声压和大气压相比是很小的，例如20Pa的声压差不多是人耳听觉的最高极限。声压再高将使人耳疼痛难受，这一极限称为痛阈。人们一般说话时，离开嘴唇0.5m处的声压大约是0.1Pa，仅为大气压的百万图3-2常见的声压级与声压的对比关系分之一左右。如果声压很低人耳便听不见了。具有正常听力的人耳所能听到的最低声压为2×10-5Pa，这个最低极限称为可听阈。综上所述，人耳能听到的声压范围是非常之大，从能听到最小声压2×10-5Pa到能承受的最大声压20Pa，两者相差高达一百万倍。声压与听觉关系密切，而且声压比声功率（或声强）更易于测量，因此，通常采用声压作为声学的基本量，用来计量声波的强弱，即声音的大小。由于人耳从能听到的最低声压（听阈）到感觉耳痛时的最高声压（痛阈）之间相差106倍，在如此大的范围内，用声压来衡量声音的大小是很不方便的，要用具有一定绝对值精度的仪器来测量也很困难，另外人耳的分辨能力不但与声压的绝对值有关，而且还与它的相对值有关。因此，在实际应用中，采用级的方法来计量。声压P与基准声压P0之比，取以10为底的对数乘以20即为声压级。单位dB。
Lp=SPL=20lgp/p0
其中参考声压P0=2×10-5Pa。
一个声音信号可以用声压的三个客观物理量幅度、频率和相位来表示。而对于人们的主观感觉，声音则可以用响度、音调和音色来描述。声音的响度与声波振动的幅度有关，音调高低取决于声音的频率，复杂声音的频谱（包括其谐波成分和它们的相对关系）决定了声音的音色。人耳的听觉系统能否听觉的声压和频率范围到声音，取决于声音的频率和强度，正常的听觉频率范围为20Hz～20kHz，强度范围为3dB～130dB（当测试信号为1kHz时）。正常听觉的人所能听到的声音的区域，以及语言和音乐声所占的区域。由图可见，音乐声、尤其是语音只占整个可听声区域很小的一部分。当人的年龄超过25岁，对频率在15kHz以上的声音的灵敏度就明显降低，随着年龄的增长，频率感受的上限将逐年下降。
使声音听得到的最低声压称为听阈，它和声音的频率有关。正常条件下，听力正常的青年人在自由声场中双耳听觉的听阈，在800Hz～5000Hz的范围内接近于零分贝；5000Hz以上听阈急剧上升。听觉区域的上限有时取在不舒服阈，它的声压级大约为120dB，与频率无关。但更常用的是取140dB声压级的痛阈为极限。大于140dB的声音会使人感觉到疼痛，在150～160dB的声场内会使人耳发生急性损伤。痛觉来自中耳，在120dB时感到不舒服是一种听力感觉。听觉的频率下限不是太明显，因为在低频，听觉和振动感觉合并在一起了。一般来说，听觉的频率下限在20Hz左右。
一、录音环境的声学特性
声音是在空间中发生和传播的，录音工作也是在特定的空间环境中进行的。因此，对录音环境声学特性的了解对合理安排和进行录音工作非常重要。从声学特性来看，声音事件发生的空间环境大致分为两类：自由空间和封闭空间。典型的自由空间是消声室，声波在其中“自由”传播而不存在反射；无限宽广的室外空间可以粗略地看成是自由空间。典型的封闭空间是室内，大至大型厅堂、体育馆，小至小型演播室、洗手间等等，都是封闭空间的典型例子。从声学性质上讲，声源在自由空间中形成的是自由声场，而在封闭空间内形成的则可以作为混响声场的情况处理。任何实际的声场，除了为特殊用途而设计的空间外，都不是严格意义上的自由声场或混响声场，这种划分只是为了问题处理的简单化而已。
声波在实际空间中传播，理想的自由声场很难获得，声波的传播总会受到实际存在的界面的限制，声波也会因此发生反射、折射、绕射等现象。声波在空间中传播时，如果在声的传播路径上放置一块挡板，则一般地讲来，会有一部分声波反射回来，同时也有一部分声波会透射过去。例如，一堵普通的砖墙既可以隔掉部分声音，但又不能把全部的声音都隔掉；一堵木板墙将有更多的声音被透射过去。声波的这种反射、折射和透射现象也是声传播的一个重要特征。声波在传播路径上遇到障碍物时，有时会有部分声波绕过障碍物继续前进，这种现象为衍射或绕射。衍射是波动过程的基本现象之一，其产生的条件是必须保证物体的尺寸L小于或接近于波动的波长λ，即L≤λ时衍射现象才比较显著。可听声的波长约为17mm～17m，与障碍物的尺寸可比拟，因而声波的衍射现象较为显著。
