第七章-人耳的听觉特性
空气感
泛指木管和铜管乐器的质感而言。这些乐器 都是空气通过管状物而发出声音的,大规模 弦乐演奏时会有空气波动的感觉,也表现为 空气感。
细节再生
即音场内各种声音让人们耳朵听到的能力。 有些扬声器非常敏锐,任何细微的杂音都再 生得一清二楚;有些扬声器本身振动很迟钝 或大量得失真而把声音的细节掩盖过去。细 节再生越多的器材当然越好。
外耳道是一直径约0.7cm,长约3cm,外耳道的 终端为鼓膜 2)作用
其作用是将声波传导到鼓膜,从而使鼓膜在声波 激励下振动。外耳道相当于一个声管,它具有共 振特性,它的自然谐振频率约为3000HZ。 由于外耳道的共鸣以及人头对声音反射、衍射现 象的影响,使人耳对3000Hz左右的声波的感觉灵 敏度特别高。
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1、耳廓
1)定义
耳廓,又称耳壳,就是我们看到的耳朵,耳廓呈不对称 形 。
2)作用
耳廓主要起收集声波的作用,并且起着区分前 后声源的作用。
由于耳廓的形状能使不同方向来的高频声具有不同的 反射情况,因此对高频声声源产生定位作用,尤其对 区分来自前、后方的声音起着重要作用。
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2、外耳道
1)定义
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在强声极作用下,人耳会有不舒服及疼痛的感 觉。各人能容忍的声压级上限与其在噪声中暴 露的经历有关,未经历过强噪声的人,极限约 为125dB ;有经常处于强噪声环境中经历的人, 可达135~140dB 。通常,声压级在120dB 左右 时,人就会感到不舒服;130dB 左右耳内会有 痒的感觉;达到140dB 时耳内会感到疼痛;当 声压级继续升高时,会造成耳内出血,甚至听 觉机构损坏。
由空间感音场相结合,便产生解析力这一概念。 解析力并不能代表所有的细节再生与层次感, 例如由前向后一排排的层次感就不是由解析力 造成的。暗部的层次指低电平时的解析力。音 乐细微的变化,都能表现得很清楚,这说明器 材的解析力很好。在极端爆棚时能将所有东西 解析得很清楚,那就是高电平时的解析力。综 合低电平与高电平的解析力,就是总的解析力。
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5、定位感
就是人声或乐器发生点之间由确定的音
响感觉。 如果说音响发飘,就表示定位感不好。 靠音场中两侧的乐器定位通常会较好, 而靠音场中央的乐器定位会较差,这也 是环绕音效果加中间声道的原因之一。 在这种情况下,如果加个中间声道对定 位感也会有很大改善。
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6、速度与暂态反应
§7-1 听觉系统
声波通过人耳转化成听觉神经中的神经
脉冲信号,传到人脑中的听觉中枢,引 起听觉。因此,人们对声音的判别主要 是由人耳感官的结构、特性造成的。 人耳可以分成三个主要部分,即外耳、 中耳和内耳。
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人耳结构图
人耳结构图
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一、外耳
外耳 由最外面的耳廓、外耳道组成,到
鼓膜为止。
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质感
由空间感引申产生了乐器和人声的质感、空 气感。 质感是指乐器或人演奏、演唱时因接触、摩 擦、敲击吐气之后让人足以听出它是某种东 西的感觉。例如鼓棒敲在钹上,觉得钹可以 听出是金属做的,它的真实感很高,所以就 说它的质感很好。早期许多数字录音的小提 琴因缺乏琴弦摩擦的质感而像电子乐器般, 就说它质感不好。
2、密度与重量感
声音的密度,对于同一种物质的概念是相同的, 只是效果不同,声音密度大,听起来会感到厚 实而饱满。 声音的密度与重量感让乐器与人声听起来更有 真实感。 较好的声音密度与重量感与供电的充足及中频 段的饱满有关。
打击乐器敲起来都会有空气振动的感觉。所有的乐器与人声都具有重量感,很多音响爱好者都希望得到很好的声音密度与重量感。
对应于每一个频率,基底膜上都有一个共振 点,而不同频率的声音引起基底膜振动的最 大振幅位置是不同的,这表明它对频率有一 种分析作用。
•在基底膜上分布着大量的神经末梢 元——毛细胞,它们在基底膜振动作 用下会发生变形,形成神经脉冲信号, 并通过听觉传导神经传至大脑听觉中 枢,进一步进行分析,从而使人听到 声音。
中耳还可以通过听骨的运动把外耳的空
气振动和内耳中的淋巴液的运动有效地 耦合起来,从而起到阻抗匹配作用。
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三、内耳
内耳是听觉的主要部分,由耳蜗和半规
管组成,其耳蜗作用是对声波进行分析, 将声能变换成神经能传入人脑的听觉中 枢。(例:声音的大小变化、语言识别、 音调高低的变化)
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耳蜗
1、定义
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2、鼓膜
是一个浅锥形的软膜,它的顶点朝向中 耳内部。 鼓膜的振动推动中耳室中三块互相连接 的小骨头——听骨运动。
鼓膜的面积约为 0.8cm ,厚度约为 0.1mm ,
