【提要】 本文詳細的分析了各種聲音（節目）信號（樂器和人聲）的動態范圍、定義、計量方法及其特征，重點強調與簡諧信號計量值的區別；而動態閾是指電聲系統和設備的最高允許準峰值電平與它們的噪聲準峰值電平之差。動態閾是對電聲糸統和設備的技術指標的要求，顯然動態范圍與動態閾是兩個完全不同的概念，而動態閾與信號噪聲比也是不同的，因此在動態范圍與動態閾這兩個向題上是不能混淆的。

    【關鍵詞】 動態范圍  動態閾  信號噪聲比

    聲音（節目）信號的動態范圍是指聲音（節目）信號的最強聲與聲音（節目）信號的最弱聲的強度之差。一般用分貝表示。

    聲音（節目）信號的強度可以用好幾種計量值表示，而且聲音（節目）信號的幾種基本計量值之間的關系又不是固定不變的，所以使用不同的計量值來表示聲音信號的動態范圍時，數值上就會有所不同，甚至于產生很大的差異。在廣播、電視和電聲工程中更多的是使用聲音（節目）的有效值和準平均值來表示聲音（節目）的動態范圍，近年來，為了更準確地反映聲音（節目）信號在廣播、電視和電聲系統中的流程狀態，使用聲音（節目）信號的準峰值來計量聲音（節目）信號的動態范圍占了絕大多數。

    聲音信號強度的幾種計量值
    在聲音信號強度測量準中，為了能充分反映出聲音信號的波形特點，前后出現了五種計量值來表示聲音信號地聲壓和電壓的強弱，在將聲壓折算成聲壓級以及將電壓折算成電平時，也會涉及這五種計量值。其中有三種是基本的計量值，兩個是導出的計量值。
    1.峰值：它是聲音信號在一個完整周期內（周期信號）或一定長時間內（非周期信號）的最大瞬間絕對值。聲音信號電壓的峰值表示為：

  
    式中：U_p——聲音信號電壓在-T/2至+T/2時間內的峰值，腳注p為Peak的縮寫；U(t)——聲音信號電壓的瞬時值；T——計量周期。

    2.有效值（或稱均方根值）
    有效值：它是指聲音信號瞬時值平方平均值的平方根值，它等同于相同功率的直流信號強度來代表數值。所以聲音信號電壓的有效值定義為：

    式中：Urms——聲音信號電壓在-T/2至+T/2時間內的有效值，腳注rms為root mean square的縮寫；U(t)——聲音信號電壓的有效值；T——計量周期。

    3.整流平均值（簡稱平均值）
    整流平均值：它是指聲音信號瞬時絕對值的平均值，也就是將聲音信號進行全波整流（取絕對值）后的直流分量數值（取平均值）。

    聲音信號的整流平均值電壓的定義式如下：

    式中：U avg——聲音信號電壓在-T/2至+T/2的時間間隔內的整流平均值，腳注avg為average的縮寫；U(t)——聲音信號電壓的瞬時值；T——計量時間區間。

    從上述的定義可以看出，聲音信號的峰值、有效值和整流平均值都是用一個直流信號與之相比較而得來的有關數值。這三個基本計量值在廣播、電視、音響系統的測量中得到廣泛的應用。

    準峰值和準平均值是用聲音信號的有關數值與簡諧信號的有效值相比而導出的計量值。

    4.準峰值：它是用與聲音信號相同峰值的穩態簡諧信號的有效值表示的數值。

    準峰值定義式為：

    式中：U_q-p——聲音信號電壓的準峰值；腳注q-p為quasipeak的縮寫。

    5.準平均值：它是用與聲音信號相同平均值的穩態簡諧信號的有效值表示的數值。

    準平均值定義式為：

    式中：U_q-a——聲音信號電壓的準平均值，腳注q-a為quasiaverage的縮寫。

    綜上所述，不難看出，簡諧信號的五個計量值有其特有的固定比例關系。如圖1所示：

    但是，對聲音（節目）信號來說是千變萬化的，它們的五個計量值之間的比例關系不再像簡諧信號那樣有固定的比例關系，而是因聲音（節目）信號的頻譜成分或波形的不同而不同。如圖2所示：

    為相同有效值的聲音（節目）信號與簡諧信號峰值的不同，即一個簡諧信號的有效值和一個聲音（節目）信號的有效值是相同的，從圖2中不難看出，聲音（節目）信號的峰值與簡諧信號的有效值卻完全不同，聲音（節目）信號（實線）與簡諧信號（虛線）的有效值是相同的，而它們的峰值卻是完全不同的，此時，聲音（節目）信號的峰值與有效值之間不再按簡諧信號的/的比例關系了。當然，聲音（節目）信號的峰值與其整流平均值之間也不再按簡諧信號的的固定比例關系了。

    經過大量的測量統計發現，有些聲音（節目）信號聲壓（或對應的電壓）波形有特別高的峰尖，它們的峰值對其有效值之比，稱峰值因數，有的可能高達16－18分貝，而大多數常見的聲音（節目）信號的峰值因數，一般在0－15分貝，絕大多數在13分貝以下。

    從以上綜述，不難得出：五個計量值之間的固定比例關系只適用于簡諧信號；而對于非正弦波形的實際聲音（節目）信號就不再適用了。這一點對從事廣播、電視和電聲行業的工作者應當特別加以區別，不可混為一談。

    自然界中聲音的動態范圍是很大的，用有效值聲壓級或電平表示時，自然界聲音信號的動態范圍可高達80－100分貝，而交響樂、戲曲等聲音信號的動態范圍可達60－80分貝，一般語言聲音信號的動態范圍也可達20－40分貝。

    如果采用準峰值計量聲音信號的動態范圍時，有些交響樂的動態范圍可高達100分貝以上或