在室外环境进行声景录音时，除了要考虑声音在物体表面的反射、折射等现象引起的声场变化外，还要注意气候环境对声音传输的影响。声波从声速大的媒质传播到声速小的媒质时，声波传播的方向会发生变化，与入射声波的传播方向相比，折射声波的传播方向将靠近法线方向。反之声波从声速小的媒质传播到声速大的媒质时，折射声波的传播方向将偏离法线方向。声音的传播速度首先受到风速的影响，当声波顺风传播时，相对于地面的声速应加上风速，由于地面对空气运动的摩擦阻尼，风速随离地面高度的增加而增大，从而使靠近地面的风有一个梯度。因此，声速也随高度的增加而增大，从而使声波的传播方向向下弯曲；反之声波朝逆风方向传播时，相对于地面的声速应减去风速，声速随高度的增加而减小，从而使声波的传播方向向上弯曲，就可能出现“声影区域”，即因折射而使得直达声传播不到的区域，声影区出现在上风的方向，这就是为什么声音顺风方向要比逆风方向传播得更远的道理。
声音在空气中的传播速度还与温度有关，温度越高，声音的传播速度越快，20度时声速为344m/s。当大气温度随高度的增加而提高时，声速也随高度的增加而增大，从而使声波的传播方向向下弯曲。这时，地面上声源所发射的声音，由于集中在地面附近区域，可以使声音传播到较远地方。反之，当大气温度随高度的减小而降低时，声速也随高度的减小而降低，声波传播方向将向上弯曲，这时地面附近所发射的声音将在离声源一定距离的地面上掠过，并在离声源较远的地方形成声影区，大气温度变化对声波传播的影响。晴天的傍晚，地面由于热辐射和热传导而迅速冷却，靠近地面的空气温度下降，而离地面较高处的空气仍保持较高的温度。相反，晴天的中午，大气温度随高度的增加而降低。这就是在晴天时为什么地面上声源所发的声音傍晚比白天传播得更远的道理。
气象条件的复杂性表现在风力、风向经常是不稳定的，由此引起声波在大气中传播时声级的随机起伏。在比较稳定的大气中，如静夜、弱风条件下，典型的起伏范围是5dB。在不稳定的大气中，如晴天、强风，典型起伏范围为15～20dB。向下风传播时，起伏大小随信号频率和距离增大而增加。向上风传播时，在靠近声影区边界处起伏最大。这些不稳定的因素，在现场录音时必须引起注意。
在室内环境下进行声景录音时，则需要注意室内的混响对声场带来的影响。所谓混响，就是指声源停止发声后，由于声音的多次反射或散射，声能延续的现象。混响一般用混响时间来度量，混响时间是指声源停止发声后房间内声能密度衰减60dB所需要的时间，用T60表示。混响时间T60与频率有关，常以500Hz的T60作基准值，用125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz这6个频率所对应的T60来表示房间混响时间的频率特性。由于室内混响的存在，声景录音中要注意声音清晰度的问题。声音清晰度是早期声能和混响声能比值的对数值，用C50表示，单位为dB，早期声是指直达声后最初50ms内听到的声音，混响声是指在此以后听到的声音。所谓直达声是指未经反射、直接传播到某点的声波。直达声压按距离反比规律衰减，混响声可近似地认为在空间内各点都相等，因此在离声源的某一距离处，其直达声有效声压与混响声有效声压正好相等，这个距离称为自由场半径，或称为混响半径。封闭空间体积或界面的吸声系数越大，混响半径就越大，在小于混响半径的区域内，直达声大于混响声。表3.5列举出一些典型场所的参考混响时间。
二、录音对象的声学特性
声景录音的对象范围非常广泛，任何具有史料价值的声音都是值得记录的。因此声景录音的对象可能是任何声音事件，例如在对老北京吆喝和响器声的抢救性记录中，录音的对象就是人和响器，在对天安门广场上升国旗时的声景进行记录时，录音的对象就以国歌演奏乐队、国旗护卫队为主。
