第二章-人耳听觉特性...ppt

1、第二章人耳听觉特性、人耳听觉和听觉特性、人耳听觉的基本特征、立体声的听觉机制、2.1人耳听觉和听觉特性，一、人耳的结构人耳有双重感觉功能、听觉器官、位置和平衡感觉器官。 音源耳廓(声波收集)外耳道(使声波通过)鼓膜(将声波转换为振动)耳蜗(将振动转换为神经冲激)听神经(传递冲激)脑听觉中枢(形成听觉)。 2.1人耳的听觉和听觉特性，1、外耳-收音作用：耳廓能够收集声音传到中耳。 利用耳廓进行声源定位。 利用耳道放大声波。 2.1人耳听觉和听觉特性，2、中耳放大作用：耳膜收到的声波压力在听骨传导过程中被放大。 外耳的空气和内耳的淋巴液起着阻抗匹配的作用。 2.1人耳听觉和听觉特性，3、内耳信号分

2、析作用：将声波信号转换为生物电信号，传递给大脑。 对声波信号进行一次分析，分析声音的响度、音高、音色。 2.1个耳朵的听觉和听觉特性，2.1个耳朵的听觉和听觉特性，2.1个耳朵的听觉和听觉特性，3、听觉界限人的听觉声音不论频率和声压都有一定的界限，被称为听觉界限。 听阈：声压从零开始逐渐变大，直到人的耳朵正好能听到声音时的声压。 痛阈：逐渐增大声压，直到人耳朵感到疼痛为止。 2.1人耳听觉和听觉特性，3，听觉界限，2.1人耳听觉和听觉特性，3，听觉界限2，音差识别阈：人耳对最小音高差的识别能力。 2.1人耳听觉和听觉特性，3，听觉界限2，音差分辨率阈：美国心理学家shool的实验：以一个435

3、hz的纯音为基准音，以另一个纯音为比较音，然后不断改变比较音的音高，以基准音和较小的音差让被试验者进行辩论。 把被试验者的80%刚被识别的音差作为最小可变音差的结果是3hz，其中听觉最敏锐者能识别的最小音差是0.5hz .2.1人耳听觉和听觉特性三，听觉界限2， 声差分辨率阈值：结论与人耳声差分辨率和智力水平能力无关的年龄因素对声差分辨率影响不大的人耳对声差最敏感的频率为1khz左右的人耳声差分辨率阈值与遗传关系声差分辨率和声音强弱无关，第二节人耳听觉的基本特征，2.2人耳听觉的基本特征一， 响度是人耳对声音强弱大小的主观感觉。单位： 宋 (son )决定响度的主要因素是声压或声音的强度，同一

4、声压下频率不同时，感觉的响度不同。 2.2双耳听觉的基本特征是，以响度水平：1KHZ纯音为基准音，将其与其他频率的声音进行比较，如果响度相同，则1KHZ声音的声压水平就是其声音的响度水平。 单位：“方”(phon )，2.2个耳听觉的基本特征，2.2个耳听觉的基本特征，1，等响度曲线，2.2个耳听觉的基本特征，2，与响度有关的特性有等响度曲线。 响度水平在与声压水平有关的低音压的情况下，等响度曲线上的各频率声音的声压水平会有很大不同。 在声压水平高的情况下，等响度曲线是平坦的，各频率等音大致相同。 次声压级的微小变化会导致响度的巨大变化。 2.2两人耳听感的基本特征是：二、音高是听觉系统对声音

5、音调高低的主观感觉。 音调的高低主要由频率决定。 2.2.2耳听感的基本特征是，主观感觉音高单位对人耳声频率是美(mel )，它以1khz、40dB纯音为基准，1000mel .音高与声频有关，但不是线性关系，而是音调大体与频率的对数呈线性关系f :音高的物理量简并频率)音高和频率的对数关系限定在一定的音域范围内，如果超过其对数关系就会偏离。其法则是，低音域中，客观的量比正常值低，与主观的感觉量一致的高音区中，客观的量必须比正常值高，才能与主观的感觉量一致。 2 .两人耳听感的基本特点是三、音色、音色主要取决于声音的波形或其光谱结构。 人耳在主管感觉上区分相同响度和音高的两种不同声音的主观听觉

