声音的力量（电声技术国际研究进展） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈勇 编

图书标签:

• 电声技术
• 声学
• 音频工程
• 信号处理
• 振动
• 噪声控制
• 传感器
• 换能器
• 音响设计
• 国际研究

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121326448

版次：1

商品编码：12208671

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-10-01

用纸：轻型纸

页数：332

字数：535000

正文语种：中文

内容简介

本书汇集了包括国际上*著名的**学术组织Audio Engineering Society前任理事长在内的国内外电声领域的领军人物、知名专家和工程技术人员的众多研究成果，内容涉及耳机、扬声器、材料科学、客观测量、主观评价、信号处理、专业音响、仿真等。本书既有深度，涵盖面又广，对提高科技创新能力、拓展视野具有很好的实际指导意义。

作者简介

　　沈勇，1990.9-1998.3 南京大学电子科学与工程系 讲师 1998.4-2004.10 南京大学电子科学与工程系 副教授 2004.11至今 南京大学电子科学与工程系/物理学院 教授 2005.4至今 南京大学电子科学与工程系/物理学院 博导

目录

国际电声技术研究动态
Accurate laboratory reproduction of binaural concert hall measurements
with headphone equalization at the eardrum
实验室精确重放音乐厅双耳录音――基于鼓膜处耳机均衡方法
Why is headphone audio so poor，and what can be done about it?
耳机音质为何如此差？该如何解决这个问题？
A statistical model that predicts listeners’ sound quality preferences for in-ear
headphones
预测听音员对入耳式耳机音质偏好的统计模型
入耳式耳机的仿真模型和目标频响
反馈有源降噪耳机H∞鲁棒控制器的设计
Assessing Loudspeaker Performance in the Target Application
评估目标应用场合中的扬声器性能
扬声器稳态温度场数值分析研究
Progressive Directivity Array： technology overview and performance advantages for
sound reinforcement systems
扩声系统中的渐变指向性阵列：技术回顾和性能优势
Material Science in the Design of a Shallow Woofer
材料科学在超薄低音扬声器设计中的应用
Holographic Nearfield Measurement
近场全息测量技术
Evaluation of audio test methods and measurements for end-of-line
loudspeaker quality control
用于扬声器品质控制的在线音频测试方法及测量结果的评价
Objective testing of high-end audio systems
高端音频系统的客观测试
鲁棒性个人音频技术的研究进展

前言/序言

音乐和语言在人类文明史上发挥着极为重要的作用，而声音是音乐和语言最重要的载体之一，声音的力量深刻地影响和改变着世界。伟大的声音科技在面世以后有些很快被接受、被应用，而有些却经历了漫长的岁月才被普遍认可。1876年，贝尔发明了电话机，1877年，爱迪生发明了留声机；前者实现了声音跨越空间，后者实现了声音跨越时间。在某种意义上说，古代的声学就是音乐学，而乐律学是音乐学的核心。中国五音乐律的计算方法最早记载于《管子·地员篇》的三分损益法，但始终存在“黄钟不能还原”的问题。1581年，明代朱载堉发表十二等程律，并做了各种律管进行实验验证。他的珠算开方结果与用现代科学方法计算的结果完全相同，目前世界通用。十二等程律第一次解决了十二律自由旋宫转调的千古难题，无疑是世界乐律学史上的伟大发明创造，然而它在问世之初却遭到了旧派音乐家们的普遍强烈反对。在此后的300年间，只有清代著名音韵学家江永在77岁时参透了朱载堉的理论并加以完善。1926年，美国华纳公司推出第一部有声电影《唐璜》，起初有声电影也曾遭到各个领域的强烈反对，其反对者包括著名演员、精英观众、评论家、电影投资商等。但4年之后，有声电影迅速普及到全世界，堪称工业革命历史中一次无与伦比的革命。

