游戏引擎中的声音系统

一、声音基础

1.1 音量

声音振幅的大小

压强p：由声音引起的与环境大气压的局部偏差


1.2 音调

1.3 音色

1.4 降噪

1.5 人的听觉范围

1.6 电子音乐

将自然界中连续的音乐转换成离散的信号记录到内存中

采样 - 量化 - 编码

香农定理：采样频率是信号频率的两倍，就可实现无损采样。

采样：

量化：

编码格式：

二、三维音频渲染

三维场景中有无数的声源，每个声源从不同的方向，不同的距离表现的效果都不一样。

2.1 Listener
位置：一般放在摄像机和人物中间。不放在摄像机身上是因为当人物离开时仍然能听到声音；不放到人物身上的原因是当视野离开后，仍然能听到声音。这两种情况都不合理。
速度：多普勒效应
朝向：不同的朝向效果也不一样

2.2 空间化

到达左右耳的时间，方向都会影响音效的空间感。（听声辨位）

2.3 Panning

通过移动声源位置，模拟声音的变化。


但是当声音移动到两耳中间的时候，听到声音会变小

添加sin，cos解决这个问题

这样的话在声音移动的时候就可以保证听到的音量大小保持不变。

2.4 声音的衰弱

高频的声音衰减的快，低频的声音衰减的慢

通过在不同的频率之间插值计算，就可以体现出你距离声源的远近。

2.5声音的阻挡

声音是通过波的形式传播的

利用射线来计算声音的遮挡。

2.6 混响

回响-声音的反弹

不同的材质对声音的吸收也不同
在浴室中唱歌好听的原因：浴室空间小混响效果好

2.7 多普勒效应

多普勒效应（Doppler effect）是波源与观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。生活中比较常见的例子是远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细（即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），这就是多普勒效应现象，同样的现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声，音频参见[声的多普勒效应]。而关于频率和波长的直观感受如下图所示（来自wiki）。