直达声、反射声和优先效应

2019-05-28 作者:科学研究   |   浏览(200)

我们经常听到有发烧友这样说:“声音听上去感觉舞台很宽, 音乐还原和乐器一样有着清晰精致的质感、很大很饱满的密度,丰富的泛音,堂音让人很愉悦。”

1.频率域的主观感觉

我们可以想象,当更多更丰富的反射声从四面八方包围我们时,这种强烈的Hi-Fi听音感觉,我们常叫“空间感”。

频率域中最重要的主观感觉是音调,像响度一样音调也是一种听觉的主观心理量,它是听觉判断声音调门高低的属性。

但是这样的空间感与一下几个声学效应有关:

心理学中的音调和音乐中音阶之间的区别是,前者是纯音的音调,而后者是音乐这类复合声音的音调。复合声音的音调不单纯是频率解析,也是听觉神经系统的作用,受到听音者听音经验和学习的影响。

• 声像展宽、纵深感好——“声源的宽度展现得得比较宽,舞台再现感好”

2.时间域的主观感觉

• 音色的丰富一一“各种乐器的质感与密度丰满”

如果声音的时间长度超过大约300ms,那么声音的时间长度增减对听觉的阀值变化不起作用。对于音调的感受也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,才能有音调的感受,只有声音持续数十毫秒以上时,感觉的音调才能稳定。

• 空间感与包围感一一“很现的现实带入感,身处三维空间的感觉”

时间域的另一个主观感觉特性是回声。

空间感的个体心理差异

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空间感是这样一种体验,大多数听众,不管是什么样的人生背景,都能够听辨得出来,即便他们可能不像那些经验丰富的发烧友那样,能够仔细、和更精确的形容描述所听到的细节。

3.空间域的主观感觉

并且就是几十年的科学研究与探索都没能给它建立一个明确的定义和量化。因为这里面夹杂着太多的不同的个体心理学差异所带来的不同感知,其中有些感知之间还相互关联,有些则与相同的声场物理测量有关。

jin2055金沙网站,人耳用双耳听音比用单耳听音具有明显的优势,其灵敏度高、听阀低、对声源具有方向感,而且有比较强的抗干扰能力。在立体声条件下,用扬声器和用立体声耳机听音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,为了区别这两种空间感,将前者称为定向,后者称为定位。

在优秀的双声道立体声音乐中,人们就可以获得这些感受。

4.听觉的韦伯定律

而在使用多声道音频系统中,录音师们更是能通过水平和顶置的环绕声道随心所欲地传达这些体验,甚至有的时候夸张得做过了头。

韦伯定律表明了人耳听声音的主观感受量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较大;当声音强度较大,增大相同的声波振幅时,人耳主观感受音量的增大量较小。

通过学习了解引起这些空间体验的原因,我们就能知道怎样去处理我们所录制的声音,怎样去设计出更好的多声道录音和重放系统,怎样在现有的系统基础上释放出更大的潜力。

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指数型电位器作为音量控制器,这样均匀旋转电位器转柄时,音量是线性增大的。

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5.听觉的欧姆定律

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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各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分音的相位关系。

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人耳是一个频率分析器,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。

空间感的两大元素

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现在一般都认可所谓的空间感(Spaciousness )包含两个要素:感知声源宽深度及背景纵深和听者包围感,感知声源宽度是与我们听到的交响乐队的舞台水平宽度和各乐器的纵深度,有可能会超出乐队本身的物理实际宽度。

6.掩蔽效应

因此感知声源宽度就是能够令声源听上去比其本身更宽的一个现象。这种现象也可能会发生在小房间内的声音重放时,在一般情况下,扬声器所产生的声像适当被加宽也是一件好事,特别是音乐录音节目,乐队中的某-组乐器被分配到一个单只扬声器里的情况。

环境中的其他声音会使听音者对某一个声音的听力降低,这称之为掩蔽。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。

在这些情况下精确的定位和空间感之间是有矛盾的,而一个方向明确而又相对“协调不突兀”的声像可能会好听得多。

人耳的这一听觉特性给设计降低噪声电路提供了重要启发。磁带放音中,有这样的听音体会,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,可当音乐节目结束(空白段磁带)时,便能感觉到磁带的“咝……”噪声存在。

反射声、声像和优先效应

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,这样听音便不会觉得有噪声的存在。一些降噪系统就是利用掩蔽效应的原理设计而成的。

在某种情况下,反射声听上去就是声源的另外一个“镜像”。

7.双耳效应

有次一个测量调试,空间是一个接近毛坯房的空间,左后方离后墙50CM距离的地方有个厚30CM宽40CM的柱子,右后方环绕音箱在AV功放的电平调试时,在靠近幕布约1米的地方,居然人耳出现了2个声源,听音来感觉是两个环绕都在响,反复确认了几次没有接错线,然后人慢慢的向后方走过去,渐渐的就只感受到只有右后环绕在发声。

双耳效应的基本原理是这样:如果声音来自听音者的正前方,此时由于声源到左、右耳的距离相等,从而声波到达左、右耳的时间差(相位差)、音色差为零,此时感受出声音来自听音者的正前方,而不是偏向某一侧。声音强弱不同时,可感受出声源与听音者之间的距离。

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8.哈斯效应

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