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声音进阶-声音效应

ming8918
2026-03-31 / 0 评论 / 0 点赞 / 0 阅读 / 0 字 / 正在检测是否收录...
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响度曲线

Fletcher Munson 曲线是一组通过实验确定的图表,显示一个频率的声音必须达到多大的音量(以dB SPL为单位)才能被感知为与另一个频率的声音同样响亮。换句话说,如果我以 80 dB SPL 播放 1,000 Hz 音调,我必须播放多大音量的 100 Hz10 kHz 或任何其他频率才能使其听起来与 1,000 Hz 音调一样响亮?如果我从 40 dB SPL 而不是 80 1,000 Hz 音调开始呢?

Fletcher MunsonISO226标准比较。

 1,000 Hz 时,80 phon 线与 80 dB SPL对齐,还不错。如果我们降低到 100 Hz 会怎样?现在我们的 80 phon 线更接近90 dB SPL。这告诉我们,为了使 100 Hz 的声音在 80 dB SPL 时听起来和 1,000 Hz一样响亮,它必须以大约 90 dB SPL 播放。换句话说,我们的耳朵对100 Hz不太敏感。3-4 kHz 左右的下降情况如何?这告诉我们,我们的耳朵在那个区域更敏感,较低的 SPL 听起来同样响亮。

这在制作音响时必须考虑的,现场播放也可参考,特别是仪器测量时就会计权,就是根据等响度曲线设计的。测量噪声声级所用的声级计也要利用等响曲线。因为在测量噪声这种复音时,必须反映人耳的感觉特点,不能简单地对声音各个成分原样相加,而需要对它们按等响曲线的形状来计权,以求得与人耳实际听得的效果相符合。通常,声级计上大多有ABC三种计权,它们分别是大体按40方、70方、100方三条等响曲线设计的。

声音的响度级还与声音的持续时间有关。对于振幅一定、持续不断的声音,开始听到时响度级不是立即达到一定的数值,而是比较急速地增大,经过一段时间后达到最大值,随后则逐渐减小。

对于持续时间在1s以下的声音,人耳会感到响度下降。频率越高的声音,下降得越多,持续时间越短的声音,听起来响度下降得越多。

当声压级在50B以上时,人耳对声压级差的辨别阈,即人耳能辨别的最小声压级差大约为1dB,与频率的关系不大。如果声压级小于40dB,声压级需变化1~3dB才能被察觉出来。

因此声频设备的音量控制器如为分挡调节时,每挡间差值不应大于1dB,以免听声人感到声音骤变。

颅骨效应

一个声音从音源传人人耳有两种途径。一是通过空间送人人耳,再由听觉器官将感受到的声音信息送入人的大脑的听觉脑区,也就是下面这样一个过程:

音源→空间→人耳→大脑

除此之外还有一个途径,就是通过人体的组织、颅骨传到听觉器官再送人大脑,其路程为:

音源→人体颅骨→大脑

人们听别人讲话的声音与听别人讲话录音的声音质量是相同的,声音都是经过空间送人人耳,之后再进入人的大脑的。如果一个人听自己讲话的声音,再听自已讲话的录音,会感到放录音的声音不像自已讲话的声音,这是因为听自己讲话时声音的传播渠道有两个,听别人讲话录音时声音的传播渠道只有一个,即:

音源→空间→人耳→大脑

这种通过颅骨传导声音的现象就是颅骨效应。正是因为听自己讲话的声音有两个传播渠道,所以频带很宽,自己感觉音色比较好;而听自已的讲话录音时,只有一个传播渠道,频带不是很宽,声音也就不那么动听了。

基于这个特性,耳道共振频率约为

鸡尾酒会效应

人耳对不同的音源也有选择功能。例如:在剧场休息厅里彼此交谈的人群中,你会发现一种有趣的现象;在嘈杂的声音中完全可以把自已的听力集中在某一个人的谈话上,而把其他人的声音都推到背景杂声中去。这是因为你的大脑会分辨出声音到达两耳的时间差,因此大脑也能分析出不同距离音源音质和音量。人的大脑相当于一部复杂的电子计算机,瞬间即可完成一套复杂的判断过程。人脑的声频反应在几个毫秒(s)之间,所以说人通过大脑能辨别音源方向。这种效应就称“鸡尾酒会效应”。

