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第1章 绪论 1

1.1关于本书 1

目标 1

读者 1

1.2使用本书 1

要求 1

结构 2

写作惯例 2

第一部分 理论 5

第2章 理论介绍 5

2.1声音设计的三个支柱 5

物理学 5

数学 5

心理学 5

技术与设计 5

第3章 物理的声音 7

3.1初等物理学 7

能量 7

力 7

压强 7

功 7

系统 7

功率 8

能量源 8

物质与质量 8

力、距离和加速度 8

位移、运动和自由度 8

激励 8

3.2材料 9

弹性与复原 9

密度 11

塑性 11

结构与强度 11

3.3波 12

波的模型 12

力的交换 12

传播 13

波的类型 13

幅度 14

速度 14

群速度和相速度 14

波长 15

频率与周期 15

简单的波算术 15

相位 15

叠加与相位对消 16

3.4界面 17

在固体界面处弯曲波的相位 17

耦合 18

反射和驻波 18

振动模态 19

对声波进行可视化 19

形状 20

熵与热 20

耗散与阻尼 20

3.5模拟（analogue） 20

势 21

能量输入口 21

流动 21

阻抗 21

抽头或输出口 22

容抗 22

实例网络类比 22

实例系统分析 22

3.6致谢 23

3.7参考文献 23

第4章 振动 25

4.1振荡器 25

周期与频率 25

自旋物体的频率 25

弛豫 26

弛豫系统的频率 27

量化 27

4.2简谐振荡器 28

在一根弹簧上的物块的频率 28

摆的频率 28

LC网络的频率 29

4.3复杂的谐振荡器 30

弦的振荡 30

一根棒子的振动 30

锥形、薄膜和薄板的振荡 32

4.4受激振荡和谐振 32

4.5参考文献 33

第5章 声学 35

5.1声学系统 35

空气中的振动 35

辐射 35

辐射图样 35

球面波、柱面波和平面波 36

5.2强度与衰减 36

声压级 36

位置与相关性 37

声学声音强度 37

几何衰减 38

传导和吸收 38

5.3其他传播效应 39

反射 39

散射 39

弥散 39

折射 39

衍射 40

漫射 41

地面效应 41

间接界面耗散 42

风切变 42

像差 42

多普勒效应 42

室内声学 42

混响时间 43

室外声学 43

5.4声学振荡 44

湍流 44

雷诺数 44

湍流的声音 44

管腔 44

来自管腔和喇叭的辐射 45

赫尔姆霍茨振荡器 45

5.5致谢 46

5.6参考文献 46

教科书 46

论文 46

在线资源 46

第6章 心理声学 47

6.1感知声音 47

人耳 47

人类听觉的频率范围 47

非线性 47

听觉门限 48

最小可觉差 48

定位 48

耳间时间差 48

耳间强度差 48

头响应传输函数 49

距离 49

声源身份特征 49

对响度的感知 49

响度标度与计权 49

持续时间和响度 50

疲劳 50

响度的改变 50

对频率的感知 51

纯音的分辨 51

临界频带 51

音域 51

分辨率 51

彼此接近的各个成分的平均值 52

幅度的快速变化 52

幻象基频 52

哈金斯双耳音高 52

Bi lsen频带边缘音高 53

对频谱的感知 53

对谐波和非谐波频谱的感知 53

协和、和声和粗糙 53

明亮度、灰暗度和频谱质心 53

共振、平坦度和共振峰 54

对时域结构的感知 54

颗粒度 54

事件与流 54

包络 54

起音 54

瞬变时间和上升时间 55

缓慢的起音 55

衰减 55

延音 55

释音 55

作用力与运动 55

先入为主与归属 55

持续时间的Gabor极限 56

先后顺序的Hirsh极限 56

分流 56

通过音高进行的分流 56

范诺登模糊度 56

频谱分流与空间分流 56

6.2声音识别 57

格式塔效应 57

辨别 57

定标 57

相似性 57

匹配 58

分类 58

识别 58

认可 58

关注 58

对应 59

非同步声音 59

盲听声音 59

视听合约 59

缺席 59

同时遮蔽 60

时域相邻遮蔽 60

6.3听觉场景分析 60

分离 60

图式激活 61

原初特征 61

调和性 61

连续性 61

动量 62

单调性 62

时域相关 62

