人耳的七个效应

2024-04-25 20:04
文章标签 效应 七个 人耳

本文主要是介绍人耳的七个效应,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1、掩蔽效应

• 人们在安静环境中能够分辨出轻微的声音,即人耳对这个声音的听域很低,但在嘈杂的环境中轻微的声音就会被淹没掉,这时将轻微的声音增强才能听到。
• 这种在聆听时,一个声音的听阈因另一声音的出现而提高的现象,称为掩蔽效应。
• 假设声音A的阈值为40分贝,若同时又听见声音B,这时发现由于B的影响使A的阈值提高到52分贝,即比原来高12分贝。这个例子中,B称为掩蔽声,A称为被掩蔽声,听阈提高的分贝数称为掩蔽量,即12分贝为掩蔽量,52分贝称为掩蔽阈。

2、双耳效应

听觉系统的外周设备有两支接收器──双耳,其作用首先表现在接受纯音信号的阈值比单耳阈值约低3 dB,这可以理解为双耳总合作用的结果。3 dB是功率的加倍,所以总和意味这2:1的效益。双耳接收白噪声和语言信号,也表现出类似的效果。
在这里插入图片描述

在日常生活中双耳接收声信号,无论时间、强度或者频谱,都是互不相同的,但是听到的却是一个单一的声像。这过程就称为双耳融合。双耳听觉大都是在立体声条件的声场中听到的声音近乎位于周围的环境中,而从耳机中听到的声音位置在其内。为了区分上述不同的感觉,称前者为定向,后者为定位。

低频信号的定向是以双耳的时间差为依据,高频信号的定向决定于两耳间的强度差。当波长大于声音从近耳到远耳的距离时,两耳间的相位差也是声源定向线索。绕经头部的路程约为22cm~23cm,所以声音由近耳传到远耳约需660μs。相当于频率1.5kHz。因此对更长的波长而言,两耳间将有一个显著的相位差,可作为有效的定向线索。

3、颅骨效应

声音从音源传入人耳的两种途径

  1. 一是音源通过空间传入人耳,再由听觉器官将感受到的声音信息送入大脑的听觉脑区,即:音源→空间→人耳→大脑
  2. 另一个途径就是音源通过人体的组织、颅骨传到听觉器官,送入大脑,即:音源→人体颅骨→大脑

听自己讲话时声音的传播渠道有两个,即:

  1. 音源→人体颅骨→大脑
  2. 音源→空间→人耳→大脑
    听自己讲话录音的传播渠道只有一个,即:
  3. 音源→空间→人耳→大脑
  1. 听自己讲话的声音有两个传播渠道,所以频带很宽,自己感觉音色比较好;
  2. 听自己的录音时,只有一个传播渠道,频带不是很宽,声音也就不那么好听了。
  3. 所以有些人总是觉得自己的声音比别人的声音好听得多,这种感觉正是由于颅骨效应的原因。

4、鸡尾酒会效应

人耳对不同声源有选择功能。如:在嘈杂的声音中,你可以把听力集中在一个人的谈话上,而把其他的声音都推到背景中。这是因为大脑会分辨出声音到达两耳的时间差,及不同距离声源的音质和音量,还能辨别声源方向,这就称鸡尾酒会效应。
如果用话筒录音后再放音,就没有这种效果了。人感觉声音都是从扬声器中发出的。从某个点录入的谈话人的声音,方位就辨别不出来了。

5、回音壁效应

在生活环境中,在某一个声场中,视觉看不到声源,而听觉却能听到声音,这种现象是声波传播过程中经特殊反射作用的结果,被称为回音壁效应。
1、意大利露天剧场
意大利有不少音乐堂和露天剧场没有屋顶和侧壁,使其声音的反射传播受到了限制,观众听到的是直达声,而不能满足聆听要求。建筑师根据建筑声学原理把舞台建成半球型硬质结构,产生出强反射的舞台反射效果。除了可将演员的直达声送入观众外,还可将舞台的声源集中地反射到听众席,增强了声场的声级,满足了观众的聆听要求。

2、哈尔滨铁路文化宫
哈尔滨市铁路文化宫有一个露天音乐堂,演出之余,坐在观众席上,常可以听到数千米外的火车站传来的汽笛声。而在音乐堂附近的其它地方就根本听不到。这是因为它采用了半球型的硬质结构强反射舞台。这种舞台把空气中的微小声压变化集中地反射在观众席的座位区;不在它的反射范围内,自然就听不到这种经过强反射放大扩充了的声音了。

