立體聲講課(5.26改)

1、第第3 3節(jié)節(jié) 立體聲立體聲講課人：看一看，想一想看一看，想一想我們說物體是立體的，是靠什么感知的？我們說物體是立體的，是靠什么感知的？聲音看不見，摸不著，怎么會有立體的呢？聲音看不見，摸不著，怎么會有立體的呢？一、立體聲的概念一、立體聲的概念概念：具有立體感（概念：具有立體感（方位感、層次感、臨方位感、層次感、臨場感場感）的聲音稱為）的聲音稱為立體聲立體聲。水平方向感水平方向感深度感深度感高度感高度感環(huán)繞感環(huán)繞感立體聲的種類立體聲的種類人們人們直接聽到直接聽到的具有方位層次等空間分布的具有方位層次等空間分布特性的聲音，稱為特性的聲音，稱為自然界中的立體聲（真自然界中的立體聲（真正的立體聲）。

2、正的立體聲）。立體聲經過處理從同一個揚聲器中重放的立體聲經過處理從同一個揚聲器中重放的聲音不是立體聲音不是立體聲聲。具有一定程度的方位層次等空間分布特性具有一定程度的方位層次等空間分布特性的的重放聲重放聲，稱為，稱為音響技術中的立體聲音響技術中的立體聲。（不可能完全恢復立體感）不可能完全恢復立體感）想一想想一想人靠什么感知聲音的立體感？人靠什么感知聲音的立體感？二、雙耳效應二、雙耳效應通過聲音到達兩耳的時間差、聲級差、相通過聲音到達兩耳的時間差、聲級差、相位差和音色差來進行聲像定位的效應稱為位差和音色差來進行聲像定位的效應稱為雙耳效應雙耳效應。聲源1.1.聲音到達兩耳的時間差聲音到達兩耳的時間

3、差兩耳之間有一定距離，聲源偏向某一側，兩耳之間有一定距離，聲源偏向某一側，就造成時間差。就造成時間差。兩耳連線上約為兩耳連線上約為0.620.62mSmS定位猝發(fā)聲定位猝發(fā)聲( (瞬態(tài)聲瞬態(tài)聲) )聲源聲源2.2.聲音到達兩耳的相位差聲音到達兩耳的相位差由于兩耳空間上的距離引起由于兩耳空間上的距離引起相位差和時間差、頻率有關相位差和時間差、頻率有關頻率越低，相位差越明顯頻率越低，相位差越明顯低音定位（低音波長遠大于頭顱直徑）低音定位（低音波長遠大于頭顱直徑）3 3. .聲音到達兩耳的聲級差聲音到達兩耳的聲級差頭顱對聲音的阻隔作用使得聲音到達兩耳頭顱對聲音的阻隔作用使得聲音到達兩耳時，獲得的能量

4、不同，造成聲級差。時，獲得的能量不同，造成聲級差。聲源偏向的一側聲級大聲源偏向的一側聲級大兩耳連線上達兩耳連線上達25dB25dB高音定位（高音不容易發(fā)生繞射）高音定位（高音不容易發(fā)生繞射）4.4.聲音到達兩耳的音色差聲音到達兩耳的音色差同一個聲音中不同頻率聲波繞過頭部的能同一個聲音中不同頻率聲波繞過頭部的能力不同，使得兩耳聽到的音色就有差異力不同，使得兩耳聽到的音色就有差異頻率越高，衰減越大頻率越高，衰減越大定位非純音定位非純音5.5.由耳廓造成的差別由耳廓造成的差別耳廓是向前的，能夠區(qū)分前后方的聲音；耳廓是向前的，能夠區(qū)分前后方的聲音；它復雜的形狀，會使不同方位的聲音在它復雜的形狀，會使不

