心理声学原理
从心理声学的角度来说
从心理声学的角度来说，噪音又称噪声，一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。
它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。
简言之，噪音是非周期性的声音振动。
它的音波波形不规则，听起来感到刺耳。
从社会和心理意义来说，凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音，都叫噪音。
如流水声、敲打声、沙沙声，机器轰鸣声等，都是噪音。
它的测量单位是分贝。
零分贝是可听见音的最低强度。
噪音有高强度和低强度之分。
低强度的噪音在一般情况下对人的身心健康没有什么害处，而且在许多情况下还有利于提高工作效率。
高强度的噪音主要来自工业机器（如织布机、车床、空气压缩机、风镐、鼓风机等）、现代交通工具（如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等）、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。
这些高强度的噪音危害着人们的机体，使人感到疲劳，产生消极情绪，甚至引起疾病。
高强度的噪音，不仅损害人的听觉，而且对神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、智力等都有不同程度的影响。
如果人长期在 95 分贝的噪声环境里工作和生活，大约有 29% 的会丧失听力；即使噪声只有 85 分贝，也有 10% 的人会发生耳聋； 95-130 分贝的噪声，能使人感到耳内疼痛；更强的噪音会使听觉器官受到损害。
在神经系统方面，强噪音会使人出现头痛、头晕、倦怠、失眠、情绪不安、记忆力减退等症候群，脑电图慢波增加，植物性神经系统功能紊乱等。
在心血管系统方面，强噪音会使人出现脉搏和心率改变，血压升高，心律不齐，传导阻碍滞，外周血流变化等。
在内分泌系统方面，强噪音会使人出现甲状腺机能亢进，肾上腺皮质功能增强，基础代谢率升高，性机能紊乱，月经失调等。
在消化系统方面，强噪音会使人出现消化机能减退，胃功能紊乱，胃酸减少，食欲不振等。
总之，强噪音会导致人体一系列的生理、病理变化。
有人曾对在噪音达 95 分贝的环境中工作的 202 人进行过调查，头晕的上中 39% ，失眠的占 32% ，头痛的占27% ，胃痛的占 27% ，心慌的占 27% ，记忆力衰退的占27% ，心烦的占 22% ，食欲不佳的占 18% ，高血压的占12% 。
心理声学研究中的声音识别与认知机制解析
心理声学研究中的声音识别与认知机制解析声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们承载着丰富的信息。
在心理声学研究中，声音识别和认知机制是一个重要的研究领域。
通过研究声音识别和认知机制，我们可以更好地理解人类的听觉系统和认知过程。
首先，声音识别是指我们能够将不同的声音进行区分和识别的能力。
这个过程涉及到听觉系统的感知和认知过程。
听觉系统通过接收声音信号并将其转化为神经信号，然后将这些信号传递给大脑进行处理。
在大脑中，声音信号被分析和解码，从而使我们能够识别出声音的来源和意义。
声音识别的过程中涉及到很多因素，其中之一是声音的特征。
声音的特征包括音高、音色、音强等。
这些特征可以帮助我们将不同的声音进行区分。
例如，我们可以通过声音的音高来区分男声和女声，通过声音的音色来区分不同的乐器。
此外，声音的持续时间和频率也是声音识别的重要特征。
除了声音的特征，我们的经验和记忆也对声音识别起着重要的作用。
我们通过日常生活中的经验和记忆，建立了声音的模型。
当我们听到一个声音时，我们的大脑会将其与我们已有的声音模型进行比较，从而识别出声音的来源和意义。
