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音質** - 這是了解音頻**基礎的內容
    　　所謂聲音的質量，是指經傳輸、處理后音頻信號的保真度。目前，業界公認的聲音質量**分為4級，即數字激光唱盤CD-DA質量，其信號帶寬為10Hz~20kHz；調頻廣播FM質量，其信號帶寬為20Hz~15kHz；調幅廣播AM質量，其信號帶寬為50Hz~7kHz；電話的話音質量，其信號帶寬為200Hz~3400Hz。可見，數字激光唱盤的聲音質量**高，電話的話音質量**低。除了頻率范圍外，人們往往還用其它方法和指標來進一步描述不同用途的音質**。

   

    　　對模擬音頻來說，再現聲音的頻率成分越多，失真與干擾越小，聲音保真度越高，音質也越好。如在通信科學中，聲音質量的等級除了用音頻信號的頻率范圍外，還用失真度、信噪比等指標來衡量。對數字音頻來說，再現聲音頻率的成分越多，誤碼率越小，音質越好。通常用數碼率（或存儲容量）來衡量，取樣頻率越高、量化比**數越大，聲道數越多，存儲容量越大，當然保真度就高，音質就好。

   

    　　聲音的類別**點不同，音質要求也不一樣。如，語音音質保真度主要體現在清晰、不失真、再現平面聲象；樂音的保真度要求較高，營造空間聲象主要體現在用多聲道模擬立體環繞聲，或虛擬雙聲道3D環繞聲等方法，再現原來聲源的一切聲象。

   

    　　音頻信號的用途不同，采用壓縮的質量**也不一樣。如，電話質量的音頻信號采用ITU－TG·711**，8kHz取樣，8bit量化，碼率64Kbps。AM廣播采用ITU－TG·722**，16kHz取樣，14bit量化，碼率224Kbps。高保真立體聲音頻壓縮**由ISO和ITU-T聯合制訂，CD11172-3MPEG音頻**為48kHz、44.1kHz、32kHz取樣，每聲道數碼率32Kbps~448Kbps，適合CD-DA光盤用。

   

    　　對聲音質量要求過高，則設備復雜；反之，則不能滿足應用。一般以“夠用，又不浪費”為原則。

   

    　　音質評價方法 - 響度、音調和愉快感的變化和組合

   

    　　評價再現聲音的質量有主觀評價和客觀評價兩種方法。例如：一、語音音質

   

    　　評定語音編碼質量的方法為主觀評定和客觀評定。目前常用的是主觀評定，即以主觀打分（MOS）來度量，它分為以下五級：5（優），不察覺失真；4（良），剛察覺失真，但不討厭；3（中），察覺失真，稍微討厭；2（差），討厭，但不令人反感；1（劣），**其討厭，令人反感。一般再現語音頻率若達7kHz以上，MOS可評5分。這種評價**廣泛應用于多媒體技術和通信中，如可視電話、電視會議、語音電子郵件、語音信箱等。二、樂音音質

   

    　　樂音音質的優劣取決于多種因素，如聲源**性（聲壓、頻率、頻譜等）、音響器材的信號**性（如失真度、頻響、動態范圍、信噪比、瞬態**性、立體聲分離度等）、聲場**性（如直達聲、前期反射聲、混響聲、兩耳間互相關系數、基準振動、吸聲率等）、聽覺**性（如響度曲線、可聽范圍、各種聽感）等。所以，對音響設備再現音質的評價難度較大。

   

    　　通常用下列兩種方法：一是使用儀器**技術指標；二是憑主觀聆聽各種音效。由于樂音音質屬性復雜，主觀評價的個人色彩較濃，而現有的音響**技術又只能從某些側面反映其保真度。所以，迄今為止，還沒有一個能真正定量反映樂音音質保真度的**公認的評價**。但也有報道，**電信聯盟（ITU-T）近期已批準一種客觀評價音質的被稱之為電子耳的新型測量方法，可對任何音響器材的音質進行客觀聽音評價，也可用于**電話通訊語音編碼系統的缺陷。現將樂音音質評價方法綜述如下：（1）主觀聽判音效

   

    　　通常，據樂音音質聽感三要素，即響度、音調和愉快感的變化和組合來主觀評價音質的各種屬性，如低頻響亮為聲音豐滿，高頻響亮為聲音明亮，低頻微弱為聲音平滑，高頻微弱為聲音清澄。下面結合聲源、聲場及信號**性介紹幾種典型的聽感。①立體感

   

    　　主要由聲音的空間感（環繞感）、定位感（方向感）、層次感（厚度感）等所構成的聽感，具有這些聽感的聲音稱為立體聲。自然界的各種聲場本身都是富有立體感的，它是模擬聲源聲象**重要的一個**征。德·波爾效應證明，人耳的生理**點是：人耳在兩聲源的對稱軸上，當聲壓差p=0dB和時間差t=0ms時，感覺兩聲源聲象相同，分不出有兩個聲源；而當p>15dB或t>3ms時，人耳就感覺到有兩個聲源，聲像往聲壓大或導前的聲源移動，每5dB的聲壓差相當于lms的時間差。哈斯效應又進一步證明，當t＝5ms~35ms時，人耳感到有兩個聲源；而當近次反射聲、滯后直達聲或兩個聲源的時間差t>50ms時，即使**反射聲（又稱近次或前期反射聲）或滯后聲的響度比直達聲或導前聲的響度大許多倍，聲源方位仍由直達聲或導前聲決定。

