好音质之录音环境

声音的产生

物理振动在介质里面产生压强变化,压强的变化以声波的形式传播,当声波到达人耳后被感知。

声音的大小通常用声压表示.声压的单位为 dB SPL, 声压 dB SPL 采用对数形式衡量声音大小和绝对听力极限之间的比例. 绝对听力极限定义为 20 微帕斯卡 (RMS), 一般认为这个值是人可以听到的最小(1 kHz的)声音.

因此 dB SPL 定义为 20 log(P / 20 uPa)

P 为实际声音压强有效值(RMS)

这里列举一些典型声音强度 –

声音在空气中以纵波传播, 常温下速度大约 344 米每秒

声音的几个特性

声音的振幅

声音是由振动产生,如图所示

振动的最大值就是振幅. 振幅大小一定程度上和声音的大小有对应关系.既是,在相同的条件下,振幅大的声音也大.振幅小的声音也小.

声音的频率

振动的快慢程为频率, 就是发声源的振动频率。频率的单位是赫兹（HERZ，以证实电磁波存在的德国物理学家赫兹的名字命名），也就是1秒内振动的次数。大自然及人类可能制造出的声音，从1赫兹，到几十万赫兹，范围跨度极大，但并不是所有的声波振动，都是人耳能听到的。
      人耳的可闻音域范围，是20赫兹到20000赫兹。20赫兹以下的声波，称为“次声波”，能量很强烈时，身体可以感觉到（比如地震的时候），但耳朵是听不到的。能量极强的次声波甚至可以杀人。高于20000赫兹的称为“超声波”，人耳也听不到，但很多动物，如狗，蝙蝠，可以听到。人耳对高频的感知力会随年龄增长而衰减，所以幼年时几乎人人能听到2万赫兹的声音，但中年以后，很多人就只能听到15000赫兹甚至更低了，听不见极高频了。国外甚至有学生发明了一种以极高频讯号为铃声的手机，因为这种手机响铃时，只有年轻的学生能听到，年龄大的老师，已经听不到了。

波长

刚刚讲到振幅，波长的概念是相邻两个波相似振动状态质点之间的距离。如下图所示。

相位和相位移

声音是由物体的振动产生的。振动就是是物质粒子相互碰撞并以向前移的脉冲或波的形式传递能量的快速运动。声波是一种周期运动，声波在周期运动中所达到的精确位置就叫做相位。通常以圆圈的度数来计算。任何一个波的起始点离其相邻波的起始点都是360度，也就是说所有波峰或者波谷都是同相位的，波峰、波谷之间则是互相反向，相位差正好是180°。同相位相加，反相位相减。

相位移

在扩声系统中，由于传声器信号输出线或音箱功率信号输入线极性接反以及系统存在的相位失真等原因，会造成各种各样的声音反相位或相移问题。声音相位关系的正确与否（尤其是反相），将直接影响声音还原质量。

相位干涉

干涉是指两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。最亮的地方超过了原先两束光的光强之和，而最暗的地方光强有可能为零。自然现象就是：由于声波的叠加，有的区域声音增大，有的区域声音减小。在一间房内装两个一波一样的蜂鸣器（频率相同），让他们同时发声，然后你从一个蜂鸣器走到另一个蜂鸣器，在走的这一段距离内，你一会儿能听见它发出的声音（比只有一个的时候声音大），再往前走声音会减小，再走到一定距离又听不到声音了，再往前走又慢慢增大。

水波的干涉图

环境对录音质量的影响

噪声：录音时的噪声，主要有自然界的噪声和设备自己产生的噪声。自然界的噪声可以是来自一切影响录音效果的声源。设备自己的噪声可以是电流噪声等。

回声：是指障碍物对声音的反射。声波在遇到障碍物时，一部分声波会穿过障碍物，而另一部分声波会反射回来形成回声。回声相比那些直接传播的声音所经过的路程更长，所以会比直接传播的声音晚被听到。如果两列声波的时间间隔小于0.1秒，人耳边无法分辨，只能听到被延长的声音。因为室温（20℃）时空气中的声速是343米每秒，所以站在声源处的人要听到回声需要需要障碍物到声源的距离至少17米。

语言和音乐都会在回声的作用下变得模糊不清，因此回声是音乐厅中必须避免的。产生回声的主要原因在于声音的反射体，如果很平滑，那么声音会作镜面反射，同一束声线(几何光学中“光线”的概念沿用在声学中)很有可能同时到达某个地方，由此产生回声，如果凹凸不平，那么声音会作漫反射，同一束声线被反射到不同的方向，然后以不同的时间到达某个地方，形成混响。音乐厅的天花板通常有避免回声的装饰，例如很多形状不规则的吊顶。
   

混响：室内声源停止发声后,由于房间边界面或其中障碍物使声波多次反射或散射而产生声音延续的现象。声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些．这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间．这种现象叫做混响，这段时间叫做混响时间．

驻波

驻波一般是由墙壁反射引起的，当声音传到墙壁时，反射回来。某些频率的反射波频率正好与原声波叠合，那么这个频率的声音就会被加强，于是这个频率的声音就变大，也有些频率的反射波正好与原声音相反主动放心，于是这个频率的声音就减弱了，形成驻波以后有些位置处会完全没有声音，而有些点却会很大声。

在一个特定的房间里，并不是所有的频率都能产生驻波，只有特定的频率才会。四方形、圆形的房间驻波产生的最多。

录音措施、建议

1话筒近距离摆放

一般话筒的拾音距离都不太远，为了能录下好的音质，就必须靠近互通说话。一般嘴巴或乐器里话筒的距离是2.54cm到15cm。但如果录制大范围的拾音，那么就需要多个话筒了。

2远离噪声

在录音的时候，噪声越小，录制的声音信噪比就越高，声音就越清晰。专业的录音棚都是使用隔音墙来隔音，降低外界噪声对录音的影响。录音室的墙体、地面及顶选用高隔声性能的材料；测试房间的门均采用双道隔声门，作成“声闸”，进一步提高门的隔声能力。

3吸音处理

一般地，房间体积越大，混响时间越长，语言清晰度越差，为了保证语言清晰度，需要在室内做吸声，控制混响时间。如礼堂、教室、体育场，电影院。

吸音材料有吸音板，多空褶皱的泡沫等，甚至装修的时候，铺上地摊、毛毡，在墙壁上拉上布帘，都可以有效的吸音。