当你开车的时候,你会关注所有在你周围移动的汽车、道路和与红绿灯的距离。然而,你对刚刚过去的一块空荡荡的广告牌视而不见。

扩声系统中,如采用SIS 三声道系统,就可以更好的利用声像、利用人的这一心理效应,从演出中选听人声和音乐声,人声和音乐声兼容放音的问题也就得到了很好的解决,混音时的平衡也会关系到这个效应。

哈斯效应(Haas

哈斯效应是指反射声相对于直达声的延迟时间对语言可懂度的效应。短的延迟时间,反射声会增加直达声的响度,长的延迟时间导致可懂度降低,其间有个“临界延迟差”,它与反射声的强度、声源的频谱以及所在空间的混响时间有关。

人耳有听觉暂留现象,人对声音的感觉在声音消失后会暂留一小段时间。

如果到达人耳的两个声音的时间间隔小于50s,那么就不会觉得声音是断续的。

直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”。剧场声学设计中回声是一种严重的声缺陷人耳在多声源发声内容相同的情况下,判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。因此,剧场演出时,多扬声器的情况下要考虑“声象定位”的问题。

我们可以控制立体声某一声道的延迟,改变声音的方向感。

若第二处声源(比如延迟扬声器)的声音在第一处声音到达后 5 毫秒内被人听到,那么第二个声音也会对听者的方向感知产生影响。听者会觉得声源方向在这两个声源中间的某个位置。

若第二处声源的声音在第一处声音到达后 5 毫秒至 35 毫秒之间被人听到,那它听起来就是第一个声音,因而不会影响人的方向感 - 整个声音听起来就是从第一处声源来的。

最后,若第二处声源的声音在第一处声音到达 35 毫秒之后才被人听到,那它听上去就是完全是另一个声音(回声),听者能清楚区分两个声音的方向。

多普勒效应

人耳听到声音的频率应该和音源振动频率相一致,但也会遇到这样的情况:人耳听到声音的频率不等于音源振动的频率。在这种情况下,人耳听到的声音的音高与音源发出的声音音高不同,这是1843年多普勒发现的一种声音传播现象。他发现音高在音源和观察者本身位置有变动时产生表面变化现象:如果音源移近观察者或者观察者移近音源,使二者距离相近,这时人听到的声音比实际音源发现的声音频率升高;相反,音源与观察者二者距离增大时,则表面音高低于实际音源的音高。

例如:当乘火车时,从对面迎面开来另一列火车,当两火车错车时,你会感到火车鸣笛声由低逐渐变高;而当火车远离时,你又会感觉到火车鸣笛声由高到低。其实,火车鸣笛的声音是固定不变的,人们之所以感到它的声音频率在改变是因为人耳与音源之间的距离发生了变化。

掩蔽效应

人耳听觉系统中的机械传导系统是一个非线性系统,因而一个纯音或两个不同频率的声音同时进人听觉系统时就会产生一定程度的失真和掩蔽效应。例如,在安静环境中一个声音的声压级很低,人耳却可以听到,即人耳对单音的听阈可以很低;但在倾听一个声音的同时,如果存在另一个声音(掩蔽声)就会影掩蔽阙响到人耳对倾听声音的听闻效果,这时对倾听声音的听阈就要提高。这种人耳对一个声音的听觉灵敏掩蔽量度因为另一个声音的存在而降低的现象就叫做掩蔽效应。

一个声音能被听到的条件是这个声音的声压级不仅要超过听者的听阈,而且要超过它所在背景的噪声环境中的掩蔽阈。一个声音被另一个声音所掩蔽的程度即被掩蔽量,则取决于二者的频谱、声压级差以及到达听者耳朵的时间和相位关系。若两个声音同时产生,并同相位到达人的双耳,此时的掩蔽效果要远大于二者到达人耳有一定的时延差和相位差时的效果。

双耳效应

声像感与双耳听觉总是联系在一起的。人对声源方向的判断是一个物理、心理、视觉、听觉多种感觉的综合效果。同一个声源到达左、右双耳的声波信号严格地讲在时间和强度上都有差别。声源到达左右两耳的声程差每差1cm,时间差大约为0.029ms,时间差是判断声源方位的一项依据。

一般对1kz以上的声音,靠双耳的声强差定位,而对于1kHz以下的声音定位靠双耳的相位差(或时间差)判断。双耳定位声源方位的能力称为双耳效应,这种效应是立体声听音的重要条件。

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