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1、,电影还音技术 赵一楠,数字电影还音技术,1、基础声学知识。 2、影城还音系统电声器材设备介绍。 3、放映场所还音AB环,数字电影还音技术,一 .声音的基础知识,主观上，声音是指人耳对某一频率范围内的振动所产生的感觉。客观上，声音是指在气体、液体或固体等弹性媒体中传播的纵波振动。,什么是声音？,数字电影还音技术,一 .声音的基础知识,声音可以在气体、液体和固体中传播，但一般是通过空气传到我们耳朵中来的，即发声物体振动使周围的空气交替产生压缩与膨胀，并逐渐向外传播，就形成了声波。,声音的传播,一 .声音的基础知识,声音传播的速度是多少？都与那些因数有关？,常温下，声音在空气中传播的速度大约为34
2、0米/秒，声速与温度有关，温度升高，声速加快；温度降低，声速也降低。声音在弹性固体传播速度要比空气中的传播速度快得多，例如在钢铁中传播的速度大约是空气中的15倍左右。,数字电影还音技术,频率、它的单位和表达式,振动周期重复的速率称为频率，也就是是单位时间（秒）内重复周期的次数，称为“赫兹(HZ)”。通常以小写字母“f”来表示。 频率（f）和周期（T）之间的关系是 f= 1/T,数字电影还音技术,波长与幅度,波在一个振动周期内传播的距离称之为波长。 波长（）与速度（V）和频率（f）之间的关系式如下： = V/f V = f f = V/ 声波的强度就是我们所说的幅度。幅度代表在某一瞬间声波的大小
3、。,数字电影还音技术,基波和谐波,大多数声波都是复合波。任何声音的波形都可以分解成一个基波（即最低的频率成分）和一系列的比基频高的谐波分量。谐波是基波的整数倍（奇数倍和偶数倍）。正是这些成分决定了不同声源的特色和音质。谐波分量能扩展到很高的阶次。,数字电影还音技术,常用优选频率,倍频程：31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16K 1/3倍频程：20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15、4K、6.3K、8K、10K、12.5K、16
4、K、20K.,数字电影还音技术,响度、等响曲线,响度是听觉判断声音强弱的属性，根据它可以把声音排成由轻到响的序列。 在整个声音频谱内，人耳听觉灵敏度不仅取决于声音的强度，也决定于声音的频谱分布。由于人耳对声音在不同频率感受强弱不同（并随性别和年龄有所差别），由此导出等响曲线。响度级的单位是“方”，在等值曲线上不同频率的响度是相同的（对应的声压级却不同）。由等响曲线可知同一节目在不同的声压级下还原，其频率响应的感受是不一样的。,数字电影还音技术,等响曲线,数字电影还音技术,等响曲线的定义与定性叙述 描述等响条件下声压级与频率的关系曲线称为等响曲线，是重要的 听觉特征之一。即声音的频率不同，它和1
5、000Hz纯音等响时声压级随 频率变化的曲线称为等响曲线，如下图所示。等响曲线是一个统计 曲线，考虑了人群的听觉特征。 图中每条曲线上对应于不同频率的 声压级是不相同的，但人耳感觉到的响应却是一样，每条曲线上注有 一个数字，为响度单位，由等响曲线族可以得知，当音量较小时，人 耳对高低音感觉不足而音量较大时，高低音感觉充分，人对1000Hz- 4000Hz之间声音最为敏感。例如，1000Hz的声音的声强级是60dB， 而另一个频率的声音听起来与60dB的1000Hz声音一样响，则这个声音 的响度级就是60方；而50dB的100Hz纯音和40dB的1000Hz纯音等响， 即两者位于同一条40方等响