6、特性称为音色。 2.2耳听觉的基本特征，4，掩蔽效果，2.2耳听觉的基本特征，掩蔽效果的特性：掩蔽声频率越接近掩蔽声，掩蔽量越大，即频率接近纯音掩蔽效果越显着。 掩蔽声的声压级越高，掩蔽量越大，掩蔽的频率范围越宽。 掩蔽声小于其低频率纯音掩蔽作用，大于其高频率纯音掩蔽作用。 2 .两个人耳朵听觉的基本特征是，五、哈斯效应相同的一些声音在时间上前后到达人耳朵时，能够识别听觉前后到达的声音延迟的特性称为延迟效应，即哈斯效应。 (回声的感觉规律)，2.2耳听觉的基本特征，哈斯效应：如果延迟不到30ms，很少有人能感觉到回声。 如果延迟超过70ms，几乎一半的人都能感觉到回声。 延迟超过100ms时，

7、几乎所有人都能感知到回声。 反射音的强度减弱到直接音以下的10dB时，延迟时间长，几乎没有人感觉到回声。 如果两者的延迟时间短的话，即使反射音的声压水平比直接音高10dB，也没有回声的感觉。 2.2人耳听感的基本特点是，利用斜线效应，可以在正常条件下模拟大厅的效果，分析大厅的直接声、前期反射声、回响声等各种成分后，利用人工回响技术，采用延迟器、回响器等各种需求调整、合成声，可以达到模拟的效果。 2 .两个耳朵听觉的基本特征是六、德波效应德波效应是利用声音到达听音者时的声级(强度)差和时间差来确定声音方位的听觉效应。 这表示人的耳朵同时倾听多个声源时产生的方向性感觉。 2 .两个人耳朵听觉的基本

8、特征是，两个扬声器对称地放在听者面前，感觉只有一个“音像”，而且在正面。 如果两个扬声器发射的声压水平存在一定差异，声像将向声压水平高的扬声器方向移动，偏移量的大小与声压水平的差异有关，如果声压水平的差异大于15dB，则感觉声音完全来自较大的扬声器。 两个扬声器放射的声压水平相等，但有一定时间差的话，听众会感觉到声音先到达的扬声器上有声像在移动，时间差超过3ms的话，声像就好像是声音先到达的扬声器来的一样。 时间差和和声级差的效果类似，声级差小于15dB，时间差小于3ms时，两者呈线性关系。 第三节立体声的听觉机制、2.3立体声的听觉机制、人从自然空间判断声音的位置是判断声源的距离和方位时空间

9、的真实听觉。 如果用电音响系统模拟再生这种有真实感的效果的话，是立体声系统。 人耳延迟效应和双耳效应是立体声的生理学基础。 2.3立体声的听觉机制，一、听觉定位机制1、双耳效应双耳效应的基本原理：人的双耳位于头部两侧，如果声源位于听音人的正前方，由于声源传到左右两耳的距离相等，声波达到左右两耳的强度差、时间差(相位差)、音色，即2.3立体声的、声音在听音者之前、s声源、声音不在听音者之前、2.3立体声的听觉机制、声源不在听音者之前、偏倚人们将这种微妙的差异与原本记忆在大脑中的听觉经验进行比较，迅速反应判断声音的方向。 2.3立体声的听觉机制、低频信号(频率为300以下)的方向性基于两耳的时间差

10、的高频信号的朝向取决于两耳的声音阶梯差，对过渡声音能够有效地利用时差来判别声音的朝向。 这种定位作用依赖于声音到达的最初的瞬间，这也是人的耳朵对打击乐器、语言等过渡性的声音更加识别方向的重要的原因，对于持续性的声音，由于分别前后到达两耳的掩蔽效果，定位效果变差。 利用2.3立体声的听觉机制，“双耳效应”，我们通过录音技术录制声音，然后用两个或几个扬声器播放，使人听起来像扬声器之间有声源一样。 这种虚拟而实际上不存在的声源叫做“音像”。 当我们听立体声广播或立体声唱片管弦乐演奏时，可以感觉到大提琴在你的右前方，小提琴在你的左前方，小号在中间。 对于电声带，也能清楚地感觉到主奏乐器是从不同的方向来的。 听重唱，可以清楚地分辨左右频道分别播放的高音部和低音部。 因此，立体声的优点不仅是真实感、临场感、空间感，还可以通过分离音像或改变位置，使听觉具有层次感，降低噪