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3、听骨
即位于中耳室中三块互相连接的小骨头。 这三块小骨头分别叫锤骨、砧骨和镫骨, 它们起杠杆放大作用,将鼓膜的振动传 到内耳入口处的椭圆窗膜上。与鼓膜相 连的是锤骨,然后是砧骨和镫骨,这三 块听小骨作关节状连接。听小骨上附有 能对强声起反射作用的肌肉,使强声减 低后再传入内耳,起到保护内耳的作用。
响度与响度级之间的关系
根据国际标准化组织(ISO)的推荐标准,
响度与响度级之间的关系可用下式表示: LgS(宋)=0.03P(方)-1.2 (这一规律在20-120方内成立) 由式可知: 40方为1宋(Sone),2宋比1 宋响1倍,3宋比1宋响2倍,依次类推。
的能力,也就是让人声或乐器的形体展 现的能力。 想象力好的音响器材会让音像更浮突, 更具立体感,音像轮廓的阴影跟清楚。
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8、对比性
音效在很多方面是以对比产生效果的。
强弱对比即为动态对比,是大声与小声 之间的对比。一般而言,强弱很接近的 细微对比称为动态对比。
常说古典音乐的动态很大就是指它的最大声与最小声的对比很大;而摇滚乐虽然声大,但它大小声起伏并不大,所以说它的动态对 比并不大。强弱很接近的细微对比称为动态对比。
第一章 人耳的听觉特性
§7-1 §7-2 §7-3 §7-4 人耳的听觉系统 人耳的听觉的感受性 人耳的听觉的度量 人耳的听觉特性
目录
声学讨论声的产生、传播和接受,声的性质以及声音与其他物质的作用。而声的接受,不论是通过什么途径,也不管是通过什么方 式,最终是被人听到。所以离开了人耳的听觉就谈不上声学。对于一个失聪的人,世界是寂静无声的。
耳蜗的外形有点象蜗牛壳,它是卷曲了2.75 圈的螺旋形骨质小管。小管是中空的,是神 经纤维的通道。耳蜗内充满了淋巴液。
2、结构
耳蜗中间有骨质层和基底膜把它隔成两半, 分别为前庭阶和耳鼓阶。
3、工作过程
当声波引起听骨的振动,并通过卵形窗膜使 淋巴液运动传到基底膜上时,会使基底膜上 与该声音频率相应的部分产生共振。 当入射声音频率低时,振动向耳蜗深处传播, 激励深处的基底膜共振。 当入射声音频率较高时,振动会中途衰减, 只有靠近耳鼓室的基底膜共振。
强弱对比用最浅显的说法应该是极大的
强弱对比是拍打岩岸的海浪;极小的强 弱对比就是清风吹拂下的湖水波动。
乐器与人声的大小比例指各种乐器的相关大小 不能离谱。正确的音场是近乎现场大小,正确 的比例是各种乐器相互之间的合理比例,而不 是以现场按比例去缩小。
例如低音大提琴不能占据整个音场,大鼓不能把整个乐队淹没。
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二、中耳
中耳 是鼓膜内侧的空腔部分,它由感觉
振动的鼓膜、听小骨和容纳鼓膜及听骨 的鼓室组成。
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1、中耳室
中耳室,也叫鼓室,其内充满了空气,
体积约为 2 cm3,它通过欧氏管与鼻腔相 连。 平时欧氏管封闭,当鼓膜内外的压力失 去平衡时,欧氏管打开,从而形成了一 个沟通鼓室和鼻腔的大气通道,以宣泄 鼓室内压强的剧增,使鼓膜内外气压恢 复平衡。
大的变化,而且和声音的声压级也有关 系。一般年轻人可以听到约 20000Hz , 中老年人只能听到 12000~16000Hz ,最 低频率下限通常认为是 20Hz ,人对低于 20Hz 的声波感觉主要是身体的振动而不 是听觉。
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二、可听声压极限
人类听觉感受性有极宽的动态范围,是
0~140dB ,在用纯音做测试实验时,一 般正常年轻人在中频附近的最小可听极 限大致相当于参考压强为20μ Pa的0dB, 一个人最小可听极限即听阈的提高,表 示其听觉灵敏度的降低。
声压越大,被激发的神经脉冲信号数也 大,从而使人感到的响度越大。若长期 在强声压级作用下工作,毛细胞会因为 拉伸应力而疲劳以至损坏,这种损坏是 不可能恢复的。
§7-2 听觉的感受性
一、可听频率极限 二、可听声压极限 三、最小可辨阈 四、感受性的体现
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一、可听频率极限
对于可听频率的上限,不同的人有相当
§7-3听觉的度量
一、声强的主观感受—响度 二、频率的主观感受-音高(音调)
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一、声强的主观感受—响度。
响度 是人耳对声音强弱的主观感受。用
符号S表示 。
对于同一强度的声波,不同的人听到的效果并不一致,因而对响度的描述有很大的主观性。在客观的度量中, 声音的强弱是声波的振幅决定的,但是响度与振幅并不完全一致。响度不仅决定于振幅的大小,还决定于频 率的高低。振幅越大,说明声压级越大,声音具有的能量也越大,而响度则说明听觉神经刺激的程度。事实 上,很强的声音不一定就很响,因为人耳所能听到的频率范围不过是20HZ~20KHZ,即使在可听声的范围内, 相同的声压级耳不同频率的声音,人们听起来也会感觉不一样响。
响度
为了得以对响度根据需要进行计量,
特定义响度的单位为“宋”。根据定 义:声级为40dB的1000Hz标准音的主 观感受规定为响度等于1宋。
为了把声音强弱的客观尺度与再此声音
刺激下的主观感受的强弱联系起来,引 人了响度级的概念:
响度级的概念
声音的响度级,在数值上等于与标准音