5、同方位的聲音在其中都會發(fā)生復雜的變化。其中都會發(fā)生復雜的變化。想一想想一想音響技術中如何實現立體聲重現？音響技術中如何實現立體聲重現？ 三、雙聲道立體聲三、雙聲道立體聲ABLR聽音者聽音者LRLR樂隊樂隊歌手歌手用用2只拾音話筒拾取左只拾音話筒拾取左(L)右右(R)2個聲道的個聲道的信號，進行一系列處理后，最后用信號，進行一系列處理后，最后用2只揚只揚聲器分別播放聲器分別播放L和和R信號的立體聲系統就信號的立體聲系統就稱為稱為雙聲道立體聲系統（雙聲道立體聲系統（2-2-2模式）模式）。前置放大前置放大前置放大前置放大音調控制音調控制音調控制音調控制功率放大功率放大功率放大功率放大雙聲道立體聲重

6、放過程示意圖雙聲道立體聲重放過程示意圖電源電源L輸入R輸入立體聲立體聲平平 衡衡最佳聽音位置最佳聽音位置在雙聲道立體聲重放聲場中，在雙聲道立體聲重放聲場中，“最佳聽音最佳聽音位置位置”大約在與大約在與L，R揚聲器組成的等腰三揚聲器組成的等腰三角形的頂點角形的頂點( (即：即：2只音箱連線的垂直平分只音箱連線的垂直平分線上線上) )LR特點：特點：雙聲道立體聲系統只有水平方向的聲像定雙聲道立體聲系統只有水平方向的聲像定位；（缺乏臨場感）位；（缺乏臨場感）該系統為該系統為2 22 22 2模式；模式；如果如果L L、R R揚聲器播放的是同一路信號，仍揚聲器播放的是同一路信號，仍然屬于單聲道系統。然

7、屬于單聲道系統。構成立體聲的三個條件：構成立體聲的三個條件： 第一是要有立體聲音源；第一是要有立體聲音源； 第二要有立體聲的聲場第二要有立體聲的聲場 ； 第三是人耳立體聲聽覺機制；第三是人耳立體聲聽覺機制；想一想想一想雙聲道立體聲系統只能在水平方向聲像定雙聲道立體聲系統只能在水平方向聲像定位；缺乏臨場感，如何使人完全感覺是位；缺乏臨場感，如何使人完全感覺是“置身于音樂會現場置身于音樂會現場”呢？呢？增加聲道數量增加聲道數量四、環(huán)繞立體聲系統四、環(huán)繞立體聲系統由直達聲、近次反射聲、部分混響聲形成由直達聲、近次反射聲、部分混響聲形成的的前方聲場前方聲場和由混響聲形成的和由混響聲形成的后方聲場后方聲

8、場的的組合，就稱為組合，就稱為環(huán)繞立體聲環(huán)繞立體聲。LfLsRfRs吉他手吉他手1A吉他手吉他手2B吉他手吉他手1C四聲道錄音機四聲道錄音機LSRSLfRf左右位置變化左右位置變化縱深位置縱深位置變化變化先到達先到達LSLS播放出來播放出來聲音較大聲音較大聲音逐漸變小聲音逐漸變小聆聽者聆聽者1.四聲道環(huán)繞立體聲系統四聲道環(huán)繞立體聲系統由由4 4聲道錄制、聲道錄制、4 4聲道傳送和聲道傳送和4 4聲道重放的聲道重放的環(huán)繞立體聲模式，稱為環(huán)繞立體聲模式，稱為444444模式模式。LfLsRfRs吉他手吉他手1A吉他手吉他手2B吉他手吉他手1C四聲道錄音機四聲道錄音機LSRSLfRf4聲道環(huán)繞立體聲