近年来，智能手机如日中天，智能音箱异军突起，人工智能大放光彩……智能化可谓是大势所趋，而与声音有关的智能化正深刻地改变着人们的生活。特别值得关注的是，2017年遍地开花的“智能电声”，在声学与电声学的软件与硬件方面都存在明显不足，仍留有不少独特问题亟待声学与电声学的科技人员做出独特贡献。传统的电声行业因此面临着一个大有可为的极好时机。在这样的背景下，第六届电声技术国际研讨会（6th International Symposium on ElectroAcoustic Technologies，ISEAT2017）在深圳虚拟大学园隆重举行。

ISEAT2017由南京大学声学研究所、南京大学深圳研究院、近代声学教育部重点实验室主办，中国电子元件行业协会电声器件分会、中国声学学会/中国电子学会声频工程分会、中国电子音响行业协会、深圳虚拟大学园管理服务中心、《电声技术》杂志、瑞声科技控股有限公司协办，南京大学深圳研究院、南京大学声学深圳研发中心承办。会议得到中国演艺设备技术协会和许多高校科研院所、相关企业的大力支持。

作为大会主席，我荣幸地邀请到AES当选理事长美国David W. Scheirman先生、AES前理事长美国Sean E�監live博士、AES银质奖章获得者美国David Griesinger博士、德国Wolfgang Klippel教授、美国声学学会常务理事Christopher J. Struck、美国Bose的Akira Mochimaru博士、美国Sonos首席换能器工程师Richard Little先生等几十位国内外享有盛誉的著名科学家、教授、资深技术专家，以特邀报告、知识讲座等多种方式展示科研成果、分享技术经验、激发创新灵感，并就相关问题进行深入而广泛的交流研讨。这是一场代表了国际先进水平的行业盛会。

本书精选了第六届电声技术国际研讨会的部分文章。书名取自大会主题词“声音的力量（Power of Sound）”。电话、录音机、CD唱机、DVD、MP3……借助声音技术，声音以其独有的力量深刻地改变着人们的生活。许多强大的公司从声音技术起步，如贝尔始于电话、惠普始于声频振荡器；许多强大的公司因声音产品而迅速成长并深刻地影响世界，如索尼的半导体收音机、苹果的iPod、亚马逊的Echo；许多技术从声音技术演变而来，如计算机光盘起源于与声音有关的磁带、CD 。声音的力量是巨大的，电声科技可以为之插上翅膀。

在提升电声科技的征途上，科学家们致力于科学发现，工程师们致力于技术实现。我们在2015年提出的“电声+”，既是“深度+”，也是“广度+”。“深度+”即深挖技术，自我升级，从模仿、集成升级到原创，其中原创多依赖于“发现”；“广度+”即横向发展，勇于跨界，综合应用，创造新的发展生态，其关键在于技术能可靠地“实现”。

本书既涵括科学家们的“发现”，又涵括工程师们的“实现”。其内容主要涉及微电声、消费电声、专业电声三大领域。现将部分精彩内容摘录如下：

临近感是决定音乐厅内听众偏好的最重要因素，我们需要更准确的测量手段和预测方法来研究临近感。David Griesinger博士在《实验室精确重放音乐厅双耳录音——基于鼓膜处耳机均衡方法》一文中提出了一种非侵入性的耳机均衡方法，考虑耳道共振的个体差异性，对每个测试人员将耳机的等响曲线调整至和前向扬声器的等响曲线相同。使用该均衡后的耳机能够准确重放前置声源在鼓膜处的音色，空间感和临近感也能很好地重现。这在厅堂研究中有很大应用，如检测早期反射声或者其他一些空间特性的影响。

Sean E�監live博士在《预测听音员对入耳式耳机音质偏好的统计模型》一文中，介绍了预测听音员对入耳式耳机偏好评分的统计模型。该文进行了一系列受控的听音试验，利用71名受训程度不一的听音员对32款不同入耳式耳机响应的偏好评分结果构建并验证了该模型。文中使用的实验方法为虚拟听音实验，对实验的软硬件设备、节目源选取与听音员的概况均进行详细介绍。经过两种方法验证可知该模型具有较强的鲁棒性且不存在过拟合现象。

