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菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态

文章来源:夏昆冈 责任 更新时间:2007-5-23 【 】 【加入收藏

    什么是动态?很多音频设备,例如音箱、麦克风,以及一些图象设备,例如数码相机、扫描仪都说自己动态大。其实,他们说的都是动态范围。不管什么对象,只要涉及范围,就有个最大值和最小值,在图象或图象设备中,动态范围是指的光线明暗的变化范围,而音乐和音箱设备,动态范围则和响度有关。我们用图片理解一下动态范围。


菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
一张灰到深灰的渐变图,我们标记为渐变A图

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
这是渐变A图的直方图

    直方图其实就是柱状图,只不过柱子有点多。X轴上的点表明灰度(或称为亮度。每种颜色都对应了一个灰度,值的范围为0-255),我们使用了一条红线做为标识,可以看的出,这张图的灰度值变化范围就和红线一样。竖轴表示象素的数量(这个轴上的顶值是不确定的)。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
一张白到黑的渐变图,我们标记为渐变B图

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
这是渐变B图的直方图

    看得出,这张渐变B图标记的红线显然要比渐变A图要长得多。也就是说,渐变B图的亮度变化范围要比渐变A图大得多。专业点的说法是:渐变B图的色彩动态范围要比渐变A图大。或许渐变图表达效果不佳,我们再试一试实景照片来说明问题。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
故宫前面的牌坊,这张是原图

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
这张是上图的直方图,看得出明暗变化相当大。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
故宫前面的牌坊,我们压缩了其色彩动态,结果出现这种效果

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
上图的直方图

    通过实景照片的对比,相信您已经看出了不同动态范围造成的差异。在音响设备当中,动态范围和响度有关,即最小的响度到最大(不失真)响度这段区域的范围。我们常听的CD是16位的,它能产生65536级声压变化,这是理论极限。16位采样的前提下,动态范围是不可能超越0-65536的范围的。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
输出电平显示仪

    相信大家对图中椭圆区域内的东西并不陌生,这是一个输出电平显示仪,它以图形化的方式显示了当前输出电平的强度。假设我们连续记录电平强度,会怎样呢?

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
动态范围

    这种图应该比较直观的描述了动态范围,输出电平强度直接决定了响度。它并不是说越大声的声音,动态范围就越大。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
Disco舞曲音乐的响度特征

    这张图为典型的Disco舞曲音乐的响度特征,这种音乐很爆棚,但往往缺乏动态,因为他们最小声的地方也很“响”。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的动态
西洋古典音乐的响度特征

    而这张则有很多西洋古典音乐的响度特征相似,这种音乐往往有着很大的动态范围。很多音箱就毁于这种音乐,因为用户的使用错误,在听这种音乐前奏时,会觉得声音太小,于是把音量开得很大,等到高潮来时,功放输出功率过大,损坏扬声器。

    大动态范围能表现出一种大气势和大落差,更容易带来“波澜壮阔”的层次变化,这个概念用于硬件时,往往指该设备能获取或重现这个范围内的信号。在初步理解动态范围之后,你也许会想,是不是动态范围是越大就越好呢?下一篇我们将讲述一个和动态范围有关的概念——压限

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