前言
数字技术是电子技术领域的一场革命,它逐渐取代了传统的模拟技术,使电子技术发生了翻天覆地的变化。同样,数字技术在音频工程中的广泛应用,使音频技术以崭新的面貌呈现在人们面前。使用数字音频技术便于对信号进行处理、控制和管理,也便于存储和复制。数字音频技术可广泛应用在通信、音频广播、音响工程、场馆建设、消费电子等国民经济的各个领域,正在对国民经济各个领域的发展产生深远影响。
当前,数字音频技术发展迅速,各种新型数字音频设备、换能器件不断出现,并发生了日新月异的变化。高品质、多声道、高效率编码、器件微型化、传输网络化、处理技术软件化等已成为今后数字音频技术的发展方向。
随着数字音频技术的发展,音频工程行业广大技术人员急需一本系统介绍声学技术原理,数字音频原理及检测技术的专著,根据数字音频技术的发展趋势,介绍声学技术的经典理论,电声换能器件原理,音频信号的压缩编、解码原理,数字音频工程技术原理、检测技术原理等,提高数字音频工程技术人员和检测人员的业务素质和技术水平。为此,国家广播电视产品质量监督检验中心、中国电子科技集团公司第三研究所、中国电子音响协会,组织行业有关专家、工程技术人员,共同编写了这本《数字音频原理与检测技术》,希望能对数字音频产品的研发、生产、检测和教学有所帮助。
本书共分3个部分11章。第一部分声学原理,共分两章,第1章声学基础知识,介绍声学发展简史、声学名词术语、声波基本性质、声辐射原理、听觉系统等,对声学工程的经典原理进行了系统分析与介绍;第2章介绍电声换能器原理,包括电力声类比、有限元分析、各种不同类型的传声器原理和扬声器原理等。第二部分音频信号处理,共分4章,是本书的重点,分别介绍了数字音频处理技术,音频压缩编、解码原理及国内外音频编、解码标准,各种不同类型的数字音频接口,多声道数字环绕声技术等,对数字音频信号处理技术中的基本原理、各种不同方式的信号处理技术,例如压扩、均衡、延时、混响、降噪等,进行了系统分析,介绍了MPEG系列音频标准、杜比AC-3、DRA、AVS及数字音频信号解码原理等。第三部分电声学和音频检测,介绍音频和声频检测技术。其中第7章电声换能器标准与检测介绍电声学测量条件及声学测量仪器,传声器、扬声器、头戴耳机主要性能参数的测量;第8章音频设备标准与检测介绍了国内外音频相关测量标准、音频设备测量的基本原理和方法;第9章音频工程系统标准与检测介绍建筑声学检测和厅堂扩声系统检测以及标准测量条件、测量项目、测量仪器、测量点的选择及测量方法等;第10章声音质量评价,介绍音质主观评价、音质客观评价、客观质量评价的结构,感知模型、扬声器听音试验标准、扩声系统工程主观听音评价方法等;第11章介绍了我国音响行业发展现状和发展的思路。附录给出本书使用的主要缩略语。
参加本书编写的人员大多是多年从事数字音响工程技术研究、设计、制造、检测、标准制定的专家和工程技术人员。本书不仅对音频技术的经典理论进行了权威论述,并对数字音频工程的设计、技术标准的制定原则、检测技术的经验进行了系统总结,反映了当前数字音频工程技术的最新成果,可作为指导数字音频工程设计、制造、检测人员的参考资料。本书的编写得到了天津大学电子信息工程学院李桂苓教授,国家广播电视产品质量监督检验中心专家办公室刘宪坤教授、董二生高级工程师、刘全恩高级工程师、安永成教授以及中国电子音响工业协会的大力支持与帮助。刘宪坤教授特为本书题写了书名,在此一并表示感谢。
本书内容新颖、翔实,全面系统地讲述了数字音频的原理和检测技术。全书编写力求深入浅出,通俗易懂,图文并茂,突出实用性。本书适合数字音频行业从事数字音频研发、设计、生产制造、质量检测、标准制定的科技人员阅读,也可作为大中专院校、职业技术院校电子消费类专业的教学参考书,广大音响发烧友阅读本书也会有所收获。
由于编写者水平有限,加之编写时间仓促,书中不妥之处在所难免。希望本书能起到抛砖引玉的作用,有更多的同仁参与讨论,提出宝贵的修改意见,以便本书再版时修订。
国家广播电视产品质量监督检验中心
中国电子科技集团公司第三研究所
中国电子音响工业协会