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内容简介
本书介绍了声学技术的经典理论，电声换能器件的原理，音频信号的压缩编码、解码原理，数字音频工程技术原理，检测技术原理等内容，可以帮助数字音频工程技术人员和检测人员提高业务素质和技术水平。
本书适合数字音频行业从事数字音频研发、设计、生产制造、质量检测、标准制定的科技人员阅读。
章节目录
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- 35577bq
- bwh
- 编委会
- sgz
- qy
- 前言
- ml
- 目录
- 01
- 第一部分 声学原理
- 第1章 声学基础知识
- 1.1 概 述
- 1.1.1 声学简史
- 1.1.2 声学的重要概念
- 1．声波、声音
- 2．声速、波长和频率
- 3．声压
- 4．声压级
- 5．声阻抗率与媒质特性阻抗
- 6．声能量与声能密度
- 7．声功率
- 8．声功率级
- 9．声强
- 10．声强级
- 1.2 声波的基本性质
- 1.2.1 概述
- 1.2.2 波动方程
- 1.2.3 波动方程的解
- 1.2.4 声波的干涉和叠加
- 1.3 声 波 辐 射
- 1.3.1 脉动球源与点声源
- 1．声场特性
- 2．脉动球源的辐射阻抗
- 1.3.2 偶极声源
- 1．声压特性
- 2．辐射声功率
- 1.3.3 无限大障板上的活塞辐射
- 1．无限大障板上的点源辐射
- 2．无限大障板上活塞辐射的近声场特性
- 3．无限大障板上活塞辐射的远场特性
- 4．无限大障板上活塞声源的辐射阻抗
- 1.4 听 觉 简 介
- 1.4.1 听觉系统简介
- 1.4.2 音调
- 1.4.3 响度和响度级
- 1.4.4 掩蔽
- 1.4.5 声音的辨别
- 参 考 文 献
- 02
- 第2章 电声换能器
- 2.1 概 述
- 2.2 电力声类比
- 2.2.1 电路互易法则
- 2.2.2 力学系统类比
- 2.2.3 声学系统类比
- 1．声阻
- 2．声质量
- 3．声容积
- 4．声变量器
- 2.2.4 电力声类比
- 2.3 有限元法分析
- 2.3.1 方法介绍
- 2.3.2 仿真软件
- 1．ANSYS软件
- 2．LMS Virtual. Lab Acoustics软件
- 3．有限元软件分析的步骤
- 2.4 传 声 器
- 2.4.1 概述
- 2.4.2 传声器等效电路
- 2.4.3 动圈传声器
- 2.4.4 电容传声器
- 1．电容传声器的结构
- 2．电容传声器的工作原理
- 3．驻极体电容传声器的基本换能原理
- 2.4.5 骨导传声器
- 1．PZT骨导传声器的工作原理
- 2．电容式骨导传声器的工作原理
- 2.4.6 光纤传声器
- 1．强度型光纤传声器的原理
- 2．光纤光栅式传声器原理
- 3．FP干涉仪式光纤传声器的原理
- 2.4.7 压电传声器
- 2.4.8 MEMS微传声器
- 2.4.9 传声器小结
- 2.4.10 传声器阵列原理
- 1．波束的形成
- 2．线阵列传声器指向性
- 3．传声器阵列的平面波响应
- 2.4.11 传声器阵列典型应用
- 2.5 扬 声 器
- 2.5.1 概述
- 2.5.2 扬声器分类
- 2.5.3 锥形扬声器
- 2.5.4 球顶式扬声器
- 2.5.5 号筒扬声器
- 2.5.6 其他类型扬声器
- 1．带式扬声器
- 2．同轴式扬声器
- 3．NXT扬声器
- 4．海尔扬声器
- 5．超磁致伸缩扬声器
- 6．数字扬声器
- 7．碳纳米管扬声器
- 2.5.7 T/S参数
- 2.5.8 扬声器系统
- 1．扬声器系统的分类
- 2．扬声器系统分频网络
- 3．扬声器与功放之间的匹配
- 2.5.9 线阵列扬声器系统
- 2.5.10 参量阵扬声器
- 1．参量阵扬声器的理论基础
- 2．载波频率
- 3．超声波换能器布阵
- 4．发射波束形成技术
- 5．参量阵扬声器的应用
- 2.5.11 微型扬声器系统
- 参 考 文 献
- 03
- 第二部分 音频信号处理
