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众所周知,任何复杂的声音都可以用声音的三个物理量来描述:幅度、频率和相位。但对于人耳的感觉来说,声音是用另外三个量来描述的,即响度、音调和音色,这就是我们通常所说的“声音三要素”。此外,人耳还能分辨出声音的方向和到达人耳的距离等。而音响师如果好好利用人耳的这些基本特性,就能调出好声音。# k' A5 P% D/ D6 l0 i
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# g9 K# s0 S7 J0 z8 K) f* J9 { 声音的响度与声波的振幅(声压)有关,对于同一频率的信号而言,声压越大,响度也越大。但是人耳对不同频率的声音的响度感觉(灵敏度)是不一样的,也就是说,对于频率不同而声压相同的声音,会感觉到不同的响度。在3 ~ 4千赫频率范围内的声音容易被感觉(灵敏度较高),而较低或较高频率范围内的声音就不容易被感觉。描述等响度条件下声压级与频率的关系曲线称为等响度曲线。
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△正常人耳的等响曲线/ V I+ A) a: P+ }' g
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从图中我们可以得出以下几点简单的结论:( ]! C& }( h5 S* @6 j) T/ \
' g5 [/ x. e; J, L, x ① 人耳对不同频率声音的灵敏度是不一样的。具体来讲,对于3 ~ 4千赫声音的灵敏度较高,随着频率向3 ~ 4千赫两端升高和降低,总的趋势是灵敏度降低。
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②人耳对不同频率声音的灵敏度还与声压的大小有关,随着声压的降低,人耳对低频和高频的灵敏度都要降低,特别是对低频声更为明显。这就是为什么当我们将音量开得较小(即在低声压级情况下)时,即使节目中已有较多低音成份,但听起来仍感到低音不足,一旦把音量开大(声压级大致在80分贝以上),就会感到低音比较丰富的道理。! c3 k& F3 A* N9 h0 d; M
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由等响曲线可知,若声音以低于原始声(录音时)的声压级重放,由需要通过均衡器来提升低音和高音以保证原有的音色平衡。例如一个乐队演奏,假如低频声和高频声都以100分贝左右录音,因为这时的等响度曲线差不多是平直的,所以低音和高音听起来有差不多的响度。如果重放时的声压级较低,例如50分贝,这时50赫的声音刚刚能听到,而1千赫的声音听起来却有50方响,其它不同频率的声音都有不同的响度级,因此听起来就感觉到低频声和高频声都损失了,也就是原来的音色已经改变了。这时要想让50赫的声音听起来与1千赫的声音有大致相同的响度,必须将其提升20分贝左右。由此可见,等响度曲线是我们使用均衡器的重要依据之一。
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4 F$ @+ w9 q7 N 音调 F' F9 v% {3 N
! G+ o) Z! L, h. q* [ 音调又称音高,是人耳对声音调子高低的主观评价尺度。音调的高低主要决定于频率,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低。但是音调和振幅的大小也有一定的关系。
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人耳对音调变化的感受不是线性关系,而是对数关系。也就是说,音调感觉是由于频率的相对变化而形成的,即不论原来频率是多少,相同倍数的频率变化对人耳总是产生相同音调变化的感觉。例如把频率增加一倍,比如从100赫变为200赫或从1千赫变为2千赫,音调变化在听觉感受上都是一样的,即提高了所谓的“八度音”,又称为“倍频程”。正是因为音调变化和频率相对变化的对数(或倍数)成正比,所以在表示频率的曲线图中,频率坐标常采用对数尺度,图形均衡器中的中心常按“1/2倍频程”或“1/3频程”设定的原因也是如此。
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8 U1 W5 \ S$ y7 w8 N 人耳对音调的感觉也受振幅的影响。当振幅较大时,耳膜受到较大的刺激而有变形,从而影响到神经对音调的感受。一般来说,响度增加时,人耳感到音调有所降低,频率愈低,感到降低愈多。
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