9、錄制與重放示意圖 特點：特點：聲道數多，記錄、傳輸、重放設備復雜，聲道數多，記錄、傳輸、重放設備復雜，成本高；成本高；無法與已流行的雙聲道立體聲兼容，沒有無法與已流行的雙聲道立體聲兼容，沒有實用價值。實用價值。適用于家庭的環(huán)繞立體聲系統：適用于家庭的環(huán)繞立體聲系統：簡易環(huán)繞立體聲系統簡易環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比杜比AC-3AC-3環(huán)繞立體聲系統環(huán)繞立體聲系統2.簡易環(huán)繞立體聲系統簡易環(huán)繞立體聲系統LRS延時延時延時延時S在雙聲道立體聲基礎上在雙聲道立體聲基礎上增加增加2 2個后置環(huán)繞聲道個后置環(huán)繞聲道S SL L、R R經過經過延時延時衍生出后衍生

10、出后置聲道信號，達到臨場置聲道信號，達到臨場效果效果雙聲道雙聲道4 4聲道重放聲道重放假環(huán)繞立體聲系統假環(huán)繞立體聲系統也可以移相也可以移相產生產生S信號是信號是假的假的3 3. .杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統編碼編碼記錄記錄杜比解碼杜比解碼拾取信號拾取信號LRCSSLRCSSLTRTLTRT四個聲道拾音四個聲道信號2個聲道信號還原四個聲道將將4 4個聲道的音頻信號編碼后變成個聲道的音頻信號編碼后變成2 2個聲道個聲道的信號，然后進行記錄，重放時再將其解的信號，然后進行記錄，重放時再將其解碼還原成碼還原成4 4個聲道的音頻信號的系統，稱為個聲道的音頻信號的系統，稱為杜比定

11、向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統。這種模式。這種模式稱為稱為424424模式模式。 杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統注意：注意：該系統屬于該系統屬于模擬系統；模擬系統；2 2個聲道記錄個聲道記錄4 4個聲道的信號，與雙聲道個聲道的信號，與雙聲道立體聲兼容；立體聲兼容；具有獨立的具有獨立的4 4個聲道的信號輸出；個聲道的信號輸出；L L、R R兩兩個聲道的頻響應在個聲道的頻響應在20HZ16KHZ20HZ16KHZ；中置聲道中置聲道C C三種模式：三種模式：100Hz100Hz以下信號分到左以下信號分到左右聲道，右聲道，100Hz100Hz以上送至以上送至中置聲道中置聲道 ；適用于家庭影

12、院；適用于家庭影院；采用小口徑揚聲器。采用小口徑揚聲器。普通普通模式模式展寬展寬模式模式幻想幻想模式模式獨立中置聲道獨立中置聲道 ；適用電影院等寬闊的場合；適用電影院等寬闊的場合；采用大口徑揚聲器。采用大口徑揚聲器。不用中置音箱不用中置音箱 ；適用不便安裝中置音適用不便安裝中置音箱的場合；箱的場合；杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲，才杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲，才能獲得該效果。能獲得該效果。4.杜比杜比AC-3環(huán)繞立體聲系統環(huán)繞立體聲系統 AC-3編/解碼模式示意圖 6個聲道拾音個聲道拾音6個聲道信號個聲道信號1條數字聲跡條數字聲跡記錄記錄6個聲道信號個聲道信號6個聲道信號個聲道信號重放重放L、R、C、SL

13、、SR五個聲道頻率范圍：五個聲道頻率范圍：20Hz20kHz(全音頻頻段全音頻頻段)超重低音超重低音Sub頻率范圍：頻率范圍：20Hz120Hz（全頻段的（全頻段的1/10），），稱為稱為0.1聲道聲道該系統也叫該系統也叫5.1聲道立體聲系統。聲道立體聲系統。該系統屬于該系統屬于數字系統數字系統；用一條數字聲跡記錄用一條數字聲跡記錄6個聲道的信號，減個聲道的信號，減少了數據信息，使少了數據信息，使1張光盤可記錄更多信息張光盤可記錄更多信息與單聲道、雙聲道立體聲系統和杜比定向與單聲道、雙聲道立體聲系統和杜比定向邏輯立體聲系統兼容；邏輯立體聲系統兼容；具有獨立的具有獨立的6 6個聲道的信號輸出；個