声景录音的对象可以简单的分为几类：
（1）人物语言和对话；
（2）环境自然音响（如风雨雷电声、昆虫声、鸟叫声、树叶沙沙声等）；
（3）客观性音乐（乐器声或歌声等）；
（4）人工声（交通工具的声音、机械设备的声音等）；
（5）日常生活中人的活动有关的声（人的活动而产生的碰撞、摩擦声，如敲门声、磨刀声等）。
不同的录音对象具有不同的发声方式和声学特征，这就需要录音人员首先要具备相关的声学知识，才能在录音中选择合适的录音位置和录音距离，得到可用的录音资料。下面简要介绍一下语声和乐声的发声机理和声学特征：
语音是由人的发声器官发出的有体系的声音。人体的发声器官可分为三个主要的子系统：肺和气管、喉、声道。肺和气管是整个系统的能源，喉是主要的生成机构，而声道则对生成的声音进行调制。发生器官是利用压缩气体产生声音的，压缩气体由肺供给，并通过气管传送给声音生成系统。这些器官还控制生成语音的音量，除喘气可能出声以外，在语音中几乎听不到肺和气管发出的声音。语音信号的频带约在100Hz～10000Hz；主要频段约为100Hz～4000Hz。人们日常会话时辐射的声功率平均为40μW，耳语的最低声功率可达0.001μW，有训练的歌唱家最高可产生1W的功率。各种语言和方言差别可能很大，但平均频谱相差不多，在每个频带中，语言信号的动态范围约为30dB，峰值约比平均值高12dB，而最小值比平均值约低18dB。
在声景录音的语音拾音时，嘴和传声器的距离、位置的关系，发声的方法和技巧都要认真推敲，一般的距离在30cm左右，但也要根据录音任务的要求与室内混响时间的长短进行调整，混响长，距离可近些；混响短，距离可远些。声源和传声器之间的角度应尽量小，使声源对准传声器中心线，这时频响最好，可得到活泼且清晰的声音。拾音时，有一种最常见的问题就是喷传声器和句与句之间的“抽气声”，因此在拾音时要特别注意这样的问题。在有[p]、[b]开头的句子就最容易出现喷传声器的情况，处理的方法是：要及时调整发声方向与传声器的指向夹角，将传声器稍稍偏离口部，即让传声器的轴向指向嘴而不正对着嘴；也可以将传声器斜吊在录音者的上方并指向嘴，这样就减少低音成分的拾取，从而避开了发[p]和[b]等爆破音时喷出的气流冲击传声器振膜；同样也可以把传声器斜摆在讲话者面颊两侧或底部；另外也可以在传声器与说话者之间加装隔喷口的防风网或防风罩。拾音距离与传声器的指向性还有直接关系，当使用无指向性传声器时，拾音距离可近些，使用心形传声器可比无指向传声器的拾音距离远1.5倍，因为它们拾取的混响声是不同的。录歌唱声时，要根据唱法的不同进行传声器距离和角度的调整。通俗唱法时，多采用近距离录音，传声器和声源的距离为1～5cm，角度应为15～30度，这样可以避免低频气团的噗噗声；而传声器与口型成0度时，气流声很重，容易产生低频噗噗声；传声器与口型成15～30度时，音色的低频、中频、高频声带较为均衡。民族和美声唱法时，传声器和音源距离为5～20cm，角度近似15度。当具有多个声部时，需要采用远距离拾音。
乐音是由乐器发出的声音，大部分乐器都可视为是一个由三部分单元组成的耦合振动系统：振动体（管、弦、簧、膜、板）、激发体（弓、簧管的簧）、共振体（共鸣板、空腔）。振动体是乐器的主要声源，激发体是用以激发振动体振动的，共振体用来辐射声音。另外还有一些附体，如传导体、支持体等。振动体决定基音和泛音的频率，激发体决定激发的大小和频率（主要是基音或某个分音），共振体则给乐器的音色以固有特征。语音的特征表现为若干共振峰，乐器的特征也表现为共振峰。激发频率如低于共振峰频率，则频率（因而音色）就由共振峰控制，并表现出它的特色。不同种类的乐器其振动体不一样，弦乐器（小提琴、琵琶等）是通过弦的振动发声，管乐器（木管、铜管等）是以管或管腔内的空气振动发声的，簧乐曲（唢呐、双簧管等）是以簧振动发声，而打击乐器（鼓、木琴等）则是以膜振动或板振动进行发声的。