相干性 62

场景分析的过程 62

6.4听觉记忆 63

短时记忆与长时记忆 63

听觉流水线 63

文字记忆与非文字记忆 63

视觉增强 63

6.5聆听策略 63

聆听的层级结构 64

反身的 64

隐含的 64

因果的 64

移情的 64

功能的 64

语义的 64

批判式的 65

减化的 65

分析式聆听 65

成分分析 65

导因聆听 65

占用的 65

6.6对声音的生理反应 66

镫骨反射 66

吃惊反应 66

朝向反应 66

狂喜反应 66

应激反应 66

双耳差拍诱导 66

心理疗法的运用和艺术 67

交叉模态感知 67

6.7声音、语言和知识 67

想象中的声音 67

谈论声音 67

名词描述 67

形容词和附加词描述 68

动名词描述 68

拟声法和头韵法 68

参考点 68

过程式知识 68

陈述性领域知识 68

命令性知识 68

诗歌性知识 68

分类知识 69

弱文化领域知识 69

强文化领域知识 69

6.8练习 69

练习1——感知 69

练习2——语言 69

练习3——知识与沟通 69

6.9致谢 69

6.10参考文献 69

书籍 69

论文 70

在线资源 72

第7章 数字信号 73

7.1信号 73

换能器 73

连续的电子信号 73

声音换能器 73

信息 73

表示信号 73

数字编码 74

数字-模拟转换 74

模拟-数字转换 75

数字信号处理 75

浮点归一化形式 76

对采样样点进行平滑 76

7.2图表 77

频谱 77

声谱图 77

瀑布图 77

7.3生成数字波形 78

生成各个样点 78

缓冲区 78

零的声音（静音） 79

1的声音（常数） 79

运动的信号 80

正弦波 80

复谐运动 81

随机运动的信号 82

突然移动的信号 82

慢速移动的信号 84

信号编程抽象 84

7.4致谢 85

7.5参考文献 85

书籍 85

论文 85

在线资源 86

第二部分 工具 89

第8章 工具介绍 89

8.1你需要什么 89

8.2用于声音设计的工具 89

8.3支撑工具 89

第9章 从Pure Data开始 91

9.1 Pure Data 91

Pure Data的安装与运行 91

测试Pure Data 91

9.2 Pure Data是如何工作的？ 92

对象（Object） 92

连接（Connection） 92

数据（Data） 92

音色接线图（Patch） 93

对Pd的深入考察 93

Pure Data软件结构 93

你的第一个音色接线图 93

创建一个画布 93

新对象的放置 93

编辑模式与接线 94

初始参数 95

调整各个对象 95

数字输入和输出 95

进入和退出编辑模式 95

更多的编辑操作 95

音色接线图文件 96

9.3消息数据和GUI块 96

选择器 96

bang消息 96

bang块 96

浮点消息 96

数字块 97

开关块 97

滑块和其他数值型GUI元件 97

普通消息 97

消息块（Message Box） 97

符号消息 97

符号块 98

列表 98

指针 98

表格、数组和图 98

9.4获取Pure Data帮助 99

9.5练习 99

练习1 99

练习2 99

练习3 99

9.6参考文献 99

第10章 使用Pure Data 101

10.1基本对象和操作原则 101

热输入口和冷输入口 101

不好的赋值顺序 101

触发器对象 101

让冷输入口变热 102

浮点数对象 102

整型数对象 102

符号和列表对象 102

合并消息连接 102

10.2使用时间和事件工作 102

节拍器 103

计数器时间基准 103

计时对象 103

Select 104

10.3数据流控制 104

Route 104

Moses 104

Spigot 104

Swap 104

Change 105

Send和Receive对象 105

广播消息 105

特殊消息目的地 105

消息序列 106

10.4列表对象和操作 106

列表的打包与解包 106

替换 106

留存 107

列表分发 107

更高级的列表操作 107

10.5输入和输出 107

打印（Print）对象 108

MIDI 108

10.6数字的使用 109

算术对象 109

三角运算对象 109

随机数 109

