人耳听觉特性

人耳听觉(tīngjué)特性第一页，共三十五页。整理课件一、人耳的构造二、我们如何感知声音三、人耳对声音的响度(xiǎnɡdù)感觉四、人耳对声音的音调感觉五、人耳对声音的音色感觉第二页，共三十五页。整理课件一、人耳构造(gòuzào)耳壳：阻抗匹配(zǔkànɡpǐpèi)外耳耳道：传导耳膜：接收声波振动中耳听小骨：杠杆放大圆形窗内耳：耳蜗：形成神经脉冲，形成听觉第三页，共三十五页。整理课件一、人耳的构造(gòuzào)第四页，共三十五页。整理课件第五页，共三十五页。整理课件看书：P45图4-2人耳结构功能类比：P46图4-3外耳：拾音；中耳：放大；内耳(nèiěr)：信号分析第六页，共三十五页。整理课件最新研究：日前柏克莱实验室的科学家首次绘制出了人类内耳用于控制听觉和平衡的蛋白质结构。人类的耳朵(ěrduǒ)被誉为自然界最精密的“机械”，其耳内的蛋白质结构，轻薄如细丝，称为蛋白质纤维，它能将声音的机械振动转变为可以为大脑所识别的电子信号。虽然它们仅有4纳米宽，160纳米长（一纳米等于一百万分之一米），但一旦它们受到损害，那么人的听力将受损。第七页，共三十五页。整理课件科学家利用电子断层摄影术（electrontomography），绘制了几百张不同(bùtónɡ)的角度的蛋白质结构图，并将它们重构成为一个三维立体复合图。绘制出的结构图像显示，人的内耳里有大量的长着听觉细胞感受体（hairbundle）的毛细胞。这些听觉细胞感受体在耳膜振动时随着空气的流动而摆动，就像微风拂过时麦子的随风轻摆。通过近距离地放大可以看到，每束听觉细胞感受体由单独的被称为“静纤毛”的纤毛组成。相邻的静纤毛由蛋白质纤维联系起来，也称为“端部联结”(tiplinks)。当静纤毛开始摆动，端部联结被拉伸，从而在一瞬间打开了一个传声渠道，允许带正电荷的离子进入毛细胞，从而引起神经传递物质释放，最终到达中枢神经系统，为大脑所识别。这种方式我们可以简单看作是由机械地振动，引起传声渠道的开放，将振动转化为电信号，并最终为我们以蝉鸣、鸟叫或是人的语言的形式所听到。第八页，共三十五页。整理课件第九页，共三十五页。整理课件二、我们如何感知(gǎnzhī)声音人可以通过两种途径听到声音：第一种途径：外界声音——鼓膜——听小骨及其它组织——听觉神经——大脑(dànǎo)第二种途径（骨传导）：声音——头骨、颌骨——听觉神经——大脑

第十页，共三十五页。整理课件正常人通过(tōngguò)这两种途径都能听到声音，耳聋的人则是通过(tōngguò)第二种途径听到声音。例如：伟大的音乐家贝多芬耳聋后就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上听自己演奏的琴声。第十一页，共三十五页。整理课件三、人耳对声音(shēngyīn)的响度感觉响度是判断声音强弱的一种属性。人耳听觉的响度主要(zhǔyào)与声音的强度和频率有关。正常的听觉频率范围20—20KHz，强度范围-5dB—130dB人们日常对话音量的动态范围为30dB至70dB，聆听音乐时约为20dB至100dB。对正常年轻人而言，對正常的年輕人而言，听觉频率范围20—20KHz，但实际上人耳对于16KHz以上的高频声的响应已经相当不敏感，特别是中老年人听觉频率感受的上限部分的灵敏度衰减很多。第十二页，共三十五页。整理课件可听声的强度和频率(pínlǜ)范围第十三页，共三十五页。整理课件第十四页，共三十五页。整理课件等响度(xiǎnɡdù)曲线利用与基准音比较的方法，测出整个可听范围的纯音响度(xiǎnɡdù)级，这就是等响度(xiǎnɡdù)曲线。曲线表示了响度级、声压级与频率三者之间的关系。第十五页，共三十五页。整理课件第十六页，共三十五页。整理课件等响度曲线(qūxiàn)的特点：★在较低的声压级上，等响上曲线各频率声音的声压级相差很大，较高的声压级上，等响曲线较为平坦(píngtǎn)，说明各频率的声压级基本相同。★高频段的响度变化与声压级增量基本一致，低频段声压级的微小变化会导致(dǎozhì)响度的较大变化。这说明：在响度级较小时，高、低频声音灵敏度降低较明显，而低频段比高频段灵敏度降低更加剧烈，一般应特别重视加强低频音量。第十七页，共三十五页。整理课件响度级的单位为：“方”（phon）以1000Hz纯音为基准声音，其他频率(pínlǜ)的纯音和它相比较。第十八页，共三十五页。整理课件响度与强度的对数成正比。现代心理物理学进行(jìnxíng)了响度的定量判断实验，并建立了响度量表。响度的单位为：“宋”(son)。1宋的定义为40dB、1000Hz纯音所引起的响度，大致相当于耳语的声级。第十九页，共三十五页。整理课件响度(xiǎnɡdù)与响度(xiǎnɡdù)级关系：N为响度，LN为响度级第二十页，共三十五页。整理课件计权声级(shēnɡjí)如何将测量值与主观听感统一起来呢？我们可以设计一种均衡网络(wǎngluò)，或者叫加权网络(wǎngluò)，对低频和高频都加以适度的衰减，这样中频便更突出。把这种加权网络(wǎngluò)接在被测器材和测量仪器之间，于是器材中频噪声的影响就会被该网络(wǎngluò)“放大”，换言之，对听感影响最大的中频噪声被赋予了更高的权重，此时测得的声级就叫计权声级第二十一页，共三十五页。整理课件计权网络有多种曲线(qūxiàn)形状，分别以A、B、C来表示，以针对不同的场合。相应地，测得的参数就是A计权、B计权、C计权。单位记作dB(A)、dB(B)和dB(C)。第二十二页，共三十五页。整理课件A加权曲线是基于(jīyú)40Phon的等响曲线,