例如，当我们听到一个熟悉的歌曲时，我们可以立即识别出它是这首歌曲，并且能够回忆起与之相关的记忆。
声音的认知机制是指我们对声音所产生的认知和理解。
声音的认知机制涉及到语言、情感和注意力等方面。
语言是人类最基本的沟通工具，而声音是语言的重要组成部分。
通过声音，我们可以理解和表达语言信息。
情感也是声音认知的重要方面。
声音可以传达出不同的情感，如愉快、悲伤、紧张等。
我们通过声音的情感信息，能够感受到他人的情绪和意图。
此外，注意力也对声音的认知起着重要的作用。
我们的注意力可以帮助我们集中注意力于某个声音，并过滤掉其他干扰性的声音。
声音识别和认知机制的研究对于理解人类听觉系统和认知过程具有重要意义。
通过研究声音识别和认知机制，我们可以揭示人类大脑的工作原理，进一步推动听觉和认知科学的发展。
基于心理声学的声音设计与沉浸式体验研究
基于心理声学的声音设计与沉浸式体验研究声音是我们生活中不可或缺的一部分，它可以影响我们的情绪、思维和行为。
在现代科技的发展下，声音设计成为了一门重要的学科，它涉及到声音的创作、处理和应用。
而沉浸式体验作为一种新兴的技术手段，通过多感官的刺激，使人们能够身临其境地感受到虚拟或现实世界的场景。
本文将探讨基于心理声学的声音设计与沉浸式体验的关系，并分析其在不同领域的应用。
首先，我们需要了解心理声学的基本概念。
心理声学是研究声音感知和认知的学科，它探讨声音如何被人类大脑所接收、解码和理解。
声音的频率、音调、音量和音色等特征都会对人的情绪和认知产生影响。
在声音设计中，了解心理声学的原理可以帮助我们更好地创造出符合人们期望的声音效果。
在沉浸式体验中，声音设计起着至关重要的作用。
通过合理的声音设计，可以增强人们对虚拟或现实场景的沉浸感。
例如，在虚拟现实游戏中，通过模拟真实环境的声音效果，如风声、鸟鸣和脚步声等，可以使玩家更加身临其境，增强游戏的乐趣和真实感。
而在电影院中，通过合理的音效设计，如环绕声和低音炮的运用，可以使观众更加投入到电影的情节中，增强观影体验。
声音设计与沉浸式体验的结合还在其他领域得到广泛应用。
例如，在教育领域，通过声音设计可以创造出逼真的教学场景，帮助学生更好地理解知识。
在医疗领域，声音设计可以用于放松病人的情绪，减轻疼痛感。
在广告和营销领域，声音设计可以吸引消费者的注意力，增加产品或品牌的吸引力。
然而，声音设计与沉浸式体验也存在一些挑战和难点。
首先，声音设计需要考虑到不同人群的感知差异。
由于每个人的听觉特点和经验不同，对声音的感知和喜好也会有所不同。
因此，在声音设计过程中，需要综合考虑不同人群的需求，以达到最佳的沉浸式体验效果。
其次，声音设计需要与其他感官刺激相协调。
在沉浸式体验中，声音往往与视觉、触觉等感官刺激相结合，共同构建一个完整的场景。
因此，声音设计师需要与其他领域的专业人员密切合作，以实现最佳的沉浸式效果。
多通路环绕声的发展与心理声学原理——为祝贺《电声技术》创办200期而作
统 利用 这些 双耳 差并 和过 去的经验 相 比较．从 判 断声 源 的方 向 进 一 步 的研 究丧 明 ． 耳廓对 Ｊ一 的 ｝ 波 衍 射所 引起 的 梳状 滤 波 效 应 ｆ头 部 的 转 动 。 越 ‘ Ⅱ １ 蔓 耳 差 的改 变对 定 位 也 有 重 要 的 作用 实验 结 果 文
明 ，听 觉 系统 对声 源方 向 的辨 别 能 力是 和 力 ｛ ｉ
的多通路环绕声系统已广泛应用到电影 、 家用声重 发（ 家庭影院） 等方面。在多通路环绕声 的发展过程 中， 空 间听觉 的心理 声 学原理 起 了很 大 的作用 。 有关 近年 国外在 这 方面进行 了大量 的研 究 ， 提 出 了各 也 种不同的学术观点。 但是在国内的文献中， 这方面的 探讨还不多 ． 而受某些商业宣传 的影 响 ， 在这方面 还存在着一些误 区。笔者在总结 了空间听觉与环绕 声 的心理声学基础后． 了多通路环绕声 的原理 、 论述 发展过程， 并探讨了与实际应用有关的一些问题
