本文討論的聲信號(hào)主要是指語(yǔ)言和音樂信號(hào)，它們是一種瞬時(shí)變化的隨機(jī)信號(hào)，是一種波形很復(fù)雜的信號(hào)。根據(jù)傅里葉分析，任何復(fù)雜信號(hào)都可以用一系列的簡(jiǎn)諧信號(hào)來表示（這也是現(xiàn)代頻譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)），因此常用測(cè)量設(shè)備的指示裝置都是針對(duì)簡(jiǎn)諧信號(hào)而設(shè)計(jì)的。描述簡(jiǎn)諧信號(hào)大小的物理量有：峰值、有效值和平均值。這些量都有非常明確的物理意義。
1 表示簡(jiǎn)諧信號(hào)的物理量
峰值(Up)表示某一時(shí)間間隔內(nèi)信號(hào)的最大瞬時(shí)值；
有效值(Urms)是指某一時(shí)間間隔內(nèi)信號(hào)的瞬時(shí)值的平方平均值的平方根值，表示信號(hào)所具有的能量；
平均值(Uavg)是指信號(hào)瞬時(shí)絕對(duì)值的平均值。
對(duì)于簡(jiǎn)諧信號(hào)這三個(gè)量之間的關(guān)系是：
如果設(shè)Up = 1，則Urms= 0.707，Uavg= 0.637。如果用分貝來表示，以Up為參考，則有效值比峰值下降3dB，平均值比峰值下降3.9dB，比有效值下降0.9dB。如圖1所示。
圖1 簡(jiǎn)諧信號(hào)三個(gè)量的關(guān)系
這三種物理量中最常用的是有效值，例如，測(cè)量放大器的表頭、萬用表上的電壓指示以及電度表等指示的都是信號(hào)的有效值。
2 復(fù)雜聲信號(hào)的表示方法
然而，用表示簡(jiǎn)諧信號(hào)的物理量來表征音頻工程中的語(yǔ)言或音樂信號(hào)則不行，因?yàn)檎Z(yǔ)言或音樂信號(hào)的波形很復(fù)雜。通常情況下，我們并不一定要知道語(yǔ)言或音樂信號(hào)的能量大小，卻更關(guān)心信號(hào)在傳輸過程中是否失真。取一段語(yǔ)言或音樂信號(hào)進(jìn)行觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多能量很小但峰值很高的尖峰，這不同于簡(jiǎn)諧信號(hào)。為了表示此類信號(hào)波形的特征，引入了一個(gè)物理量——峰值因子，即信號(hào)的峰值與有效值之比。對(duì)于簡(jiǎn)諧信號(hào)，其峰值因子為1.4，而語(yǔ)言信號(hào)的峰值因子一般為3～5，音樂信號(hào)的峰值因子更高，可高達(dá)10以上。
如果用有效值表來指示語(yǔ)言或音樂信號(hào)的大小，則只能了解信號(hào)的能量大小，而不知道信號(hào)的峰值情況。信號(hào)在有效值表上指示為最大值時(shí)，信號(hào)的峰值可能早就被削掉了。信號(hào)的峰值的能量雖然很小，但對(duì)音質(zhì)的影響卻至關(guān)重要。人耳對(duì)瞬時(shí)變化的峰值是通過一定的日寸間平均來反映的，并不敏感。但是，如果尖峰被削波，則會(huì)出現(xiàn)很多原來信號(hào)中沒有的高頻成分，這就是失真。人耳對(duì)失真極為敏感。所以，音頻工程中不能用有效值來指示聲信號(hào)的大小。為此，提出了兩個(gè)新的物理量：準(zhǔn)峰值和準(zhǔn)平均值。這兩個(gè)量完全是因音頻工程的需要而提出的，它不像峰值、有效值和平均值等有明確的物理意義，是一個(gè)相對(duì)量。
2.1準(zhǔn)峰值
準(zhǔn)峰值，是用與聲音信號(hào)有相同峰值的穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)諧信號(hào)的有效值表示的值。假如有一個(gè)音樂信號(hào)波形如圖2所示，它有很多很尖很高的峰，假設(shè)有一個(gè)簡(jiǎn)諧信號(hào)的峰值與被測(cè)的音樂信號(hào)的峰值一樣高，就可以用此簡(jiǎn)諧信號(hào)的有效值表示該音樂信號(hào)的準(zhǔn)峰值。對(duì)于簡(jiǎn)諧信號(hào)來講，準(zhǔn)峰值就是有效值；對(duì)于復(fù)雜的聲信號(hào)，則知道其準(zhǔn)峰值，就可以準(zhǔn)確地知道其峰值的大小，即比準(zhǔn)峰值大3dB。這對(duì)節(jié)目信號(hào)的控制非常有利，可以有效地防止電聲設(shè)備對(duì)節(jié)目信號(hào)的削波。指示準(zhǔn)峰值的表頭稱為峰值節(jié)目電平表，又稱為PPM表。
圖2 準(zhǔn)峰值示意圖
2.2 準(zhǔn)平均值
準(zhǔn)平均值，是用與聲信號(hào)有相同平均值的穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)諧信號(hào)的有效值表示的值。對(duì)于簡(jiǎn)諧信號(hào)，準(zhǔn)平均值就是有效值；對(duì)于復(fù)雜的聲音信號(hào)，其平均值與聲信號(hào)的響度相對(duì)應(yīng)，所以指示準(zhǔn)平均值的表頭稱為標(biāo)準(zhǔn)音量表，又稱為vu表。
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