Wolfgang Klippel教授在《评估目标应用场合中的扬声器性能》一文中建立了音频系统的失真模型，提出了两种分析方法：一种是基于自功率谱和互功率谱分析的相关性分析；另一种则是基于自适应线性建模的残余失真分析，实现了对线性失真和非线性失真的分离。在残差分析中，可听化技术的应用可评估重放声失真可闻度，时频分析可进一步区分常规和非常规非线性失真，探究缺陷的根源。Klippel教授在正常汽车和有缺陷的汽车中进行了实用环境的测试实验，验证了上述分析方法的合理性。

资深专家Christopher J�盨truck在《耳机音质为何如此差？该如何解决这个问题？》一文中，引入了耳机的插入增益概念，并给出了基于此概念合适的设计目标，同时也选择性地介绍了一些有用的电声测量方法。文中指出，如果插入增益曲线平坦，则表明成功实现了目标响应。一般而言，任何实际的目标响应与自由场响应或扩散场响应之间的差异非常小。因此，即使不存在设计目标时，自由场响应和扩散场响应也可作为目标响应来判断耳机的响应是否合理。在耳机的整个设计过程中，利用一些标准实验和计算方法可有效识别错误，减小耳机安装和声泄漏的影响，评估耳机左、右声道的平衡问题。利用全频带上的互调失真和差频失真的测量能够提供耳机的非线性失真信息。

Akira Mochimaru博士《扩声系统中的渐变指向性阵列：技术回顾和性能优势》一文结合ISEAT2015论文的研究结果，进一步介绍了理想线阵列的技术难题、解决方案、实现方法和应用实例。渐变指向性阵列通过指向性控制技术、无缝阵列化技术和宽频压缩策动单元技术提供对目标场所的准确声覆盖，避免了模块间的音缝、壁面反射声、声能量浪费和分频对语言清晰度的破坏，从而实现整个听众区内均匀的声压级和一致的音色平衡。通过具有特定指向特性模块的组合，可根据使用场合定制方案，而无须为每个项目单独定制扬声器阵列。

资深专家Steve Temme在《用于扬声器品质控制的在线音频测试方法及测量结果的评价》一文中分析了可测量得到的扬声器特性，并讨论了扬声器产线上常见的测量隐患及如何避免这些陷阱。文章评价了几种用于扬声器品质控制的在线音频测试方法及测量结果，并确认了最有价值的测量方法及结果。此外，文章还讨论了测量速度、数据统计及完整的可追溯性。

资深工程师Richard Little在《材料科学在超薄低音扬声器设计中的应用》一文中对Sonos最近设计的一款扬声器上的振膜做预期的工作应力，仔细选择材料及通过Instron拉力测试机测量材料的屈服强度，并运用有限元分析法评估在受力条件下的性能表现。在分析的基础上，对振膜的设计进行变更，大大降低工作应力，最终完成应用于量产的设计。对有限元分析技术和材料性能测量技术的彻底理解，允许设计工程师去探索不寻常的设计。

限于篇幅，还有很多精彩篇章不再一一介绍。在这里，由衷地感谢作者们将自己的研究成果与心得公开分享，感谢全体翻译人员、审稿人员认真仔细地翻译、校订与编审工作，感谢夏洁和卢国潮为本书出版所做的技术支持和组织管理工作！

从研究到开发长路漫漫，在微电声、消费电声、专业电声三大领域仍有很多技术有待创新、有待提高。“他山之石，可以攻玉”，我衷心希望本书能为电声及相关领域科技人才的科技探索之路带来些许启发与帮助。如今的电声行业一波才动万波相随，希望各位能度势乘时、把握先机，在电声领域开拓出一片新天地！

