中央广播电视大学开放教育试点

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1、中央广播电视大学“开放教育试点”教育学类小学教育专业信息技术与教育技术（下）课程第三章辅导1第三章听觉教学媒体及其应用　　重点内容一、声波和听觉　　声波和人的听觉机理虽然是物理与生理学的知识，但是对正确、有效地运用听觉教育媒体，改善教学质量有很大的帮助。　　1.声波传播的特点　　声音是以声波的形式进行传递和存在的。声波是一种机械波，具有纵波一般的波动特性，例如，反射、折射、绕射、干涉等。声波在传播中遇到障碍物时，它的能量一部分会被障碍物吸收，另一部分会被反射回来。若在一个封闭的室内，产生的反射声波会被周围的墙壁、天花板和其它障碍物所吸收和反射，形成一系列逐渐衰减的反射声波。例如，北京

2、的明清代建筑天坛的回音壁便是对声波特性的利用。从声音的发出到衰减60分贝（至原来的百万分之一）所需要的时间称为混响时间。一般，常用混响时间的长短来表明封闭室的混响衰减速度。房间混响时间的长短对听音效果有很大影响。混响时间短，声音“干”，单薄枯燥，混响时间太长，声音“空”，含混不清，只有混响时间适当，才能使声音清晰明亮、丰满浑厚。正规的声学场所（例如，音乐厅），大都采取一系列特殊措施来确保合适的混响时间。　　2.语言和音乐的声音特征　　自然界里，几乎所有声源发出的声音都不是只有一种频率和强度的“纯音”，而是包含了许多频率不同、强度不等的声音分量，组合成的复合音响，而且在发声过程中，其频

3、率和强度不断地变化着。在音响中，频率最低的分量称为基音或基频，其它频率中，凡比基频高的分量统称泛音。在很多情况下，泛音的频率呈基音频率的整数倍形式，所以泛音也称为高次谐波分量或谐音。　　语言与音乐的一个重要分别是频率范围不同，语言的频率范围较窄，其基频在80—350Hz范围内，高次谐波也仅达8KHz。频率较高的声音分量对语言清晰度特别重要，放音系统应该能重发频率较高的声音分量。人们唱歌声的频率范围比语言宽，基频大约为80—1200Hz，高次谐波可超过10KHz。音乐的频率范围更宽，基频约为16Hz—4KHz，实际频率范围的上限可扩展到15KHz—20KHz。依据这些条件，对教学用音响

4、设备的频率响应指标上的要求，可视用途的不同而选择，语言学习机的频响范围有80Hz—10KHz就已足够，而要完美地播放和记录音乐节目，频响的下限应可以扩展到40—20Hz，上限应能够提升到16KHz—20KHz。　　语言和音乐的另一个特征是音响的功率和动态范围。音响的功率代表所能发出声音的强度，动态范围表明它们的强度变化范围。语言的声功率约1微瓦，大声讲话可提高到1毫瓦。单个乐器的声功率在0.01—100毫瓦之间，大型交响乐队很容易产生100瓦的声功率。语言的动态范围大约是30分贝，乐器的动态范围大约是30分贝（木管乐器）到50分贝（弦乐器）。一般乐队的动态范围大约是40—60分贝，它

5、决定用哪些乐器和用多少乐器来产生最强和最弱的声音。大型交响乐队的动态范围可达100分贝。动态范围这个特性也是人们选用音响设备的一个依据。　　3.人耳的听觉特性7　　声音是客观存在的，而人耳的听觉是一种主观感觉，两者之间既有着密切的联系，又存在一定的区别。人的听觉是一个复杂的物理—生理—心理过程，常用响度、音调、音色三种量来描述，这三种量是人对声音的主观感觉的要素。　　正常人的听觉器官所能听到的声音频率是16～20，000Hz（听域）。但对不同频率声音的敏感度和所能忍受的最大强度并不一致。人耳对声音强弱的主观感觉也称为响度。响度主要决定于声波的振幅，振幅值越大，声音越响。响度感觉采取声

6、压有效值（P）和声强值（I）的对数来表示声音的强弱，分别称为声压级（SPL=201gP/P。，P。为零声级的参考声压值）和声强级（SIL=10lgI/I。，I。为零声级的参考声强值），单位都是分贝（dB）。　　人的听觉可感知的频率范围的声波称为可闻声。低于20Hz或高于20kHz的声波不能被人耳感受器官所感知，分别称为次声波和超声波。对不同频率音响的人耳听觉响应是不同的，频率越低或越高，响度感觉越差，而对中高频率（1kHz～5kHz）的声音相对比较灵敏。　　响度特性对于解决声响中的实际问题时具有很大的意义，例如，在听音乐节目时，人们设计了响度控制器（Loudness），以在音量减小时

7、提升高、低频电平，从而获得高低音平衡、音质优美的效果。响度特性的规律是进行高、低频率电平提升，实现展宽频带、均衡人的听觉感受的音响效果的重要依据。　　音调是人耳对声音调子高低的主观感受。人耳的音调感觉与声音的频率相对应。频率高，音调高，声音听起来“尖”；频率低，音调低，声音听起来“低沉”。在复合音中，音调决定于基频频率。但是，音调的高低感觉与声音频率之间不存在线性的对应关系，而是呈一种对数曲线的对应关系。同时，人耳对于音调的感觉还会受到声波振幅的影响，一般