２ 空Ｉ听觉与环绕声 的心理 声学基础 ＇ ｄ
在 人类 的 听觉 中， 了对 声音 的强 度 、 除 音调 和音
的组合使听觉系统产生对周围声 学空间环境 ｒ 种 综合的、 总体 印像 的感 觉 心 理卢 学 的研 究 发 除 直达 声外 ． 乐 厅 的 音质还 同各 种 反射 声 时 Ｊ Ｈ ＿ 和空间方向的分布有关。其叶束 自 向（ ５ 。２ １ 侧 以 ５￣０
错觉。 从物理的角度． 声场可用声压在空间和时间上 的丽数 Ｐ ： ）唯 一 （． ，ｔ 表示 。而宅问昕觉则魁
听觉 系统对声 的一 种 牛理和心 理反 应。在两 个完 全相 同的声 场 中． 听 者 的空 间昕觉 本应该 是相 同 倾 的 ， 也 有这 样 的情 况 ． 但 在两 个 物 理 上 不 同 的声 场 中 ． 听 营 町 得 到近 似 相 同 的 空 间听 觉 ， 熟 知 倾 最 的例子 是双扬 声器 实骑 ｊ Ｗ者正 前方 有 １ Ｊ０ 倾 自
心理声学名词解释
心理声学名词解释
心理声学是研究声音在人类心理和认知过程中的作用、效应和机制的学科。
在心理声学中，有许多重要的名词需要解释，下面是其中一些常见的名词解释：
1. 声音感知：指人类对声音的感知和认知过程。
它涉及到感觉器官接收声音刺激、通过感觉信息传递到大脑、大脑对声音进行处理和解释等一系列过程。
2. 听觉注意：指人类在感知声音时所选择和集中注意力的能力。
听觉注意可以通过选择性注意和分配注意来控制，它对声音的感知和理解起到重要作用。
3. 声音记忆：指人类对声音的记忆能力。
声音记忆可以进一步分为短时记忆和长时记忆两种，短时记忆用于短期的声音信息存储，而长时记忆用于长期的声音记忆存储。
4. 声音感情：指声音在情感表达上的作用和效果。
声音可以通过音调、音高、音色等特征来传递情感信息，如高音调可能表达兴奋或愤怒，低音调可能表达平静或悲伤等。
5. 声音恐惧症：指对声音产生过度恐惧或焦虑的心理疾病。
声音恐惧症可以由不同因素引起，如过去的负面经验、感知问题等，会导致对特定声音或一般声音的过度恐惧。
6. 声音干扰：指不相关声音对目标声音感知和理解的干扰。
声音干扰可以使人们难以注意到、理解或记忆目标声音，影响声
音的有效传达和处理。
7. 声音注意死角：指听觉系统对声音的感知存在的一些局限性。
例如，人类的注意力往往更容易被突然和重要的声音吸引，而忽略或忽视一些低频或不重要的声音。
这些是心理声学中一些重要的名词解释，它们帮助我们更好地理解声音在人类心理和认知过程中的作用和效应。
心理声学基本知识
⼼理声学基本知识⼼理声学的基本要素是到达⼈⽿的声⾳的频率、强度和谱结构。
以下将进⼀步讨论基于⼼理声学的声源定位、距离感知及包围感等。
2.2.1 ⼈⽿对声源的定位在⾃然听⾳中，⼈的听觉系统对声源的定位取决于多个因素——双⽿接收到的信号差异⽤来决定声源的⽔平位置，由外⽿对⾼频信号的反射所引起的⽿郭效应决定声源的垂直位置，⽽⼈⽿的某些⼼理声学特性对于声源的定位也起到很⼤的作⽤。
2.2.1.1 双⽿效应在⾃然听⾳环境中，双⽿信号之间的差异对于声源的定位是⾮常重要的。
该因素可以在直达声场的听⾳环境中得到最好解释，如图2-6所⽰。
图2-6 声源S与镜像声源S′引⼊最⼤程度相似的双⽿因素声源位于⽔平⾯上，⽔平⽅位⾓为θ，与⼈头中⼼的距离为r，到达左右⽿的距离分别为SL和SR。
由于SL>SR，声⾳⾸先到达右⽿，从⽽在到达双⽿的时间先后上形成时间差。
这种时间差被定义为双⽿时间差（interaural time difference，ITD），它与声源的⽔平⽅位⾓θ有关。
当θ = 0°时， = 0；当θ = ±90°时，达到最⼤值，对⼀般⼈头来说，为0.6～0.7ms 的数量级。