当量测较低的声音时,建议使用它较佳.

B加权曲线是基于70Phon的等响曲线,当量测中段的声音时建议使用它较适合,C计权网络是基于100方等响曲线，在整个可听频率范围内近于平直，它让所用频率的声音近于一样程度的通过，基本上不衰减，因此C计权网络表示总声压级。第二十三页，共三十五页。整理课件声压在20~55dBSPL范围(fànwéi)内，建议使用A加权曲线网络.声压在55~85dBSPL范围内，建议使用B加权曲线网络.声压在85~140dBSPL范围内，建议使用C加权曲线网络.当在量测噪音时,无论其声压是低或高,建议使用A加权曲线网络.第二十四页，共三十五页。整理课件掩蔽(yǎnbì)效应人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象(xiànxiàng)。掩蔽量——因掩蔽效应听阈提高的分贝数掩蔽量取决于声音之间的频谱关系、声压级差以及到达听者耳朵的时间和相位关系。第二十五页，共三十五页。整理课件掩蔽类型(1)频域掩蔽是指掩蔽声与被掩蔽声同时作用时发生掩蔽效应，又称同时掩蔽。这时，掩蔽声在掩蔽效应发生期间(qījiān)一直起作用，是一种较强的掩蔽效应。通常，频域中的一个强音会掩蔽与之同时发声的附近的弱音，弱音离强音越近，一般越容易被掩蔽；反之，离强音较远的弱音不容易被掩蔽。

第二十六页，共三十五页。整理课件例如，—个1000Hz的音比另一个900Hz的音高18dB，则900Hz的音将被1000Hz的音掩蔽。而若1000Hz的音比离它较远的另一个1800Hz的音高18dB，则这两个音将同时(tóngshí)被人耳听到。若要让1800Hz的音听不到，则1000Hz的音要比1800Hz的音高45dB。一般来说，低频的音容易掩蔽高频的音；在距离强音较远处，绝对闻阈比该强音所引起的掩蔽阈值高，这时，噪声的掩蔽阈值应取绝对闻阈。第二十七页，共三十五页。整理课件(2)时域掩蔽所谓时域掩蔽是指掩蔽效应发生在掩蔽声与被掩蔽声不同时出现时，又称异时掩蔽。异时掩蔽又分为超前掩蔽和滞后掩蔽。若掩蔽声音出现之前的一段时间内发生掩蔽效应，则称为超前掩蔽；否则称为滞后掩蔽。产生时域掩蔽的主要原因是人的大脑(dànǎo)处理信息需要花费一定的时间，异时掩蔽也随着时间的推移很快会衰减，是一种弱掩蔽效应。一般情况下，导前掩蔽只有3ms—20ms，而滞后掩蔽却可以持续50ms—100ms。第二十八页，共三十五页。整理课件纯音间的掩蔽①对处于中等(zhōngděng)强度时的纯音最有效的掩蔽是出现在它的频率附近。②低频的纯音可以有效地掩蔽高频的纯音，而反过来则作用很小。P51图4-8第二十九页，共三十五页。整理课件噪音对纯音(chúnyīn)的掩蔽：噪音是由多种纯音组成，具有无限宽的频谱。

若掩蔽声为窄带噪声，被掩蔽声为纯音，其中位于被掩蔽音附近的由纯音分量组成的窄带噪声即临界频带的掩蔽作用最明显。第三十页，共三十五页。整理课件所谓临界频带是指当某个纯音被以它为中心频率，且具有一定带宽的连续噪声所掩蔽时，如果该纯音刚好能被听到时的功率等于这一频带内噪声的功率，那么这一带宽称为临界频带宽度。临界频带的单位叫巴克(Bark)，1Bark＝一个临界频带宽度。频率小于500Hz时，1Bark约等于freq／100；频率大于500Hz时，1Bark约等于9+41og(freq／1000)，即约为某个纯音中心频率的20％。通常认为，20Hz--16kHz范围内有24个子临界频带。而当某个纯音位于掩蔽声的临界频带之外时，掩蔽效应(xiàoyìng)仍然存在。第三十一页，共三十五页。整理课件第三十二页，共三十五页。整理课件第三十三页，共三十五页。整理课件第三十四页，共三十五页。整理课件内容(nèiróng)总结