百宝城影音
发表于 2017-12-1 16:56:12
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为了在重放声中恢复空间感，百宝城影音认为首先要了解人类的听觉系统为什么有辨别声源方位的能力。研究发现，这主要是因为人们有两只耳朵而不仅仅是一只耳朵的缘故。0 n- W9 b% g9 z4 F T
耳朵生长在头颅的两侧，它们不仅在空间上有距离，而且受头颅阻隔，因此两耳接收到的声音可能会有种种差异。正是主要根据这些差异，使人们得以区分声源在空间的位置。这些差异主要有如下几种：
- B# q8 s9 a3 q& f4 O+ G (1)声音到达两耳的时间差
+ @3 D+ ^7 o% a3 H 由于左右两耳之间有一定距离，因此险了正前方和正后方来的声音之外，由其他方向来的声音到达两耳的时间就有先后，从而造成时差。如果声源偏右，则声音必先到达右耳而后左耳;反之，则必先到达左耳而后右耳。声源越是偏向一侧，则时差也越大。实验证明，如果人为地造成两耳听音的时差，就可以产生声源偏向的幻觉。当时差到达0.6ms左右时，就感到声音完全来自某一侧了。; n& g: J& s4 T P7 ^' i
(2)声音到达两耳的声级差; Q1 F+ c0 _5 [; \5 c" U* x' x
两耳相距虽然不远，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的声级就可能不同。靠近声源一侧的声级较大，而另外一侧较小。实验证明，较大声级差可达25dB左右。
$ E5 L( r; r2 _/ o+ @ (3)声音到达两耳的相位差. T" `6 z$ }. L2 C1 y: a( S
大家知道声音以波的形式传播，而声波在空间不同位置上的相位是不同的(除非刚好相距一个波长)。由于两耳在空间上有距离，所以声波到达两耳时的相位就可能有差别。耳朵内的鼓膜是随声波而振动的，这个振动的相位差也就成为我们判断声源方位的一个因素。实验证明，即使声音到达两耳时的声级、时间都相同，只改变都相同，只改变其相位，我们也会感到声源方位有很大差异。
: \2 W# j* C' S% l (4)声音到达两耳时的音色差/ I: @# [. }% e7 r$ q1 L* p* u
声波如果从右侧的某个方向上来，则要绕过头部的某些部分才能到达左耳。已知波的绕射能力同波长与障碍物尺度之间的比例有关，人头的直径约为20cm，相当于1,700Hz声波在空气中的波长，所以人头对千余赫兹以上的声音分量有掩蔽作用。也就是说，同一个声音中的各个分量绕过头部的能力各不相同，频率越高的分量衰减越大。于是左耳听到的音色同右耳听到的音色就有差异。只要声音不是从正方向上来，两耳听到的音色就会不同，从而成为人们判别声源方位的一种依据。
5 D! v! s" I! o5 x# l' A& K" G (5)直达声和边疆反射声群所产生的差别
6 N; b; n( R* y, {5 T* \) J 由声源发出来的声音，除直接到达我们双耳的直达声之外，还会经周围障碍物一次或多次反射而形成反射声群，陆续到达人们的双耳。因此直接声和反射声群的差别，也就会提供声源在空间分布的信息。
' n, l+ N/ |9 H# ^/ ]8 i (6)由耳廓造成的差别& d9 q. q' E, Y- u! {$ k# C* S
耳廓是向前的，显然能使人们区分前后。另一方面，耳廓的形状非常微妙，不同方位上来的声音会在其中发生复杂的效应，肯定也会提供一定的方位信息。3 c* W: n4 F: `. y/ [1 K9 O& O+ j1 X8 r
实践证明，以上种种差别，以声级差、时间差、相位差三种对听觉定位的影响较大。但是，在不同条件下它们的作用也不相同。一般地说，在声频的低、中频段，相位差的作用较大;中、高频段以声级差的作用为主。对于猝发声，则时间差的作用特别显著。而在垂直定位方面，耳廓的作用更为重要。实际上双耳效应是综合性的，人们的听觉系统理应是根据综合的效应来判决声源的方位。; }3 K7 m& e7 L$ |( |) p
顺便指出，人们的听觉系统除了有响度、音色、方位等感觉之外，还有其他许多效应。其中有一个同我们今后的讲座有密切关系的疚，叫做“优先效应”(又称“哈斯效应”)。由实验得知，当两个相同的声音，其中一个经过延时，先后到达人们的双耳时，如果延时时间在30ms之内，则人们将感觉不到延民主迟声的存在，仅能觉察到音色和响度的变化。但如果延时太长，情况将有所不同。大家已经知道，当两个先后到达的声音时差超过50ms-60ms时(相当于声程差大于17m)，听音者就能感到。 |
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