在低中频（f <1.5kHz）情况下，双⽿时间差是定位的主要因素，这时对固定频率的声⾳，双⽿时间差与双⽿相位差是相对应的。
然⽽对于更⾼的频率，虽然双⽿时间差的概念依然正确，但双⽿相位差的概念将变得模糊不清。
以正弦声⾳为例来进⾏解释，设双⽿时间差的最⼤值为Δtmax，则⾓频率为ω的正弦声⾳在左、右两⽿产⽣的相位差为ΔΦ = ωΔtmax。
可以看出，当ω较⼩时，声⾳频率较低，波长较长，由时间差所造成的相位差有确定的意义，双⽿可以根据它来判定声源的⽅位；当ω较⼤时，即声⾳频率较⾼、波长较短时，由时间差所形成的相位差数值将较⼤，甚⾄会超过180°，使⼈不能判断是超前还是滞后，因⽽失去了作为声源定位因素的意义。
心理声学对听觉场景感知的影响研究
心理声学对听觉场景感知的影响研究听觉是我们日常生活中不可或缺的感官之一，它使我们能够感知和理解周围环境中的声音。
然而，我们对于声音的感知并不仅仅是简单地接收和解码，而是受到许多因素的影响，其中之一就是心理声学。
心理声学是研究声音对人类心理和认知的影响的学科，它探索了声音如何影响我们对听觉场景的感知。
首先，心理声学研究了声音的音高对听觉场景感知的影响。
音高是指声音的频率，它决定了声音的高低音调。
研究表明，不同音高的声音会引起不同的情绪和感觉。
例如，高音可以让人感到紧张和兴奋，而低音则会给人一种沉稳和安静的感觉。
因此，在设计听觉场景时，通过调整声音的音高可以创造出不同的情绪和氛围。
其次，心理声学研究了声音的音量对听觉场景感知的影响。
音量是指声音的强度，它决定了声音的大小和响度。
研究发现，较大的音量可以引起人们的注意力和兴奋，而较小的音量则会给人一种安静和平静的感觉。
因此，在设计听觉场景时，根据需要调整声音的音量，可以创造出不同的氛围和效果。
此外，心理声学还研究了声音的音色对听觉场景感知的影响。
音色是指声音的质地和特点，它决定了声音的清晰度和韵律。
研究发现，不同音色的声音会引起不同的情感和感觉。
例如，明亮的音色可以让人感到愉悦和活力，而暗沉的音色则会给人一种压抑和沉重的感觉。
因此，在设计听觉场景时，通过选择不同音色的声音，可以创造出不同的情绪和氛围。
此外，心理声学还研究了声音的时长对听觉场景感知的影响。
时长是指声音的持续时间，它决定了声音的持久性和延续性。
研究发现，较短的声音会引起人们的注意力和敏感度，而较长的声音则会给人一种持久和连贯的感觉。
因此，在设计听觉场景时，通过调整声音的时长，可以创造出不同的效果和体验。
最后，心理声学还研究了声音的空间特性对听觉场景感知的影响。
空间特性是指声音在空间中的位置和分布。
研究发现，声音的空间特性可以影响人们对声音来源的定位和距离的感知。
例如，通过调整声音的左右声道平衡，可以创造出立体声的效果，使人们感到声音来自于不同的方向和距离。
心理声学(Psychoacoustic Facts and Models )第一章
心理声学：事实和模型第一章 刺激和过程在这一章中，简要回顾了声音的光谱特性和时间之间一些基本的相关性。
对扬声器和耳机将电信号转换成声音进行了阐述。
此外，还提到一些心理物理学方法和程序。
最后，对刺激和一般听觉感受之间的关系和心理声学中的原始数据的处理进行了讨论。
1.1声音的时间和频谱特性在心理声学经常使用的声音的一些时间和频谱特性如图1.1。
声音很容易通过声压随时间的变化P （t ）进行描述。
和大气压力的大小相比，声源所造成的声压的时空变化是非常小的。
声压的单位是帕斯卡（Pa ）。
在心理声学中，经常涉及声压值10-5帕（绝对阈值）到102帕（痛阈）。
为了解决涉及范围很大的量值的处理，通常使用声压级L ，声压和声压级有关方程20log()p L dB p = （1.1） 式中，基准声压020p Pa μ=。
除了声压和声压级，声强I 和声强级在心理声学中也很重要。
