数字音频原理及应用 第4版 教案 第十一章 音频测量与分析-教学设计.docx

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《音频测量与分析》教学设计

授课题目

音频测量与分析

课时安排

2个学时

教学目的

熟悉信号电平的测量以及音量单位（VU）表、峰值节目表（PPM）的使用；

熟悉dB、dBm、dBμ、dBv和dBFS的含义；

了解信噪比测量方法；

了解频谱分析仪的工作原理；

掌握非线性失真（谐波失真、互调失真）的测量和计算方法；

熟悉眼图及抖动的测量方法。

教学重难点

重点：信号电平的测量以及音量单位（VU）表、峰值节目表（PPM），非线性失真（谐波失真、互调失真）的测量和计算方法；

难点：频谱分析仪的工作原理。

教学方法

讲授法，让学生了解和掌握知识点；

案例分析，通过图像/表格案例将抽象的概念具体化，，帮助学生理解知识点；

问答及讨论法，采用探讨式和启发式教学，提升学生的想象力和创新力；

教学手段

1．授课内容用ppt展示、板书展示，让学生学习相关内容；

2．设有互动提问环节，学生需课前回顾，课后提前预习。

教学进程设计

教学活动与主要表达

教学方法

章节导入

讲授：

数字声音广播的作用和地位。

电平测量

讲授：

声波产生与传播的基本原理；

人耳感知响度的规律；

人耳听觉与输入电压的关系：非线性的关系，对数关系；

分贝（dB）刻度和参考值；

电平表的分类:按测量信号分类,按形式分类,按读数特性分类;

积累时间和回降时间;

音频矢量示波器,多声道音频矢量示波器;

图片：

音频矢量示波器图。

信号频谱分析

讲授：

信号的定义及种类：确定信号与随机信号,连续时间信号与离散时间信号,连续时间信号与离散时间信号；

频谱分析的基本概念：定义，频谱测量，频谱的两种基本类型，复指数级数展开式；

周期信号的频谱特性：离散性，谐波性，收敛性；

脉冲宽度和频带宽度，脉冲宽度与频带宽度对周期信号频谱的影响；

其他相关技术：快速付氏变换，信号的频谱分析技术；

频谱分析仪：基本原理，分类；

滤波式频谱分析技术：基本原理，分类（档级滤波式频谱仪，并行滤波式频谱仪，扫频滤波式频谱仪，数字滤波式频谱仪）；

带通滤波器的性能指标：带宽，波形因子，恒带宽与恒百分比带宽，滤波器响应时间；

外差式频谱仪的组成：输入通道、混频电路、中频处理电路、检波和视频滤波等。

非线性失真的测量

讲授：

非线性失真概念，失真模型，失真度定义，失真系数；

谐波失真度的测量方法:谐波分析法,基波抑制法,白噪声法。

重点及难点总结

讲授：

重点：D信号电平的测量以及音量单位（VU）表、峰值节目表（PPM），非线性失真（谐波失真、互调失真）的测量和计算方法；

难点：频谱分析仪的工作原理。

课后思考及作业

参考资料[1]中第十一章课后习题1，2，4。

询问对本节课内容是否存在疑问。

讲授引导

教师讲授

实例显示

教师讲授

教师讲授

重难点总结

课后作业

答疑

教学环境及教具准备

教学环境：多媒体教室；教具准备：笔记本电脑、投影仪、粉笔、黑板、扩音器、激光笔等。

教学参考资料

[1]卢官明，宗昉．数字音频原理及应用（第３版）．机械工业出版社，2017

[2]倪其育．音频技术教程（第二版）．国防工业出版社，2011