2.1 什么是音频

2.1.1 什么是声音

要理解音频的概念，首先需要了解什么是声音。简单地讲，声音是通过空气传播的一种连续的波。在现实生活中，声音是混杂的，由许多不同频率的正弦波复合而成。

声波在物理上通常用振幅、频率和相位来进行描述，如图2-1所示。其中，振幅表示声波产生的压力，体现了声音的强弱。频率表示声波变化的速率，体现了音调的高低。相位表示声波的起点和方向，体现了声音的方位。

图2-1 声波图

声音的物理特性与人对声音的主观感觉相对应，可分别用音调、音强和音色来描述。音调是指人耳对声音调子高低的主观感觉，主要是与声波的频率有关，也和发声体的结构等因素有关。通常，女声的音调要比男声的音调高一些，这是因为女声的声波频率比男声声波频率要高。音强是指人耳对声音强弱的主观感觉，在频率一定的情况下音强取决于声波的振幅。音色是指人耳对声源发声特色的感受。例如，在许多人同时说话的嘈杂声中，我们可以听出朋友的声音。不同的乐器，即使音调和音强都相同，我们也可以把它们区分开来。音色主要与声波的波形有关，也和发声材料有关。

此外，声音还具有方向性，如图2-2所示。人类感知声源位置的最基本的理论是双工理论，这种理论基于两种因素：两耳间声音到达的时间差和两耳间声音的强度差。时间差是由于距离的原因造成，当声音从正面传来，距离相等，所以没有时间差；但若偏右三度则到达右耳的时间就要比左耳约少30μs。而正是这30μs，使得我们辨别出了声源的位置。强度差是由于信号的衰减造成的。信号的衰减一方面是因为距离而自然产生，另一方面是因为人的头部遮挡，从而使得靠近声源一侧的耳朵听到的声音强度要大于另一耳。正是由于声音到达左右耳的时间差和强度差的存在，人耳才能判别声音的来源方向。利用声音的这种方向性，可以制造声音的立体感和空间感效果。

图2-2 声音具有方向性