6、曲线上。上图中，,数字电影还音技术,在围绕1000Hz的中频范围内，等响度曲线相对比较低，说明人耳对中频的响应敏感。在这个范围之外的低频和高频两边，等响度曲线翘起，说明人耳对低频和高频声音的敏感下降，以致当低于20Hz和高于2000Hz时，需要很大的声强才有可能感觉声音的存在。人耳能听到声音的最微弱强度，称为听觉阈（图中虚线），产生疼痛感的最高声音强度，称为痛觉阈。听觉阈和痛觉阈所构成的两条等响度曲线，是等响度曲线的上下限。响度主要决定于声强，提高声强，响度级也相应增加。但是声音的响度不是唯一地决定于声强。不同频率的纯音有不同的响度增长率。低频纯音的响度增长率比中频纯音要快。,数字电影还音技术
7、,人耳的可闻声频段 指正常人可以听到的声音频率范围：20Hz20kHz，称为音频我们一般管20-150HZ的声音叫做次低音20Hz以下称为次声，20kHz以上称为超声，也就是我们常说的超声波和次声波。在音频范围内，人耳对中频段14kHz(25kHz)的声音最为灵敏，对低频和高频段的声音则比较迟钝。对于次声和超声，即使强度再大，人们也是听不到的。（现场播放10KHZ高频铃声体验学员的听觉上的差异性有人能听到有人听不到）,数字电影还音技术,等响曲线与计权网络 用响度级来表示人们对声音的主观感觉过于复杂，于是为了简单起见，在等响曲线中选了三条曲线，一条是40方的曲线，代表低声压级的响度感觉；一条是7
8、0方的曲线，代表中等强度的响度感觉；一条是100方的曲线，代表高声强时的响度感觉。按照这三条曲线的形状设计了A、B、C三条计权网络。A计权网络特性曲线对应于倒置的40方等响曲线，B计权网络曲线对应于倒置的70方等响曲线，C计权网络曲线对应于倒置的100方等响曲线。,数字电影还音技术,在ISO 推荐的标准中，对噪声测量方法作了以下规定:(1)当线性声级未超过60dB时，采用A特性曲线的计权网络；(2)当60dB120dB时，则须采用C特性曲线的计权网络。 实践证明，不论噪声强度高还是低，A声级都能很好的反映人对噪声响度和吵闹的感觉；而且，A声级同人耳的听力损伤程度也能够对应的很好，即A声级越高，
9、损伤也越严重。 20世纪70年代后，人们基本上都采用A声级来作为评价标准，B声级基本上不用了，C声级只作为可听声范围内的总声级的读数来使用。,数字电影还音技术,计权声压级,测量声压级的仪器称为声级计，为平衡不同响度下的频率特性，声级计内一般设置了计权网络，有A、B和C三种，它们分别是40、70和100方等响曲线的反曲线。在电影录音棚内的声压级常用C曲线测量，静态噪声的声压级别用A曲线测量。,数字电影还音技术,分贝（dB）的概念及计算。,分贝是电声技术领域经常使用的一个无量纲单位，是“贝尔”的十分之一用英文字母dB表示。分贝用来表示两个同一性质的物理量的相对大小。但如果指定参考基准，分贝数就对于
10、一个具体的物理量的值，例如声压级的基准声压为Po=0.0002微巴（达因/平方厘米）；传输电平以0.775V为基准电压（0dBm）。 对于声压、电压或其他与幅度一致的量，将取对数在乘以20。如果两个数的单位是与功率或与能量等价的量纲时，比值取对数前的系数是10。 幅度比（分贝）：20 log V1/V2 功率比（分贝）：10 log P1/P2,数字电影还音技术,数字电影还音技术,二. 室内声场知识：声音的反射和吸收,声音从声源向周围以能量的方式辐射出来以后，在遇到诸如墙壁、地板或天花板等障碍物后，它将全部或部分被反射或吸收。反射或吸收能量的多少取决于它所遇到的障碍物的自然属性。如果这个物体是
11、多孔的、致密的，并具有一定的厚度，声音将渗透进去，在此过程中，声波的能量通过谐振转换成热能而被物体吸收掉；如果声波遇到坚硬光滑的表面，而且该表面的几何尺寸大于声波的波长的话，声波的绝大部分能量将被反射（折射）回来，当遇到的物体表面尺寸和声波尺寸差不多时。声波将发生绕射和扩散，并在贴近物体的背面形成一个“声影”。,数字电影还音技术,混响（reverberation）与混响时间混响与延迟（delay）,在室内声场，在声源停止发声后，由于反射声所形成的声音延续现象称之为混响。 混响时间是在声源停止发声后，室内声能衰减到-60分贝所持续的时间。 延迟声（回声echo）是指明显可以听出比原声滞后一段时间