3、山西古塔
在山西的一座古塔下的某一位置上,可以听到附近村镇中家庭妇女们聊天的声音。这是因为远处传来的微弱声音经过古塔建筑结构的强反射,使声音集中反射在某一个位置上。那么,这个位置就可以听到远处传来的反射声。

4、少林寺鸡鸣寺街
少林寺附近的一个小镇里,有一条胡同叫“鸡鸣街”。据说人们在胡同的西端拍手,在胡同的东端就能听到鸡叫的声音。这就是一种声音的特殊反射现象。这条胡同的房屋都是强反射的硬质材料,因此声音反射很强,声音损失很少。由于多次的反射使音色结构产生某些畸变,所以西边拍手,东边就变成了鸡叫。

6、多普勒效应

人耳听到声音的频率应和声源振动频率相一致,但有时,人耳听到声音的频率不等于声源振动的频率。这是1843年多普勒发现的一种声音传播现象。
他发现:如果声源移近观察者或者观察者移近声源,使二者距离相近,这时人听到的声音比实际声源发出的声音频率升高;相反,声源与观察者二者距离增大时,则表面音高低于实际音源音高。
例、
当你乘火车时,从对面迎面开来另一列火车,当两火车错车时,你会感到火车鸣笛声由低逐渐变高;当火车远离时,你又会感到火车鸣笛声由高变低。其实,火车鸣笛的声音是固定不变的,人们之所以感到它的声音频率在改变是因为人耳与音源之间的距离发生了变化所造成的。

7、哈斯效应

若一个声场有两个声源(这两个声源发出的声音是同一个音频信号),当这两个声音传入人耳的时间差在50ms以内时,人耳不能明显辨别出两个声源的方位。人耳听觉的感觉是:哪一个声源的声音先传入人耳,那么人的听觉感觉就是全部声音都是由这个方位传来的。人耳的这种先入为主的聆听感觉特性,人们称之为“哈斯效应”。

哈斯效应的第一种情况:
当声源A和B距离人耳的距离相同,A、B声源又都是相同的音源信号,那么,人不能明显地辨别出两个声源的准确方位,主观感觉是声音来自两个声源之间,增加了空间感,人们称之为假立体声。

哈斯效应的第二种情况:
当人距A声源近,距B声源远时,会听到A、B两个强弱不同的声音。但人们的心理感觉却只有一个A的声音,而没有感到B声源的存在。即50ms以内的两个声源的声音,人耳不能分辨出是两个独立的声音,而只感觉是一个声音。哪个声音强,人们就感觉全部声音都由这个方位传来。这种听觉错觉现象就是哈斯效应。
哈斯效应的第三种情况:
当人距B声源近,距A声源远时,会感到全部声音都是B声源发出的,而忽略了A的存在。若切断B声源,人们才会发现A声源声音的存在,不过其声音因距离人较远而显得小一些。若将A声源切断,人们仍会感到声音由B声源发出,只不过听到的声音由于切断了A声源而变小了一些而已,其感觉的方位并没有改变。
哈斯效应的第四种情况:
当人们距A声源近时,会觉得全部声音都是A声源发出的,而感不到B声源的存在。但若将A声源经延时器处理,使其声音在B声源声音送入人耳后才传到人耳,此时A声源虽然离人位置近,但声音传入人耳晚,人们就会感到全部声音都是由B声源传来的,这就是哈斯效应在各种不同情况下的作用。
哈斯效应在舞台、剧场中的情况
在剧场演出时,主扬声器一般都装在舞台口两侧,观众席的前排观众和后排观众听到舞台上演员演唱的声音强度是不一样的。前区声音响度大,后排声音响度小,所以产生了较大的声场不均匀度。
为了减小声压级之间的差异,有些剧场增加了顶部扬声器或中区侧部扬声器,使前区和后区的观众都能听到很强的响度。但是,这样就会出现新的情况:因为顶部扬声器和侧部扬声器距离观众较近,根据哈斯效应现象,后区观众会感觉全部声音都是从顶部扬声器或侧面扬声器传来的,产生了演员在台上演唱,而声音都是从顶部和侧面传来的,听、视觉不统一的现象。
在剧场中为了弥补哈斯效应产生的听、视觉不统一的现象,在高级剧场中,对顶部扬声器系统和侧部扬声器扩音系统都通过扩音器作了延时处理,使舞台两侧主扬声器的声音和顶部扬声器与侧面扬声器声音同时传入人耳,使听、视觉达到同一协调的目的。

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