   

    　　根據人耳的這個生理**點，只要**對聲音的強度、延時、混響、空間效應等進行適當控制和處理，在兩耳人為的制造具有一定的時間差t、相位差θ、聲壓差P的聲波狀態，并使這種狀態和原聲源在雙耳處產生的聲波狀態**相同，人就能真實、完整地感受到重現聲音的立體感。與單聲道聲音相比，立體聲通常具有聲象分散、各聲部音量分布得當、清晰度高、背景噪聲低的**點。②定位感

   

    　　若聲源是以左右、上下、前后不同方位錄音后發送，則接收重放的聲音應能將原聲場中聲源的方位重現出來，這就是定位感。根據人耳的生理**點，由同一聲源**先到達兩耳的直達聲的**大時間差為0.44ms~0.5ms，同時還有一定的聲壓差、相位差。生理心理學證明：20Hz~200Hz低音主要靠人兩耳的相位差定位，300Hz~4kHz中音主要靠聲壓差定位，更高的高音主要靠時間差定位。可見，定位感主要由**先到達兩耳的直達聲決定，而滯后到達兩耳的**反射聲和經四面八方多次反射的混響聲主要模擬聲象的空間環繞感。③空間感

   

    　　**反射聲和多次反射混響聲雖然滯后直達聲，對聲音方向感影響不大，但反射聲總是從四面八方到達兩耳，對聽覺判斷周圍空間大小有重要影響，使人耳有被環繞包圍的感覺，這就是空間感。空間感比定位感更重要。④層次感

   

    　　聲音高、中、低頻頻響均衡，高音諧音豐富，清澈纖細而不刺耳，中音明亮突出，豐滿充實而不生硬，低音厚實而無鼻音。⑤厚度感

   

    　　低音沉穩有力，重厚而不渾濁，高音不缺，音量適中，有一定亮度，混響合適，失真小。除此之外，還有許多評價音質的聽感，象力度感、亮度感、臨場感、軟硬感、松緊感、寬窄感等。

   

    　　音質評價方法 - 失真度、頻響、信噪比和平衡度

   

    　　（2）客觀**技術指標①失真度

   

    　　諧波失真，主要引起聲音發硬、發炸；而穩態或瞬態互調失真主要引起聲音毛糙、尖硬和混濁。二者均使音質劣化，若失真度超過3％時，音質劣化明顯。音響系統的音箱失真度**大，一般**小的失真度也要超過1％。

   

    　　相位失真，主要引起1kHz以下的低頻聲音模糊，同時影響中頻聲音層次和聲象定位。抖晃失真，主要是電機轉速不穩，主導軸-壓帶輪壓力不穩，磁頭拍打磁帶等造成磁帶震動和卷帶量變化，進而使信號頻率被調制，聲音音調出現混濁、顫抖。抖晃通常用音調變化的均方根值表示，通常，錄音機的抖晃率<0.1％，Hi-Fi錄音機<0.005％，普通錄像機<0.3％，視盤機<0．001％。②頻響與瞬態響應

   

    　　頻響，指音響設備的增益或靈敏度隨信號頻率變化的情況，用通頻帶寬度和帶內不均勻度表示（如優質功放的頻響1Hz~200kHz±ldB）。帶寬越寬，高、低頻響應越好：不均勻度越小，頻率均衡性能越好。通常，30Hz~150Hz低頻使聲音有一定厚度基礎，150Hz~500Hz中低頻使聲音有一定力度，300Hz~500Hz中低頻聲壓過分加強時，聲音渾濁，過分衰減時，聲音乏力；500Hz~5kHz中高頻使聲音有一定明亮度，過分加強時，聲音生硬；過分衰減時，聲音散、飄；5kHz~10kHz高頻段使聲音有一定層次、色彩；過分加強時，聲音尖刺；過分衰減時，聲音暗淡、發悶。按此規律，可根據各種聽感，定量調節音響系統的頻響效果。

   

    　　瞬態響應，是指音響系統對突變信號的跟隨能力。實質上它反映脈沖信號的高次諧波失真大小，嚴重時影響音質的透明度和層次感。瞬態響應常用轉換速率V/μs表示，指標越高，諧波失真越小。如，一般放大器的轉換速率>10V/μs。③信噪比

   

    　　信噪比，表示信號與噪聲電平的分貝差，用S/N或SNR（dB）表示。噪聲頻率的高低，信號的強弱對人耳的影響不一樣。通常，人耳對4~8kHz的噪聲**靈敏，弱信號比強信號受噪聲影響較突出。而音響設備不同，信噪比要求也不一樣，如Hi-Fi音響要求SNR>70dB，CD機要求SNR>90dB。④聲道分離度和平衡度

   

    　　聲道分離度，是指不同聲道間立體聲的隔離程度，用一個聲道的信號電平與串入另一聲道的信號電平差來表示。這個差值越大越好。一般要求Hi-Fi音響分離度>50dB。聲道平衡度，是指兩個聲道的增益、頻響等**性的一致性。否則，將造成聲道聲象的偏移。