南京大学声学研究所

南京大学深圳研究院

沈勇2017年9月

声音的艺术与科学：超越电声边界的探索 本书并非一部关于“声音的力量（电声技术国际研究进展）”的详尽指南，而是旨在为那些对声音这一古老而又充满活力的现象怀有浓厚兴趣的读者，提供一个更为广阔的视角。我们不深入探讨电声技术具体的研发脉络，而是将焦点置于声音本身所蕴含的深刻哲理、人文价值以及其在人类文明发展进程中的隐形力量。本书将带领读者穿越声学的宏伟殿堂，感受其如何塑造我们的感知，触及我们的情感，并最终影响我们对世界的理解。 第一章：声音的感知与认知的基石 声音，作为一种物理振动，如何转化为我们大脑中的丰富体验？本章将从生物学和心理学的角度，解构声音感知的奇妙机制。我们将追溯听觉系统的演化，理解从外耳收集声波，到中耳传导振动，再到内耳将机械能转化为神经信号的精妙过程。在此基础上，我们将探讨大脑如何处理这些信号，识别音高、响度、音色等声音的基本属性。 但声音的意义远不止于此。我们还会深入研究声音的认知层面，即大脑如何对听到的信息进行解释和建构。这包括声音的定位，我们如何分辨声音的来源方向和距离；声音的辨别，我们如何区分人声、乐器声、自然界的声音；以及声音的理解，我们如何从中提取意义，例如语言的交流、音乐的情感表达。我们将审视听觉记忆的作用，它是如何储存和调用声音信息的，以及它如何影响我们对过往经历的追溯。 此外，本章还将触及声音的“非听觉”感知。例如，一些低频声音虽然不易被听见，却能通过身体感受到，对我们的情绪和生理状态产生微妙影响。我们还会探讨声音在空间中的传播特性，如回声、混响等，以及这些现象如何塑造我们对环境的感知。通过对声音感知与认知的深入剖析，我们希望能让读者对声音这一我们习以为常的现象，产生全新的认识。 第二章：声音的情感语言与文化印记 声音不仅仅是信息的载体，更是情感的共鸣器。本章将探索声音与人类情感之间千丝万缕的联系，以及声音如何在不同的文化语境中承载独特的意义。 我们将分析声音的情感维度，从最直接的喜怒哀乐，到更为 nuanced 的宁静、焦虑、怀旧等。我们会探讨为什么某些声音会引发特定的情感反应，例如，舒缓的音乐为何能带来平静，尖锐的警报声为何会引起恐慌。这涉及到声音的物理特性（如频率、节奏、响度）与人类心理生理反应之间的复杂关系。 在文化层面，声音更是扮演着至关重要的角色。从古老的吟唱、仪式性的钟声，到现代的音乐流派、戏剧表演，声音无不渗透在人类文明的方方面面。本章将审视声音在不同文化中的象征意义，例如，在某些文化中，特定的鸟鸣声可能被视为吉祥的预兆，而在另一些文化中，某种乐器的演奏则代表着庄重的场合。我们将研究声音如何成为文化身份的标志，例如，地域性的方言、民歌，甚至是特定的噪音，都可能成为识别一个群体文化特征的重要线索。 音乐作为一种高度组织化的声音艺术，将是本章的重点。我们将探讨音乐如何通过旋律、和声、节奏等元素，直接触动我们的情感，引发共鸣。我们会审视不同音乐风格所承载的文化内涵，以及音乐在社会活动、宗教仪式、娱乐休闲等方面的功能。 最后，本章还将触及声音的“沉默”哲学。我们有时会忽略无声的艺术，但静默同样具有力量。分析在艺术、宗教和日常生活中，静默如何通过对比、留白，来衬托或增强声音的意义，甚至本身就成为一种表达方式。 第三章：声音的社会维度与互联之网 声音是社会交往的基石，更是社会结构与互动的反映。本章将聚焦声音在社会层面的作用，探讨其如何构建人际关系，传递社会信息，并影响群体行为。 语言，作为最核心的声音形式，是人类社会得以维系和发展的关键。我们将分析语言的语音结构，从音素到音节，再到词语和句子，以及它们如何组合成复杂的意义系统。我们将探讨语言的变异性，即方言、口音等，以及这些声音差异如何反映地理、社会阶层、群体身份等信息。 除了语言，非语言声音在社会交往中也扮演着重要角色。例如，语气、语速、语调的变化，即使不改变词语的字面意思，也能传达说话者的情绪、态度、意图，甚至暗示其社会地位。我们将研究这些“副语言”信号在日常沟通中的作用。 