- 第3章 数字音频处理技术
- 3.1 ADC与DAC
- 3.1.1 模拟与数字信号
- 3.1.2 采样与混叠
- 3.1.3 采样定理
- 3.1.4 混叠
- 3.1.5 量化及量化误差
- 3.1.6 过采样和Σ−Δ转换器
- 3.1.7 小结
- 3.2 数字音频信号电平
- 3.3 数字音频设备互连
- 3.3.1 阻抗匹配
- 3.3.2 数据宽度的差异
- 3.3.3 满刻度电平的不同
- 3.3.4 时钟及抖动
- 3.4 数字音频处理的基本原理
- 3.5 压 扩
- 3.6 滤 波
- 3.6.1 数字滤波器的基本结构
- 1．数字滤波器的系统示意图
- 2．用差分方程表达数字滤波的概念
- 3．数字滤波器的功能与实现
- 3.6.2 IIR滤波器
- 1．IIR滤波器的特点
- 2．基本结构
- 3.6.3 FIR滤波器
- 1．特点
- 2．基本结构
- 3.6.4 数字滤波器的设计
- 1．用窗函数设计FIR滤波器的基本方法
- 2．典型的窗函数
- 3．利用窗函数设计FIR滤波器的具体步骤
- 3.6.5 数字滤波器的应用
- 3.7 均 衡
- 3.8 延时、回声与混响
- 3.8.1 延时
- 3.8.2 回声和混响
- 3.9 变 调
- 3.10 变 速
- 3.11 降 噪
- 3.11.1 噪声抵消法
- 3.11.2 自适应滤波法
- 1．自适应噪声抑制
- 2．LMS自适应噪声抑制算法
- 参 考 文 献
- 04
- 第4章 音频压缩编解码
- 4.1 数字音频信号编码基础
- 4.1.1 高质量数字音频
- 4.1.2 数字音频压缩编码的主要标准
- 4.1.3 感知压缩编码
- 4.1.4 心理声学—听觉阈值和掩蔽
- 1．绝对听觉阈值
- 2．临界频带
- 3．频域掩蔽
- 4．时间掩蔽效应
- 5．感知熵
- 4.1.5 心理声学模型的计算
- 1．概述
- 2．MPEG 心理声学模型１
- 3．MPEG 心理声学模型2
- 4.2 MPEG-1 Layer 2音频信号编码
- 4.2.1 主体结构
- 4.2.2 分析滤波器
- 4.2.3 比例因子
- 4.2.4 Layer 2心理声学模型
- 4.2.5 比特分配和量化
- 4.3 MPEG-1 Layer 3音频信号编码
- 4.3.1 混合滤波器组
- 4.3.2 Layer 3心理声学模型
- 1．Layer 3对心理声学模型2的修改
- 2．模型2在MP3编码中的应用
- 4.3.3 量化和频域系数编码
- 1．循环帧程序
- 2．外循环
- 3．内循环
- 4.4 MPEG-AAC音频信号编码
- 4.4.1 概述
- 4.4.2 主要特征
- 1．增益控制
- 2．滤波器组
- 3．瞬时噪声整形（TNS）
- 4．长期预测
- 5．强度/耦合编码和M/S编码
- 6．感知噪声替代
- 7．高效编码（HE）
- 4.5 MPEG-2多声道音频编码
- 4.6 杜比AC-3音频信号编码
- 4.6.1 概述
- 4.6.2 分析滤波器组
- 4.6.3 指数编码
- 4.6.4 比特分配
- 4.6.5 声道耦合
- 4.6.6 尾数量化及编码帧形成
- 4.7 DTS
- 4.7.1 编码过程
- 4.7.2 解码过程
- 4.8 DRA音频信号编码
- 4.9 AVS音频信号编码
- 4.9.1 AVS-P3 编码
- 4.9.2 AVS-P3中的关键技术
- 1．瞬时特性判决方法
- 2．多分辨率分析
- 3．量化域方极坐标立体声变换
- 4．上下文位平面编码（CBC）
- 4.10 感知音频编码方案的比较
- 4.11 MPEG-1 Layer 2解码
- 参 考 文 献
- 05
- 第5章 数字音频接口
- 5.1 消费类数字音频接口
- 5.1.1 TOSLINK光纤接口
- 5.1.2 RCA同轴电缆
- 5.1.3 HDMI
- 5.1.4 DP接口
- 1．概述
- 2．双模式DP接口
- 3．与HDMI的比较
- 5.2 专业类数字音频接口
- 5.2.1 AES3接口
- 5.2.2 AES10接口
- 5.2.3 ADAT接口
- 5.2.4 其他相关标准