在平面行波，声压级及声强级相关方程如下：0020log()10log()p I L dB p I == （1.2） 式中，基准声级-122010 W/m I =。
特别是在处理噪声时，与直接使用声强相比，使用声强密度更方便。
例如，虽然定义不是很确切，但“1 Hz 带宽的声音强度”也可用来表达“噪声功率密度”。
对声强密度取对数即为声强密度级，通常缩短密度级l 。
对于密度级与频率无关的白噪声，L 和L 相关方程如下：[10log(/)]L l f Hz dB =+∆ （1.3）其中，f ∆表示赫兹（Hz ）衡量问题的声音带宽。
图1.1 心理声学常用刺激的时间功能和相关的频谱在图1.1中，图“1-KHz tone”显示了连续正弦振荡的声压p的时间函数，和1ms时间内的最大值，对应频谱只用一个中心频率1 kHz时的谱线。
“beats”图是最容易解释的谱域，显示了两个振幅相同的纯音的组合。
相应的时间功能清楚地显示一个包络的强烈变化。
“AM tone”图，描绘了一个正弦调幅中心频率为2 kHz的音调的时间功能和频谱。
让我们走近心理声学解析
让我们走近心理声学解析前面我们介绍了制作声音所需要的客观声音原理，想必大家已经开始能注意到一些声音的特性。
但是声音终究是要听众来接受，所以我们不得不提出感知的作用。
“仁者心动”，很多声音在接受者的大脑中并非如客观原理所描述的那样，也正因如此，懂得了心理声学，在制作声音时又多了一件利器。
下面我们就来打开这“心门”分解声音。
声音从外部客观世界传入人的耳朵直到在脑中形成声音幻象，大致也可以分为几部分。
对声音强度的感受，对频率的接受，时间先后的区分，最后还有在脑中如何通过声音形成一个幻象的空间。
对声强、频率的感知从客观理论上来说，声音从20hz-20khz大概分为4个频段，低频，中频，中高频和高频。
从客观上来说它们并没有区别，都是物理的声波。
但是一但进入人耳就完全不一样了，由于进化，使得人耳对危险声音和语音所处的频段变的敏感：根据实验得出，人对20hz以下和20khz以上的声音不敏感（几乎是感觉不到），但我们的耳朵对中频和中高频却非常的敏感，对低频和超高频就不那么敏感。
一般来说20Hz-320Hz为低频区，320Hz-2.5kHz为中频，2.5kHz-5kHz 为中高频，5kHz-20kHz为高频区。
人的耳朵都有一个相对的最小可闻声，也有个最大可以忍受的限度叫做痛阈。
对于声音的制作来说，我们必须了解人耳对各频段的最低可闻声。
前面也提到过由于人类的进化而形成了我们现在对声音的接受习惯，所以人耳要感受到和相对中频相当的响亮程度，相对就要求低频更高的能量（想想你睡觉的时候会忽略低频的呼吸声和一些空气流动声而不被打扰）。
这就引出了一个等响的概念，低频相对中频更高的能量才能得出两者一致的响度。
而且从制作角度说，从低频到高频都有充分的能量会让人感觉这个声音更加响亮。
这就是为什么某些流行音乐比如舞曲听起来会很响的原因。
在制作声音的过程中，对频率的调节首先是录音时对话筒的摆放其次则是在后期制作中使用均衡器，在软件的工作站里使用均衡器也是很方便的，这一点在以后的制作讲解中会详细谈到。
第八章 心理声学基础
返回
§8-2听觉与视觉
当我们看到红、 黄等色彩（暖色） 当我们看到红、橙、黄等色彩（暖色） 常会引起温暖的感觉， 而看到蓝、 时 ， 常会引起温暖的感觉 ， 而看到蓝 、 灰等色彩（ 冷色） 紫 、 灰等色彩 （ 冷色 ） 时则引起寒冷的 感觉。 象这样， 感觉 。 象这样 ， 由一种感觉而引起另一 种感觉的现象就是 联觉 。 作为联觉的一 个特例， 声音也会给人以视觉的感受， 个特例 ， 声音也会给人以视觉的感受 ， 从表4 中可以看出， 从表4.2中可以看出，有很多的听觉术语 都是从视觉术语转化而来的。 都是从视觉术语转化而来的。
心理状态