算术运算示例 109

比较对象 110

布尔逻辑对象 110

10.7常见的习惯用法 110

约束计数器 110

累加器 110

舍入 111

缩放 111

用Until进行循环 111

消息补数和倒数 112

随机选择 112

加权随机选择 112

延时级联 112

最后的浮点值和平均值 112

滑动最大值（或最小值） 113

浮点低通滤波 113

第11章 Pure Data的音频 115

11.1音频对象 115

音频连接 115

音频块 115

音频对象对CPU的使用 115

11.2音频对象与原则 116

输出端与合并 116

时间与分辨率 116

音频信号块到消息 116

发送和接收音频信号 116

音频发生器 116

音频线段对象 117

音频输入和输出 117

示例：一个简单的MIDI单音合成器 117

音频滤波器对象 118

音频算术对象 118

三角和数学对象 118

音频延时对象 119

11.3参考文献 119

第12章 抽象 121

12.1子接线图 121

复制子接线图 121

子接线图的嵌套 122

抽象 122

作用域和$0 122

12.2实例化 123

12.3编辑 123

12.4参数 124

12.5默认值与状态 124

12.6常用的抽象技巧 124

在父图中显示图表 125

使用列表输入 125

打包和解包 125

控制的归一化 126

加总链 126

被路由的输入 126

第13章 声音整形 127

13.1幅度相关的信号整形 127

简单的信号算术 127

上下界 128

波形整形 128

平方与方根 129

曲线化包络 130

13.2周期函数 130

对值域进行折回 130

余弦函数 130

13.3其他函数 131

多项式 131

表达式 131

13.4时间相关的信号整形 132

延时 132

相位对消 132

滤波器 132

用户容易掌握的滤波器 133

积分 133

微分 133

13.5参考文献 134

第14章 Pure Data的基本部件 135

14.1通道条 135

信号开关 135

简单的电平控制 135

使用对数规律的推子 135

MIDI推子 136

静音按钮和平滑淡化 136

声像定位 136

简单的线性声像定位器 137

平方根声像定位器 137

余弦声像定位器 137

交叉淡化器 138

多路分配器 138

14.2音频文件工具 139

单音采样器 139

文件录音机 139

循环播放器 140

14.3事件与音序 140

时间基准 140

选择音序器 140

分割时间 141

时间除法 141

与事件同步的LFO 141

列表音序器 142

文本文件控制 142

14.4效果器 143

立体声合唱/镶边效果 143

简单的混响 143

14.5练习 144

练习1 144

练习2 144

练习3 144

练习4 144

14.6致谢 144

14.7参考文献 144

网络资源 144

第三部分 技术 147

第15章 技术介绍 147

15.1声音设计的技术 147

层叠式的方法 147

中间层 148

15.2参考文献 148

第16章 基本策略 149

16.1工作方法 149

聆听 149

刺激 149

使用缩放 149

改变视野 149

保持感动 149

平衡各种优先级 149

各种成功技术的重复利用和分享 150

创造一个舒适的工作空间 150

欢迎观点的输入 150

16.2软件工程方法 150

结构化方法概述 150

16.3需求分析过程 152

达成一致看法 152

需求规格说明的文档 152

编写需求规格说明 153

占位符与依恋 153

目标媒体 153

16.4研究 153

报刊、书籍、电视纪录片 153

原理图与平面图 153

解析式的、局部的录音 154

冲激和测试激励 154

物理拆解 154

16.5创建一个模型 155

模型抽象 155

16.6分析 155

波形分析 155

频谱分析 155

物理分析 156

运算分析 156

模型参数化 156

16.7方法 156

分段函数 157

纯加性方式 157

混合式的加性方式 157

波表方式 157

减性方式 157

非线性方式 157

粒子方式 158

物理方式 158

16.8实现 158

封装 158

内部控制 158

接口 159

16.9参数化 159

