第三章 人耳聽覺特性
聲音主要是通過響度,音高,音色三要素來表現(xiàn)其特性
響度:人耳對聲音強弱的主觀感覺稱為響度
音高:人耳對聲音調子高低的主觀感覺稱為音高或音調、音準。
音色:人耳在主觀感覺上區(qū)別相同響度和音高的兩類不同聲音的主觀聽覺特性稱為音色。
可聞聲頻率范圍為2 0Hz~2 0KHz,低于20Hz為次聲,高于2 0KHz為超聲,人耳聽不到次聲和超聲。在可聞聲頻率范圍內,音調和頻率不呈線性關系,而呈對數(shù)關系。
聲音可劃分為多個頻段,低音是基礎。
人耳聽覺的非線性掩蔽效應:
實驗表明,當兩個或兩個以上的聲音同時存在時,其中的一個聲音在聽覺上會掩蓋另一個(或其它的)聲音,這種現(xiàn)象稱為掩蔽效應。人們把被掩蔽聲的“聞閾”在受其它聲干擾時應提高的分貝數(shù)定為掩蔽量,以dB表示。掩蔽量不僅與頻率有關,也與聲音的性質有關。
人耳聽覺的可聞閾聲壓級為0dB,痛閾聲壓級為120 dB。
人耳聽覺的延時效應與雙耳效應:
人對聲源方位的定位,對聲音的立體感覺,主要是依賴于雙耳。
聲源到達左右耳的距離存在差異,將導致到達兩耳的聲音在聲級、時間、相位上存在著差異
這種微小差異被人耳的聽覺所感知,傳導給大腦并與存儲在大腦里的聽覺經(jīng)驗進行比較、分析,得出聲音方位的判別,這就是雙耳效應。
形成雙耳效應的本質因素在于聲音到達兩耳的聲音在聲級差、時間差和相位差。
立體聲的特點
具有聲像的臨場感:立體聲的重放,能夠比較真實地再現(xiàn)聲場,使人感到聲源的“像”(或聲象)已被分布到空間的各個角落或某些范圍,而不僅限于少數(shù)幾個揚聲器。不僅如此,借助于立體聲聲象空間的分布感以及空間的層次感,使得那些需要突出的聲部也能真實地再現(xiàn)。
具有較高的清晰度和較高的信噪比:立體聲由于具有聲象空間分布感的特點,聲源來自各方位,掩蔽效應雖然還存在,但比單聲道的影響要小得多,因而清晰度較高。立體聲卻可以相對減小噪聲,提高信噪比。
聽覺定位機理
耳殼效應:
近年來,通過大量研究表明,單耳也具有一定的辨別聲音方向的能力,這就是耳殼效應
“耳殼效應”對雙耳的定位功能起著重要的補充作用。
哈斯效應:
兩個同聲源的聲波若到達聽音者的時間差 Δ t在5—35ms以內,人無法區(qū)分兩個聲源,給人以方位聽感的只是前導聲,滯后聲好似并不存在;若延遲時間Δ t在35—50ms是,人耳開始感知滯后聲源的存在,但聽感所辨別的方位仍是前導聲源;若時間差Δ t在50ms以上時,人耳便能分辨出前導聲與滯后聲源的方位。哈斯對雙聲源的不同延時給人耳聽感反映的這一描述,稱為哈斯效應,哈斯效應有助于建立立體聲的聽音環(huán)境。
由哈斯效應可知,若反射聲延遲時間在30ms以下,聲音的定向決定于直達聲。
聲源停止發(fā)聲后,聲壓級降低60dB所需的時間稱為混響時間。各個頻段的混響時間是音樂廳最主要的聲學屬性,混響時間過長,聲音發(fā)渾。