声学漫谈之三:听觉的分辨力
聽覺對于不同頻率、不同聲壓級的信號,其分辨能力是不同的。當(dāng)這些信號連續(xù)或者不連續(xù)變化的時候,分辨閾又有所不同。
一、 聲壓級變化的分辨閾
聲壓級變化存在兩個形式:連續(xù)變化,可以用調(diào)幅波做為測試信號,進行分辨閾的測量;對于非連續(xù)變化的情況,可以用兩個不同聲壓級測試信號之間有短暫的時間間隔來進行測試。
1、 聲壓級連續(xù)變化
對于聲壓級連續(xù)變化的信號,聲壓級變化的分辨閾與聲壓級大小有關(guān)。當(dāng)聲壓級較小的時候,分辨閾較大;當(dāng)聲壓級逐漸增大的時候,分辨閾會逐漸減小。
不同的聲壓級的聲音,其聲壓級變化的分辨閾隨頻率變化的特性如下圖所示。
可以看到,當(dāng)聲壓級在50dB以上的時候,人耳能夠分辨的最小聲壓級變化大約為1dB;當(dāng)聲壓級小于40dB的時候,聲壓級變化需要達到1dB~3dB才能察覺出來。
由此可見,人們對于聲音強弱變化的察覺能力是有限的,相當(dāng)多的人對同一個聲音信號在其聲音強弱變化的察覺能力是有限的。相當(dāng)多的人對同一個聲音信號在其聲壓級突然變大或者變小量小于3dB時是察覺不出來的,只有那些經(jīng)過專門訓(xùn)練的音樂工作者和錄音師才能察覺出1dB~2dB的聲壓級突變。所以,在聲頻工程中常以3dB這個數(shù)值作為某些特性指標(biāo),比如頻率特性不均勻度的上限。而高質(zhì)量的聲頻設(shè)備,則常用1dB~2dB這個數(shù)值來衡量其質(zhì)量。
不同頻率的純音,當(dāng)其聲壓級變化的時候,其分辨閾也不同,變化特性如下圖所示。
可見,對于純音信號,聲壓級較小的時候,分辨閾比較大,可以達到3dB~7dB;當(dāng)聲壓級較大的時候,分辨閾可以達到0.5dB。根據(jù)實際應(yīng)用的情況,在輸出功率0.8W@8Ω的時候,用聲級計測試固定音源(比如較常用的《飛舞》《愛情真?zhèn)ゴ蟆返?#xff0c;喇叭和探頭距離10cm)可以測得的連續(xù)聲壓級約85dB。所以,現(xiàn)在的很多D類/G類功放,進行自動增益調(diào)節(jié)的時候,會把每一次的壓縮步進調(diào)整0.5dB~1dB左右。
2、 聲壓級不連續(xù)變化
聲壓級不連續(xù)變化的時候,聽覺對于兩個不同的聲壓級聲音的分辨閾要小于聲壓級連續(xù)變化的情況。下圖反映的是1KHz純音在連續(xù)和非連續(xù)的情況下的分辨閾的對比曲線。可以看到,連續(xù)變化的分辨閾基本上是非連續(xù)變化分辨閾的2.5倍左右。
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二、 頻率變化的分辨閾
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1、 頻率連續(xù)變化
頻率變化也有連續(xù)和非連續(xù)兩種方式。在進行非連續(xù)頻率分辨閾的測量時,選用聽覺較敏感的4Hz調(diào)制頻率。下圖顯示的是響度級為60方,調(diào)制頻率為4Hz時,頻率分辨閾隨頻率變化的特性。在頻率低于500Hz的時候,分辨閾基本保持在3.6Hz。當(dāng)頻率高于500Hz時,頻率分辨閾幾乎隨著頻率成正比例增大,比例系數(shù)為0.007。
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2、 頻率非連續(xù)變化
頻率非連續(xù)變化的時候,分辨閾分布曲線與頻率連續(xù)變化的曲線類似。只是頻率非連續(xù)變化的分辨閾小,約是連續(xù)分辨閾的0.33倍。即頻率小于500Hz時,分辨閾為1Hz左右;頻率大于500Hz時,分辨閾隨頻率正比例增大,比例系數(shù)約0.002。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的声学漫谈之三:听觉的分辨力的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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