压与声源的一般关系
4．1．2 声场对声源的反作用一辐射阻抗
4．1．3 声源辐射声功率的计算
4．2 声偶极子的辐射
4．2．1 声偶极子辐射的声压
4．2．2 声源的指向性
4．2．3 声偶极子辐射的声功率
4．3 同相小球源的辐射
4．3．1 两个同相小球源的辐射
4．3．2 声柱的辐射
4．4 点声源
4．4．1 点声源的辐射
4．4．2 任意面声源的点源组合分析法
4．5 无限大障板上圆形活塞的辐射
4．5．1 近场声压
4．5．2 远场声压和指向性
4．5．3 圆形活塞的辐射阻抗
习题4
5 心理声学基本理论
5．1 听觉构造及各部分机能
5．2 听觉的声压和频率范围
5．3 掩蔽效应
5．3．1 纯音的掩蔽
5．3．2 复音的掩蔽
5．3．3 窄带噪声的掩蔽
5．3．4 白噪声的掩蔽
5．3．5 非同时掩蔽
5．3．6 声频指标的相对性
5．4 响度感觉
5．4．1 响度级和等响曲线
5．4．2 响度“宋”值
5．4．3 响度与持续时间的关系
5．5 音调和音色
5．5．1 音调
5．5．2 音色
5．6 听觉对声压级和频率变化的分辨力
5．6．1 声压级变化的分辨阈
5．6．2 频率变化的分辨阈
5．7 临界频带
5．7．1 临界频带概念的提出
5．7．2 临界频带带宽的测定
5．7．3 频率的“巴克”单位
5．8 听觉定位特性
5．8．1 听觉定位能力
5．8．2 外耳和头部对声波的影响
5．8．3 听觉定位机理
5．9 延迟声对听音的影响
5．9．1 哈斯效应
5．9．2 多个延迟声
5．10 鸡尾酒会效应
5．11 听觉的非线性
……
下篇 电声学与室内声学