聲音
與音頻
你分得清嗎
Sound
Audio
在處理麥克風(fēng)和其他音頻/音頻設(shè)備時,“聲音”和“音頻”這兩個術(shù)語司空見慣。了解這兩個術(shù)語之間的區(qū)別將有助于了解該領(lǐng)域的專業(yè)人員,同時也使你能夠在使用麥克風(fēng)和其他音響/音頻設(shè)備時更有效地進(jìn)行溝通!
聲音和聲音的區(qū)別是什么? 聲音和音頻的關(guān)鍵區(qū)別在于它們的能量形式。聲音是機(jī)械波能(縱向聲波),它通過介質(zhì)傳播,在介質(zhì)內(nèi)引起壓力的變化。音頻是由電能(模擬或數(shù)字信號)構(gòu)成的,以電的方式表示聲音。
這個快速的回答涵蓋了聲音和音頻之間的根本區(qū)別,但有更多的東西還需要知道。在本文中,我們將進(jìn)一步討論聲音和音頻之間的區(qū)別,以及麥克風(fēng)如何使用這兩種能量。
什么叫聲音
聲音被定義為一種振動,通常通過氣體、液體或固體等傳輸介質(zhì),以可聽見的縱向壓力波傳播。
弗萊徹曲線
在能量上,聲音是機(jī)械波能。聲波就是物質(zhì)通過介質(zhì)(氣體、液體或固體)傳遞能量的振動。
這些波有可能長距離移動,在路上攜帶能量。
雖然波浪可以移動很遠(yuǎn),但介質(zhì)(必須具有彈性和慣性)的移動是非常有限的。介質(zhì)材料(微粒)不會遠(yuǎn)離平衡振蕩。
聲音是最容易理解的聲音來自一個聲音源(聲音、樂器、揚(yáng)聲器、耳機(jī)等)。通過空氣到達(dá)我們的耳朵,以便我們聽到它。
什么是音頻?
音頻最簡單地描述為代表聲音的電能(主動或潛在)。
音頻頻率和聲音一樣,都在20赫茲-20000赫茲的可聽范圍內(nèi)。與聲音不同,沒有“紅外”或“超”音頻頻率。
音頻可以進(jìn)一步分為兩類:模擬和數(shù)字。
模擬音頻
Analog Audio
模擬音頻表示聲音是以電交流電壓的形式存在的,無論是有源電壓還是電位電壓。
簡單來說,聲波在傳播時會產(chǎn)生壓力和位移的振蕩變化。在周期中,這些變化會使介質(zhì)中的微粒達(dá)到最大的稀薄和壓縮狀態(tài)(用赫茲或周期/秒來測量)。
模擬音頻是與聲音相吻合的交流電壓的聲音。在聲音和音頻之間的完全轉(zhuǎn)換中,這些交流電壓將具有與聲波本身相同的頻率和相對振幅。
將聲音轉(zhuǎn)換為音頻的設(shè)備被稱為“轉(zhuǎn)換器”或傳感器,例如麥克風(fēng)(將聲音轉(zhuǎn)換成音頻),揚(yáng)聲器和耳機(jī)(將音頻轉(zhuǎn)換成聲音)。
數(shù)字音頻
Digital Audio
數(shù)字音頻是將聲音信號轉(zhuǎn)換為一系列二進(jìn)制數(shù)字的技術(shù)。我們可以把數(shù)字音頻看作是模擬音頻的數(shù)字版本或數(shù)字化表示。
在本質(zhì)上,數(shù)字音頻和模擬音頻都是以波形為基礎(chǔ)來表示聲音的。然而,數(shù)字音頻的主要區(qū)別在于其離散性,而不是模擬音頻的連續(xù)性。數(shù)字音頻的波形由一系列不同幅度的微小樣本點(diǎn)構(gòu)成,這些樣本點(diǎn)組合在一起,就形成了一個音頻信號的數(shù)字化表示。
數(shù)字音頻可以方便地存儲在硬盤(包括光盤)、服務(wù)器或任何能夠保存數(shù)字文件的地方。
常見的數(shù)字音頻文件格式包括:
.aiff:這是蘋果使用的標(biāo)準(zhǔn)未壓縮光盤質(zhì)量的音頻文件格式。
.flac:這是Free Lossless Audio Codec(FLAC)的文件格式,它是一種開源的無損壓縮編碼器。
.mp3:這是一種開放源的有損音頻編解碼器,專為透明壓縮立體聲音頻而設(shè)計(jì),通常使用160-180千比特/秒的比特率。
.wav:這是Windows個人電腦常用的標(biāo)準(zhǔn)音頻文件容器格式。它通常用于存儲未壓縮(PCM)的光盤質(zhì)量聲音文件。
與模擬信號不同,數(shù)字音頻信號可以反復(fù)復(fù)制而不造成質(zhì)量損失。
需要注意的是,為了聽到數(shù)字音頻,音頻信號必須首先通過數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信號,以便驅(qū)動揚(yáng)聲器或耳機(jī)(它們本質(zhì)上是模擬設(shè)備)進(jìn)行播放。
同樣,為了用麥克風(fēng)記錄數(shù)字音頻,我們需要將麥克風(fēng)產(chǎn)生的模擬音頻信號通過模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。一些麥克風(fēng)(如USB麥克風(fēng))內(nèi)部已經(jīng)集成了這樣的ADC,而其他麥克風(fēng)則可能需要單獨(dú)的ADC設(shè)備(如數(shù)字混音器或音頻接口)來完成轉(zhuǎn)換。
麥克風(fēng)的聲音和音頻作用
麥克風(fēng)充當(dāng)將聲波(機(jī)械波能)轉(zhuǎn)換為音頻信號(電能)的傳感器。
BETA5大振膜電容話筒
PM05廣播級動圈麥克風(fēng)
在能量轉(zhuǎn)換中,麥克風(fēng)的關(guān)鍵組件是膜片。膜片會根據(jù)聲壓的變化而移動,而麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)則是根據(jù)膜片的運(yùn)動來產(chǎn)生電信號。
通常,這種轉(zhuǎn)換可以通過電磁感應(yīng)(動圈麥克風(fēng))或靜電原理(電容麥克風(fēng))來實(shí)現(xiàn)。
因此,當(dāng)聲音通過空氣傳播到達(dá)麥克風(fēng)并使其膜片振動時,麥克風(fēng)將輸出一個音頻信號。這就是任何一款麥克風(fēng)的基本工作原理。
揚(yáng)聲器工作原理
揚(yáng)聲器本質(zhì)上與麥克風(fēng)正好相反,它接收模擬音頻信號并將其轉(zhuǎn)換為聲音。揚(yáng)聲器的工作原理通常與我們的動態(tài)麥克風(fēng)相似,也是基于電磁感應(yīng)。
揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)一樣,也使用膜片。然而,這個膜片更寬更厚,能夠承受更高的電壓。揚(yáng)聲器水平的音頻信號被發(fā)送到揚(yáng)聲器,導(dǎo)致膜片推拉,進(jìn)而產(chǎn)生與音頻信號一致的聲波。
因?yàn)閾P(yáng)聲器本質(zhì)上是反向的麥克風(fēng),所以有可能將它們反向連接,并將麥克風(fēng)變成揚(yáng)聲器,反之亦然。
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