12、的单一反射声。混响则是由一系列连续的逐渐衰减的反射声组成。,数字电影还音技术,混响半径（reverberration radius),又称“临界距离”室内声场从直达声压级与混响声压级相等处到声源的距离。 当接收点与声源的距离小于混响半径时直达声起主要作用，反之亦然。 使用指向性传声器时该有效半径将会减小。,数字电影还音技术,室内混响声场的形成,数字电影还音技术,明显的延迟声,数字电影还音技术,常用混响特性,衰减特性：声源停止发声后室内声能随时间变化的（衰减）的曲线。理想录音场所的混响衰减特性应当是平滑的，曲线呈抛物线形。而且，在整个频率范围内各频段的的衰减曲线应基本相同。由于驻波或颤动回声等声
13、缺陷将使曲线出现凸起的驼峰。 混响时间/频率特性：混响时间依频率变化的特性。理想特性应是一条平直的曲线。由于房间内各频段的吸声系数不一制会造成频率特性的不均匀。,数字电影还音技术,“领先效应”,假如在听众前方对称安放两只扬声器，而且两扬声器的激励功率相同，那么感觉到的定位是在两扬声器之间。但是，如果在一个扬声器的传送通道中引入少量延时，那么定位就会有偏向于声音来得早一些的那只扬声器的趋势，这就叫作“领先效应”，亦称为“哈斯效应”。但延迟超过30-50毫秒，耳朵可辨别出明显的回声。哈斯又观察到，可以通过音量不平衡的办法来造成定位的偏差，音量差别越大偏移越大。,数字电影还音技术,名词与术语（1）,
14、声染色（coloration）：在声波的传输过程中，由于某种原因使得声波中某些频率被过分加强，以致改变了声源特性的现象。 声锁（sound lock）：录音棚或隔声房间的入口处，由两道隔声门和它们之间一定容积的强吸声空间的组合。声锁又称声闸。,数字电影还音技术,名词与术语（2）,镶边效应（flanging effect）：使两个相同的音频节目信号产生一定的相位差，然后再混合到一起，由于两个信号中的某些频率因相位相反而抵消或部分抵消（相同则加强）所形成的梳状滤波器效应，从而在听觉产生特殊的声音效果。 掩蔽效应（masking effect）当声音信号比较强时，人耳对于与信号频率相近的噪声的感觉比
15、较迟钝。,数字电影还音技术,三.电声基础知识/术语,频率范围（frequency rang） ：电声设备或系统可传输或记录信号的有效频率范围。任何系统的输出电压与信号源的比值是频率的函数，并在高、低频两端的增益将下降。在额定状态下，一般将下降3分贝点的频率定为该设备（系统）的频率范围。,数字电影还音技术,三.电声基础知识/术语,谐波失真（harmonic dictation） ：在信号处理过程时由于电路的非线性因素会使处理过的信号波形有异于原始信号的波形，产生额外的谐波分量。谐波可以是多次的，如果输出波形是非对称性的，则主要含有二次谐波（基波的2、4、6等偶次倍）；对称性的则主要含有三次谐波（
16、基波的3、5、7等奇次倍），通常高次谐波的分量总是比较低，上述失真分别称为“二次谐波失真”和“三次谐波失真”。二次失真和三次失真的总和称为“总谐波失真”（total harmonic distortion THD）。,数字电影还音技术,三.电声基础知识/术语,失真度：失真的量化。即所产生的谐波量（电压）和基准信号（电压）比值的百分率。 失真度 = V（谐波分量）/ Vo（基波）100%,数字电影还音技术,三.电声基础知识/术语,动态范围：最大不失真输出电平与噪声电平之差。 动态余量（handroom）：放大器的最大不失真输出电平（dB）与额定工作电平（dB）之差。放大器或电声设备的动态余量表示其承受节目峰值因数的能力。最大输出受规定有效频带范围内的失真率限制，不同电声设备的规定不同，例如模拟录音机录/还通路就定在3% ，而其它设备规定在0.1%-0.5%以下。,数字电影还音技术,三.电声基础知识/术语,相移（phase shift）：由于电路中的电抗性元件对频率的响应不同，造成输出信号相位随频率的变化而改变，故其特性称相频特性。人耳