- 5.2.5 SDI
- 5.3 通用数据接口
- 5.3.1 USB
- 1．Mini USB接口
- 2．Micro USB接口
- 3．USB数据包格式
- 4．USB 3.0接口简介
- 5.3.2 网络接口
- 1．网络特性对比
- 2．网络结构对比
- 3．网络协议结构对比
- 4．延时对比
- 5．传输安全与网络管理对比
- 6．对比CobraNet与EtherSound综述
- 参 考 文 献
- 06
- 第6章 多声道环绕声技术
- 6.1 多声道环绕声的发展概况
- 6.1.1 电影多声道环绕声的发展史
- 6.1.2 音乐多声道环绕声的发展史
- 6.2 声 像 定 位
- 6.2.1 基本的声像定位原理
- 1．基本定位
- 2．最小可辨听音角
- 3．低频管理及低频心理声学
- 6.2.2 多声道的声像定位效果
- 1．哈斯效应
- 2．幻象立体声
- 6.2.3 声像定位、空间感及环绕感
- 6.3 多声道环绕声制作
- 1．双声道立体声拾音技术
- 2．环绕声拾音技术
- 3．多种拾音方法的组合
- 6.4 无 损 编 码
- 6.4.1 MLP 无损压缩
- 6.4.2 MLP编码过程
- 1．无损矩阵
- 2．预测
- 3．熵编码
- 6.4.3 MLP解码
- 6.5 环绕声重放系统和监听
- 6.5.1 环绕声重放系统原理
- 1．声级差原理
- 2．波阵面（波场合成）原理
- 3．听觉传输原理
- 4．模拟环绕声原理
- 6.5.2 HRTF与环绕声重放
- 6.5.3 常见的环绕声重放系统
- 1．杜比定向逻辑环绕声系统
- 2．杜比AC-3环绕声系统
- 3．杜比数字环绕声系统
- 4．DTS环绕声系统
- 5．SDDS环绕系统
- 6．DVD音频（DVD Audio）
- 7．超级音频CD（SACD）
- 8．高清环绕声格式
- 6.5.4 监听
- 1．多声道环绕声系统的监听环境
- 2．控制室声学条件
- 3．扬声器的选择
- 4．低频效果声道和低频管理
- 5．近场监听
- 6．馈入扬声器信号的时间调整
- 6.6 虚拟环绕声
- 6.6.1 虚拟环绕声分类
- 1．听觉传输立体声系统
- 2．3D“准”环绕声系统
- 3．多声道环绕声的虚拟重发系统
- 6.6.2 虚拟环绕声系统的稳定性
- 6.7 多声道环绕声的未来发展
- 6.7.1 综述
- 6.7.2 关于22.2声道音频格式
- 1．高临场感音频格式的需求
- 2．22.2声道音频格式的特点
- 6.7.3 声学和音频技术标准化组织
- 6.7.4 22.2声道音频格式的标准化现状
- 1．ITU-R
- 2．SMPTE
- 3．AES
- 4．IEC
- 5．ISO/IEC
- 6．ARIB
- 参 考 文 献
- 07
- 第三部分 电声学和音频检测
- 第7章 电声换能器标准与检测
- 7.1 电声换能器检测基础
- 7.1.1 电声换能器标准
- 7.1.2 基本概念
- 1．自由声场
- 2．近场和远场
- 3．扩散场
- 4．参考面
- 5．参考点
- 6．参考轴
- 7.1.3 测量声学环境
- 1．消声室
- 2．混响室
- 7.1.4 测量仪器
- 1．传统测量仪器
- 2．现代测量仪器
- 3．测量装置
- 4．测量仪器与被测设备的连接
- 7.1.5 测量信号
- 1．正弦信号
- 2．白噪声
- 3．粉红噪声
- 4．窄带噪声信号
- 5．脉冲信号
- 6．啭音信号
- 7．猝发声
- 7.2 传声器测量
- 7.2.1 概述
- 1．声场要求
- 2．声源要求
- 3．其他条件
- 7.2.2 传声器灵敏度
- 1．自由场灵敏度测量
- 2．扩散场灵敏度测量
- 3．声压灵敏度测量
- 4．近讲灵敏度测量
- 7.2.3 传声器频率响应
- 1．自由场频率响应曲线测量
- 2．传声器声压频率响应曲线测量
- 3．传声器扩散场频率响应曲线测量
- 4．传声器的有效频率范围
- 7.2.4 传声器指向性
- 1．指向性响应图案
- 2．指向性频率特性
- 3．指向性指数
- 7.2.5 传声器的输出阻抗
- 1．电信号测量法
- 2．声信号测量法
