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[转帖]来自hifi168
时间域的主观感觉
声音延续的时间长度超过大约300 µs(毫秒),声音的时间长度增减,便对听觉的阀值变化不起作用。听觉对于音调的感受与声音的时间长短有关,当声音持续的时间很短时,听不出音调来,只是听到“咔啦”一声。声音的持续时间加长,才能感觉到音调的感受,声音持续数十毫秒以上时,感觉的音调才能稳定。时间域的另一个主观感觉特性是回声(echo)。
人耳用双耳聆听听声音,比较用单耳聆听听声音具有明显的优势,灵敏度高、听阀低、对声源具有方向感、有比较强的抗干扰能力。在立体声条件下,音箱和用立体声耳机聆听声音,所获得的空间感是不相同的,前者听到的声音似乎位于周围环境中,而后者听到的声音位置在头的内部。为了方便区别这两种空间感,将前者称为「定向性空间感」,后者称为「定位性空间感」。
听觉的韦伯定律 Webber’s Law
韦伯定律表明了人耳聆听声音的主观感受量,是与客观刺激量的对数成正比关系。当声音较小,增大声波振幅时,人耳的主观感受音量增大量比较大;当声音强度比较大,增大相同的声波振幅时,人耳主观感受音量的增大量比较小。
根据人耳的上述听音特性,在设计音量控制电路时,要求采用对数型电位器作为音量控制器,这样均匀旋转电位器转柄时,音量才会是线性地增大的。
听觉的欧姆定律Ohm’s Law
著名科学家欧姆发现了电学中的欧姆定律,同时他还发现了人耳听觉上的欧姆定律,这一定律揭示:人耳的听觉只与声音中与各个组成的分音的频率和强度有关,而与各分音之间的相位无关。根据这一定律,音响系统中的记录、重放等过程的控制,可以不去考虑复杂声音中各个组成的分音的相位关系。
人耳是一个频率分析仪,可以将复音中的各谐音分开,人耳对频率的分辨灵敏度很高,在这一点上人耳比眼睛的分辨度高,人眼无法看出白光中的各种彩色光分量。
掩蔽效应 Shading Effect
环境中的其它声音,会使聆听者对某一个声音的听力降低,这称之为掩蔽(shading)。当一个声音的强度远比另一个声音大,当大到一定程度而这两个声音同时存在时,人们只能听到响的那个声音存在,而觉察不到另一个声音存在。掩蔽量与掩蔽声的声压有关,掩蔽声的声压级增加,掩蔽量随之增大。另外,低频声的掩蔽范围大于高频声的掩蔽范围。
人耳的这一听觉特性,给设计降低噪声电路噪音提供了重要启发。磁带放音中的听体会,当音乐节目在连续变化且声音较大时,我们不会听到磁带的本底噪声,但当音乐节目结束(空白段磁带)时,便能感觉到磁带的“咝……”噪声存在。
为了降低噪声对节目声音的影响,提出了信噪比(SN)的概念,即要求信号强度比噪声强度足够的大,这样聆听声音时便不会觉得有噪声的存在。这些降噪系统就是利用掩蔽效应的原理设计而成的。
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