14、聲道的信號輸出；該系統的環(huán)繞立體聲效果大大優(yōu)于杜比該系統的環(huán)繞立體聲效果大大優(yōu)于杜比定向邏輯環(huán)繞立體系統的效果；定向邏輯環(huán)繞立體系統的效果；如果家庭影院系統如果家庭影院系統( (硬件硬件) )是杜比是杜比AC-3AC-3環(huán)環(huán)繞立體聲系統，則必須播放錄制有繞立體聲系統，則必須播放錄制有AC-3AC-3的的編碼軟件編碼軟件( (光盤光盤) )，才能顯示出，才能顯示出AC-3AC-3環(huán)繞立環(huán)繞立體聲的效果。體聲的效果。內容回顧內容回顧1.1. 具有立體感的聲音稱為具有立體感的聲音稱為立體聲立體聲。 音響技術中的立體聲音響技術中的立體聲 自然界中的立體聲自然界中的立體聲2.2.通過聲音到達兩耳的時間差

15、、聲級差、通過聲音到達兩耳的時間差、聲級差、相位差和音色差來進行聲像定位的效應稱相位差和音色差來進行聲像定位的效應稱為為雙耳效應雙耳效應。 名稱名稱形成原因形成原因作用作用說明說明時間差時間差聲級差聲級差相位差相位差音色差音色差耳廓造耳廓造成的差成的差別別兩耳之間有兩耳之間有一定距離一定距離聲音繞射衰聲音繞射衰減減兩耳的空間兩耳的空間距離距離聲波的繞射聲波的繞射方向向前、方向向前、形狀奇特形狀奇特猝發(fā)聲猝發(fā)聲( (瞬瞬態(tài)聲態(tài)聲) )高音定位高音定位低音定位低音定位非純音非純音( (輔助作用輔助作用) )聲源越偏向一側，時間差越聲源越偏向一側，時間差越大。（兩耳連線上為大。（兩耳連線上為0.62

16、S0.62S）聲源偏向的一側聲級大聲源偏向的一側聲級大（兩耳連線上達（兩耳連線上達25dB25dB）頻率越低，相位差越明顯頻率越低，相位差越明顯頻率越高，衰減越大頻率越高，衰減越大3.3.立體聲系統立體聲系統雙聲道立體聲系統雙聲道立體聲系統四聲道立體聲系統四聲道立體聲系統簡易環(huán)繞立體聲系統簡易環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比定向邏輯環(huán)繞立體聲系統杜比杜比AC-3AC-3環(huán)繞立體聲系統環(huán)繞立體聲系統3種環(huán)繞立體聲系統對比種環(huán)繞立體聲系統對比名稱名稱特點特點4 4聲道聲道(444)(444)假環(huán)繞假環(huán)繞(224)(224)杜比定杜比定向邏輯向邏輯（424424）杜比杜比AC3AC3（661616）模模擬擬數數字字理論上的立體聲系統，設備復雜，不實用理論上的立體聲系統，設備復雜，不實用通過延時或移相產生的后通過延時或移相產生的后置信號置信號2 2個聲道記錄個聲道記錄4 4個聲道的信號個聲道的信號一條數字聲跡一條數字聲跡記錄記錄6 6個聲道的個聲道的信號信號獨立的獨立的4 4個聲道個聲道輸出輸出獨立的獨立的6 6個聲個聲道輸出道輸出硬件和硬件和軟件都軟件都要帶有要帶有杜比定杜比定向邏輯向邏輯硬件和硬件和軟件都軟件都要帶有要帶有杜比杜比AC3AC3兩個環(huán)繞音箱播放兩個環(huán)繞音箱播放的是同一個信號的是同一個信號中置聲道有中置聲道有3 3種模式種模式可選（特