本章还将审视声音在群体行为中的影响。例如，集体的呼喊、欢呼，能够增强群体凝聚力，营造仪式感；统一的号令、鼓点，能够协调行动，增强战斗力。我们会探讨声音如何被用于社会动员，例如，政治演讲、抗议游行的口号，都可能通过声音的力量，汇聚人心，驱动变革。 此外，我们还会关注声音的“噪音”问题，以及它对社会环境和个体健康的影响。从城市交通的喧嚣，到工业生产的轰鸣，噪音不仅是物理现象，更是社会发展带来的负面产物，它可能导致听力损伤、压力增加，甚至影响社区的和谐。 第四章：声音的未来想象与存在边界 虽然本书不聚焦于具体的电声技术，但我们无法回避声音在现代社会中日新月异的演变，以及由此带来的未来想象。本章将以更为哲学和概念性的视角，探讨声音的未来可能，以及它如何挑战我们对“声音”的传统认知。 我们将思考声音在虚拟现实、增强现实等新兴技术中的角色。声音如何通过更加沉浸式和互动的方式，拓展我们的感官体验？例如，声音如何构建虚拟空间的真实感，如何与视觉信息叠加，创造出更为逼真的感官世界？ 我们还会探讨声音在人工智能和机器智能领域的发展。人工智能能否理解和生成具有情感和艺术性的声音？机器是否能够通过声音与人类进行更深层次的交流？这涉及到声音识别、声音合成、情感计算等前沿课题。 更进一步，我们将反思声音的存在边界。随着科技的进步，人类对声音的感知和操控能力是否会发生根本性的改变？我们是否能够听到人类耳朵无法捕捉的声音？我们是否能够创造出全新的声音维度？ 最后，本章将回归声音的本质，探讨其在未来的意义。在信息爆炸、科技飞速发展的时代，声音是否依然能够承载人类的情感、文化和精神？我们如何才能在技术洪流中，更好地守护和传承声音的价值，让声音的力量，以更纯粹、更深刻的方式，继续滋养我们的心灵，连接我们的世界。 本书的意图，在于唤起读者对声音这一既熟悉又陌生的现象的深度思考。我们希望通过对声音的感知、情感、社会以及未来维度的探索，让读者认识到声音的无限可能，以及它在我们生活中无所不在但又常常被忽视的深刻影响。它是一门古老的艺术，也是一门永恒的科学，它的力量，远不止于电声技术的进步，更在于它触及灵魂、连接世界的本质。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期从事音响设备评测的媒体人，我对市面上各种新奇的音频技术和产品都有着敏锐的触觉。每当有新的电声技术出现，我都会立刻将其列入我的关注清单，因为这直接关系到我未来的评测内容和对产品的判断标准。《声音的力量（电声技术国际研究进展）》这本书，从名字上看，似乎正是这样一个能够帮助我快速了解行业动态，洞悉技术趋势的宝藏。我希望书中能够提供对当前主流电声技术的深度解析，比如最新的降噪算法是如何实现的，它与传统降噪技术相比有何优势？还有，关于空间音频技术，书中是否会详细介绍其实现原理，比如HRTF（头部相关传递函数）的应用，以及它如何影响用户在虚拟空间中的听觉感知。我尤其关注书中是否会涉及到一些新兴的音频编码技术，或者在扬声器单元设计上的创新，比如新型驱动方式或者材料的应用，这些都可能直接影响到最终的音质表现。如果书中能够对这些技术的研究背景、发展历程以及未来的发展方向进行梳理，并提供一些具有前瞻性的观点，那将极大地帮助我撰写更具深度和洞察力的评测文章，也能够为我的读者提供更专业、更权威的参考信息。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在音频行业摸爬滚打多年的从业者，对于《声音的力量（电声技术国际研究进展）》这本书，我抱有着非常高的期待，但同时也有着一份审慎。我们都知道，电声技术的发展日新月异，新的算法、新的材料、新的设计理念层出不穷，要想跟上这个节奏，持续的学习和更新知识是必不可少的。这本书的标题暗示了它可能包含了最新的研究成果和技术趋势，这对于我们这种需要不断创新和解决实际问题的技术人员来说，无疑是宝贵的财富。我特别关注书中是否会深入探讨诸如纳米材料在扬声器振膜上的应用，或者人工智能在音频信号处理中的最新进展。