- 7.2.6 传声器的等效噪声
- 7.2.7 传声器测量实例
- 1．传声器自由场灵敏度计算
- 2．传声器等效噪声级计算
- 3．传声器频率响应判定
- 7.3 扬声器测量
- 7.3.1 概述
- 7.3.2 扬声器极性
- 7.3.3 扬声器阻抗特性
- 1．额定阻抗
- 2．阻抗曲线
- 3．扬声器阻抗的判定
- 7.3.4 扬声器灵敏度
- 7.3.5 扬声器频率响应
- 1．频率响应的测量
- 2．有效频率范围的判定
- 7.3.6 扬声器指向特性
- 1．指向性图案测量
- 2．辐射角
- 3．覆盖角
- 4．指向性指数
- 5．三维指向性
- 7.3.7 扬声器失真测量
- 1．扬声器的谐波失真
- 2．互调失真的测量
- 3．差频失真（仅二次）
- 4．瞬态失真
- 7.3.8 扬声器输入电功率
- 1．最大噪声功率
- 2．长期最大功率
- 3．短期最大功率
- 4．最大正弦功率
- 7.3.9 T/S参数
- 7.3.10 非消声室检测
- 7.3.11 定义扬声器声学中心
- 7.4 头戴耳机测量
- 7.4.1 概述
- 7.4.2 头戴耳机的额定测量条件
- 1．对耦合腔的要求
- 2．额定测量条件
- 7.4.3 额定阻抗
- 1．替代法
- 2．比较法
- 7.4.4 阻抗/频率特性
- 1．点测法
- 2．自动记录法
- 7.4.5 灵敏度
- 7.4.6 频率响应
- 1．耦合腔频率响应
- 2．自由场比较频率响应
- 7.4.7 宽频特征电压
- 参 考 文 献
- 08
- 第8章 音频设备标准与检测
- 8.1 音 频 信 号
- 8.2 音 频 设 备
- 8.3 音频设备测量标准
- 8.4 音频信号单位
- 8.4.1 伏特（V）和瓦特（W）
- 8.4.2 分贝（dB）
- 8.4.3 dBm
- 8.4.4 dBu和dBV
- 8.4.5 dBFS
- 8.5 音频测量优选频率和倍频程
- 8.6 音频测量信号
- 8.6.1 正弦波信号
- 8.6.2 方波信号
- 8.6.3 多音信号
- 8.6.4 正弦猝波信号
- 8.6.5 白噪声信号
- 8.6.6 粉红噪声信号
- 8.7 音频测量仪器
- 8.8 音频测量
- 8.8.1 输入和输出阻抗
- 8.8.2 输出电压（电平）
- 8.8.3 增益测量
- 8.8.4 多通道增益差和相位差测量
- 1．增益差
- 2．相位差
- 8.8.5 频率特性测量
- 1．幅度/频率响应
- 2．相位/频率响应
- 8.8.6 噪声测量
- 1．信噪比
- 2．计权滤波器
- 8.8.7 幅度非线性测量
- 1．谐波失真
- 2．互调失真
- 8.8.8 平衡测量
- 1．输入平衡
- 2．输出平衡
- 8.8.9 多通道串音衰减和分离度测量
- 8.8.10 抖动测量
- 8.8.11 音频数字接口分析
- 参 考 文 献
- 09
- 第9章 音频工程系统标准与检测
- 9.1 建筑声学概述
- 9.1.1 室内声学基本概念
- 9.1.2 室内声学设计和音质设计简介
- 1．声学设计
- 2．音质设计
- 3．音质设计的步骤
- 9.1.3 建筑环境噪声
- 1．噪声的危害
- 2．噪声的评价
- 3．室内噪声的允许值
- 4．建筑隔声
- 9.1.4 室内音质声学测量
- 1．混响的设计
- 2．与混响时间设计和推荐值相关的我国现行标准
- 3．混响时间的测量
- 4．混响时间测量相关标准
- 5．建筑声学实验室
- 9.2 扩声系统简介
- 9.2.1 扩声系统的功能
- 9.2.2 扩声系统的分类
- 1．按工作环境
- 2．按声源性质
- 3．按工作原理
- 4．按用途
- 5．按声能分配方式
- 6．按扩声设备结构
- 9.2.3 扩声系统相关标准
- 9.2.4 扩声系统的设计
- 1．系统组成
- 2．具体要求
- 9.3 扩声系统检测
- 9.3.1 测量条件
- 9.3.2 测量仪器
- 9.3.3 测点的选取
- 9.3.4 测量方法
- 1．传输频率特性
- 2．传声增益
- 3．稳态声场不均匀度
- 4．最大声压级
- 5．噪声
- 6．扩声系统语言传输指数（STIPA）
