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物理学术语

音调音调

声音频率的高低叫做音调(Pitch),是声音的三个主要的主观属性,即音量(响度)、音调、音色(也称音品) 之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度。音调主要由声音的频率决定,同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升。

基本信息

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中文名:音调

外文名:Pitch

解释:声音频率的高低叫做音调

简介

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音调定义

声音的高低叫做音调,频率决定音调。物体振动的快,发出声音的音调就高。振动的慢,发出声音的音调就低。

音调解析

音调的高低还与发声体的结构有关,因为发声体的结构影响了声音的频率。

大体上,500 赫兹以下的低频纯音的音调随响度的增加而下降,1500 赫兹以上高频纯音的音调随响度的增加而上升。

对音调可以进行定量的判断。音调的单位称为美(mel):取频率1000赫兹、声压级为40 分贝的纯音的音调作标准,称为1000 美,另一些纯音,听起来调子高一倍的称为2000 美,调子低一倍的称为500 美,依此类推,可建立起整个可听频率内的音调标度。这样得到的声压级40 分贝的纯音音调与频率的关系见下表:

音调高:空灵,清,纤细

音调低:雄浑,澎湃,粗犷

纯音的音调表:

频率f/Hz

音调/mel

频率/fHz

音调/mel

20

0

900

929

30

24

1000

1000

40

46

1250

1154

60

87

1500

1296

80

126

1750

1428

100

161

2000

1545

150

237

2500

1771

200

301

3000

1962

250

358

3500

2116

300

409

4000

2250

350

460

5000

2478

400

508

6000

2657

500

602

7000

2800

600

690

10000

3075

700

775

800

854

乐音(复音)的音调更复杂些,一般可认为主要由基音的频率来决定。

音调控制

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介绍

反馈式音频控制电路反馈式音频控制电路

所谓音调控制就是人为地改变信号里高、低频成分的比重,以满足听者的爱好、渲染某种气氛、达到某种效果、或补偿扬声器系统及放音场所的音响不足。这个控制过程其实并没有改变节目里各种声音的音调(频率),所谓“音调控制”只是个习惯叫法,实际上是“高、低音控制”或“音调调节”。高保真扩音机大都装有音调控制器。然而,从保证信号传送质量来考虑,音调控制倒不是必须的。

一个良好的音调控制电路,要有足够的高、低音调节范围,但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里,中音信号(通常指500赫)不发生明显的幅度变化,以保证音量大致不变。

所谓提升或衰减高、低音,都是相对于中音而言的。先把中音作一个固定衰减(或加深负反馈)然后让高音或低音衰减小一些(或负反馈轻一些),就算是得到提升。因此,为了弥补音调控制电路的增益损失,常需增加一到两级放大电路。

音调控制电路大致可分为两大类:衰减式和负反馈式。衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽,但因中音电平要作很大衰减,并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变。所以噪声和失真大一些。负反馈式音调控制电路的噪声和失真较小,但调节范围受最大负反馈量的限制,所以实际的电路常和输入衰减联合使用,成为衰减负反馈混合式。

衰减式

高音、低音分开调节:C1、C2、W1构成高音调节器,R1、R2、C3、C4、W2构成低音调节器。W1旋到A点时高音提升,旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升,旋到D点时低音衰减。组成音调电路的元件值必须满足下列关系:

(1) R1≥R2;

(2) W1和W2的阻值远大于R1、R2;

(3) 与有关电阻相比,C1、C2的容抗在高频时足够小,在中、低频时足够大;而C3、C4的容抗则在高、中频时足够小,在低频时足够大。C1、C2能让高频信号通过,但不让中、低频信号通过;而C3、C4则让高、中频信号都通过,但不让低频信号通过。

只有满足上述条件,衰减式音调控制电路才有足够的调节范围,并且W1、W2分别只对高音、低音起调节作用,调节时中音的增益基本不变,其值约等于R2/R1。

R1与R2的比值越大,高、低音的调节范围就越宽,但此时中音的衰减也越大。改变R1或R2后,如要保持原来的控制特性,有关电容器的容量也要作相应改变,为了避免高、低音调节时互相牵制,有的衰减式音调电路还加进了隔离电阻。作衰减式音调调节的电位器宜用指数型(Z型),此时,频响平直的位置大致在电位器的机械中点。

反馈式

W1作高音控制,W2作低音控制。W1旋到A点时高音提升,旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升,旋到D点时低音衰减。为了使电路获得满意性能,下面条件必须具备:

<1> 信号的内阻(即前一级的输出阻抗)不大。

<2> 用来实现音调控制的放大电路本身有足够高的开环增益。

<3> C1、C2的容量要适当,其容抗跟有关电阻相比,在高频时足够大,在中、低频时又足够小; 而C3的选择却要使它的容抗在低、中频时足够大,在高频时足够小。粗略地说,就是C1、C2能让中、低频信号顺利通过而不让高频信号通过;C3则让高频信号顺利通过而不让中、低频信号通过。

<4> W1、W2的阻值均远大于R1、R2、R3、R4。

当R1=R2时,该音调电路的中音频电压增益约等于1。

作衰减--负反馈式音调调节的电位器宜用阻值变化曲线为直线型(X型)的电位器。此时,频响平直的位置大约在电位器的机械中点。

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