例如，AI驱动的降噪算法，或者能够根据听者生理特征自适应调整声音的个性化音频技术，这些都是目前行业内的热门话题，也是我们研发部门正在积极探索的方向。我希望书中能够提供一些深入的理论分析，不仅仅是浅尝辄止的介绍，而是能够提供可供实践的思路和方法。同时，我也会关注书中对于不同研究方向的评价和对比，了解它们的优劣势以及潜在的应用前景，这有助于我们进行技术选型和项目规划。这本书能否为我们带来一些“灵感火花”，帮助我们突破技术瓶颈，是我们最看重的。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，声音不仅仅是沟通的媒介，更是一种能够唤起情感、激发灵感的强大力量。我一直对声音艺术以及声音的传播方式充满好奇，并且乐于探索如何通过科技手段来优化和扩展声音的可能性。《声音的力量（电声技术国际研究进展）》这本书，听起来就像是一次关于声音科技的深度对话。我希望这本书能带我领略那些隐藏在美妙音乐和清晰语音背后的科学原理，比如，在音乐制作领域，现代的录音棚是如何利用电声技术来捕捉最细腻的声音细节的？在通信领域，语音识别和合成技术又是如何不断进步，让我们与机器的交流越来越自然？我期待书中能够探讨电声技术在不同应用场景下的具体体现，比如，电影中的环绕声效果是如何实现的？智能手机中的扬声器是如何在有限的空间内发出更具穿透力的声音？我也对那些能够“创造”声音的技术感到着迷，比如合成器的工作原理，或者音乐生成算法的最新研究。这本书如果能为我打开一扇了解声音科技前沿的窗口，让我对声音的理解更加立体和深刻，那将是我非常期待的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始吸引我的是“声音的力量”这个名字。我是一个对物理学，尤其是声学原理有着浓厚兴趣的学生。虽然我所学的专业并非直接与电声技术相关，但我一直认为，理解声音的本质，以及人类如何通过技术去操控和感知它，是一件非常有趣的事情。这本书的副标题《电声技术国际研究进展》则让我觉得，它不仅仅是关于声音的理论，更是关于如何将这些理论付诸实践的科技前沿。我很好奇，书中会如何解释声音是如何从一个物理现象，通过各种电子设备，最终转化为我们能够听到的、有意义的信息。例如，微型麦克风的制造工艺，或者高保真扬声器的设计原理，这些都可能包含在内。我希望能够从中学习到一些基础但关键的知识，比如不同频率的声音是如何被传感器捕捉到的，或者电流是如何被转换成声波的。我也想知道，在国际上，有哪些公司或者研究机构在电声技术领域取得了突破性的进展，他们的技术路线是怎样的，以及这些技术未来可能对我们的生活产生哪些影响。如果书中能够提供一些案例分析，或者对一些经典的声音处理技术进行深入剖析，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引我了。深邃的蓝色背景，搭配着抽象的声波纹路，仿佛将人带入了一个充满无限可能的声学世界。我是一个对声音和音乐有着浓厚兴趣的普通爱好者，平时喜欢玩玩录音设备，听听不同品质的耳机，也偶尔尝试一下简单的混音。虽然算不上专业，但对那些能够提升听觉体验的黑科技总是充满好奇。这本书的题目《声音的力量》就点出了它所探讨的核心——声音的能量、声音的传播、以及如何通过技术手段来驾驭和增强它。我尤其期待书中关于“电声技术国际研究进展”的部分，这听起来像是能够让我窥探到行业前沿的窗口。比如，现在流行的沉浸式音频技术，或者说是为了解决空间音频在不同环境下表现差异而进行的努力，这些都是我非常感兴趣的方向。我也想了解，在未来的智能家居或者车载娱乐系统中，电声技术会扮演怎样的角色？它会如何改变我们的生活方式？这本书的厚度也让我觉得内容一定非常扎实，希望能从中获得一些能够指导我实际操作的知识，比如更科学的声场调试技巧，或者选择更适合自己需求的专业级电声设备。它不仅仅是一本学术专著，更像是一次声音探索的指南，一次对未来听觉体验的预见。