- 9.3.5 扩声系统设计和测量实例
- 1．烟台文化中心大剧院概述
- 2．观众厅扩声声场设计
- 3．信号分配系统
- 4．调音台及音源
- 5．扩声系统声学特性测量
- 9.4 扩声系统工程主观听音评价方法
- 9.4.1 简介
- 1．扩声系统的主观评价方法
- 2．听音点的选取
- 3．评价节目源
- 4．听音评价员
- 5．评价要求
- 6．评价术语
- 7．扩声评价的内容
- 8．扩声评价方法
- 9.4.2 声音质量主观评价用节目源
- 1．制作节目源标准样品的必要性
- 2．节目源标准样品的内容
- 3．节目源标准样品定值
- 4．节目源标准样品的研制
- 参 考 文 献
- 10
- 第10章 声音质量评价
- 10.1 概 述
- 10.2 音质评价标准
- 10.2.1 扬声器听音试验
- 10.2.2 收音机主观评价标准
- 10.2.3 电视广播接收机主观试验评价方法
- 10.2.4 多声道系统损伤的主观评价方法
- 10.2.5 音质客观评价方法
- 10.3 音质的主观评价
- 10.3.1 试听室
- 1．房间尺寸
- 2．混响时间
- 3．环境条件及本底噪声
- 4．扬声器放置位置
- 10.3.2 节目素材
- 1．节目种类
- 2．节目时长
- 3．节目播放设备
- 10.3.3 听音员
- 10.3.4 听音方法
- 1．评价产品音质的听音方法
- 2．评价音频压缩编码系统损伤的听音方法
- 10.3.5 结果表示
- 1．数据处理
- 2．试验报告
- 10.4 音质的客观评价
- 10.4.1 ITU-R 1387介绍
- 10.4.2 PEAQ中使用的音频信号特征
- 1．信号带宽
- 2．噪声掩蔽比
- 3．窗选调制差异
- 4．噪声响度均方根值
- 5．最大差异检测概率
- 6．误差谐波结构
- 7．相对干扰帧
- 10.4.3 客观评价分数获取
- 10.4.4 应用与局限
- 参 考 文 献
- 11
- 第11章 我国音响行业发展现状及发展思路
- 11.1 音响行业的概念、范围和特点
- 11.1.1 音响行业的概念和范围简介
- 11.1.2 音响行业的特点
- 1．音响产品门类众多，市场高度细分
- 2．音响是一门艺术胜过是一门技术
- 3．音响行业发展相对缓慢，缺乏重大突破和亮点
- 4．音响产品以代理经销商为主要销售渠道
- 11.2 我国音响行业发展现状
- 11.2.1 我国音响行业发展回顾和在国际分工中的地位
- 11.2.2 2012年总体发展情况
- 1．行业发展复苏，总体企稳向好
- 2．产业结构有所改善，但转型升级压力依然很大
- 11.2.3 2012年出口情况
- 1．一般贸易出口高速增长，加工贸易出口同比下降
- 2．内资和三资企业出口增速各有亮点
- 3．对主要贸易伙伴出口形势不一，对自由贸易区出口增长较快
- 11.3 音响行业国内外主要企业
- 11.3.1 国内主要企业
- 11.3.2 国外主要骨干企业
- 11.4 我国音响行业发展存在的问题
- 1．音响行业发展壮大面临诸多困难
- 2．内需市场不旺出口依存度高
- 3．企业经营管理水平普遍较低，市场竞争秩序有待规范
- 4．人民币升值和成本上涨给企业带来较大压力
- 5．专业技术人才短缺，创新体系尚未建立
- 11.5 我国音响行业发展面临的形势和发展目标
- 11.5.1 面临的形势
- 1．市场环境趋于好转
- 2．品牌竞争更加激烈
- 3．技术向无线化、融合化、绿色节能等方向发展
- 4．新的热点产品将不断涌现
- 11.5.2 发展目标
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- 附录 缩略语表
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数字音频原理与检测技术是2015年由人民邮电出版社出版,作者国家广播电视产品质量监督检验中心 中国电子科技集团公司第三研究所 中国电子音响工业协会 编。
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