去耦合 159

正交性与参数空间 159

参数空间的效率 159

因数分解/塌缩 159

16.10实践与心理学 160

设计流程 160

对象化 160

方便性 161

涌流 161

专心、熟悉、简单 161

时间与想象 162

16.11 参考文献 162

在线资源 162

第17章 技术1——加法 163

17.1加性合成 163

17.2离散求和合成 165

17.3预计算 166

17.4参考文献 166

第18章 技术2——波表 167

18.1波表合成 167

18.2实际的波表 168

18.3矢量合成 168

18.4波形扫描合成 169

18.5参考文献 170

第19章 技术3——非线性函数 171

19.1波形整形 171

波表转移函数 171

19.2切比雪夫多项式 172

19.3参考文献 174

第20章 技术4——调制 175

20.1幅度调制 175

20.2加入边带 176

20.3与其他频谱级联的AM 177

20.4单边带调制 178

20.5频率调制 178

负频率 181

相位调制 182

20.6参考文献 182

第21章 技术5——粒子 183

21.1粒子合成 183

粒子发生器 183

粒子合成的类型 185

声音杂混 185

粒子材质源 186

21.2时间与音高的变更 187

21.3参考文献 188

教科书 188

论文 188

第22章 游戏音频 189

22.1虚拟现实基础 189

游戏对象 189

对象方法 189

对象视图 189

对象的行为 189

玩家 189

世界几何 190

场景 190

平台 190

游戏逻辑 190

行事者与相关性 190

22.2采样样本还是过程式音频？ 191

事件对行为 191

基于样本的音频的种种局限 191

22.3传统游戏音频引擎的各种功能 191

切换 191

序列和随机化 191

混合 191

编组与母线 191

实时控制器 192

定位 192

环境氛围 192

衰减与阻尼 192

复制与对齐 192

音乐对白和菜单 192

22.4过程式音频的种种优势 192

延期的形式 192

默认形式 193

多样性 193

可变的代价 193

动态LOAD 193

22.5新游戏音频系统的种种挑战 194

动态的图形组态 194

反常与漂移等偶发事件 194

自动代码翻译 194

嵌入一个Pd解释器 195

插件 195

代价规格 195

混合结构 195

硬声音 195

22.6参考文献 195

书籍 195

论文 196

在线资源 196

第四部分 实战 199

第23章 实战介绍 199

实战系列——人工声音 201

第24章 实战1——人行横道 203

第25章 实战2——电话铃音 207

第26章 实战3——DTMF拨号音 211

第27章 实战4——警报发生器 213

第28章 实战5——警笛 217

实战系列——非膜质打击乐器 223

第29章 实战6——电话铃 225

第30章 实战7——弹跳 235

第31章 实战8——滚动 239

第32章 实战9——吱吱作响 243

第33章 实战10——啵嘤 247

实战系列——自然 251

第34章 实战11——火 253

第35章 实战12——冒泡 259

第36章 实战13——流动的水 265

第37章 实战14——灌浇 271

第38章 实战15——雨 275

第39章 实战16——电 281

第40章 实战17——雷 287

第41章 实战18——风 295

实战系列——机器 301

第42章 实战19——开关 303

第43章 实战20——钟表 307

第44章 实战21——电动机 311

第45章 实战22——汽车 315

第46章 实战23——风扇 321

第47章 实战24——喷气式发动机 325

第48章 实战25——直升机 329

实战系列——生命体 339

第49章 实战26——脚步 341

第50章 实战27——昆虫 347

第51章 实战28——鸟 357

第52章 实战29——哺乳动物 363

实战系列——破坏 369

第53章 实战30——枪 371

第54章 实战31——爆炸 381

第55章 实战32——火箭筒 389

实战系列——科学幻想 395

第56章 实战33——传送器 397

第57章 实战34——R2D2 401

第58章 实战35——红色警报 405

封面图片来源 409