重放声（想听的声音） 重放声（想听的声音） 动画片 噪声（不想听的声音） 噪声（不想听的声音） 看了不愉快的不想看的
11主属性主属性副属性副属性频率频率基频基频音强音强声压级声压级心理感受心理感受高高大大愉快愉快小小不愉快度不愉快度空间模空间模清澈清澈式属性式属性浑浊浑浊时间模时间模平滑平滑式属性式属性粗糙粗糙明亮性明亮性明亮明亮灰暗灰暗丰满性丰满性丰满丰满干瘪干瘪从表中可以看出清澈音是一种音调高从表中可以看出清澈音是一种音调高响度小且令人愉快的声音而丰满音则响度小且令人愉快的声音而丰满音则是一种音调低响度大且令人愉快的声是一种音调低响度大且令人愉快的声音调音调与与频率频率相关相关决定于声波中的最低决定于声波中的最低频率频率基音基音
返回
明亮性
是衡量声音明亮或灰暗的属性， 是衡量声音明亮或灰暗的属性 ， 清晰明 亮的声音听上去觉得明亮， 亮的声音听上去觉得明亮 ， 而暗淡无光 的声音则觉得灰暗。人们对1 的声音则觉得灰暗。人们对1～3kHz的声 音在耳感上觉得明亮， 音量较大 ， 音在耳感上觉得明亮 ， 音量较大， 明亮 程度增强。 程度增强。
基于心理声学的低音增强算法
基于心理声学的低音增强算法心理声学是研究人类对声音、音乐以及其他听觉刺激的感知和感觉的科学领域。
在音频处理中，基于心理声学的低音增强算法可以改善低音频率的感知，并提供更加丰富和令人满意的听觉体验。
本文将介绍基于心理声学的低音增强算法及其原理。
低音在音乐中起着重要的作用，它可以增加音乐的饱满感、力量感和深度感。
然而，由于音响设备和音频传输的限制，低音频率在实际听觉中可能会被减弱或失真。
基于心理声学的低音增强算法可以通过改变声音的频谱特性，使低音更加明显和可感。
基于心理声学的低音增强算法的核心原理是控制声音的频谱和动态范围。
频谱特性可以描述声音中各个频率分量的强度分布情况。
在传统的音频处理中，低音通常通过增加声音的频率响应曲线中的低频分量来增强。
然而，基于心理声学的低音增强算法更注重人类听觉系统对声音的感知。
人类听觉系统对不同频率的声音具有不同的感知敏感性。
在低音频率范围内，人耳对声音的感知相对较差，需要更高的音量才能感知到。
基于心理声学的低音增强算法可以根据人耳的感知特性，对声音的频率响应进行调整，增强低音的感知。
此外，基于心理声学的低音增强算法还可以通过控制声音的动态范围来改善低音的感知。
声音的动态范围表示声音中最大和最小强度之间的差异。
低音频率往往具有较大的动态范围，容易掩盖其他频率的声音。
基于心理声学的低音增强算法可以通过压缩音频信号的动态范围，减小低音的幅度差异，使其更加平衡和清晰。
总结起来，基于心理声学的低音增强算法可以改善低音频率的感知和感觉，提供更加丰富和令人满意的听觉体验。
通过调整声音的频谱特性和动态范围，可以增强低音的感知，并提升音乐、影音的吸引力和沉浸感。
随着音频技术的不断发展，基于心理声学的低音增强算法将会在音频处理和音响领域中得到更广泛的应用。
声音的特性与声学原理研究
声音的特性与声学原理研究声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，它既能够传达信息，又能够给予我们美妙的听觉体验。
在现代科学与技术的不断发展中，对声音的特性与声学原理的研究也变得愈发重要。
本文将对声音的特性与声学原理进行探究，以增进对声音的理解。
一、声音的定义与特性声音是由物体振动产生的机械波。
在介质中，这种机械波的传播会引起空气压力的周期性变化，从而形成我们能够听到的声音。
声音具有以下几个特性：1. 频率：声音的频率指的是其振动的快慢程度，单位是赫兹（Hz）。
频率越高，声音就越尖锐；频率越低，声音就越低沉。
一般人类可以听到的声音频率范围约在20Hz到20,000Hz之间。
2. 声强：声音的声强指的是其能量的强弱程度，单位是分贝（dB）。
声强的大小与声音的振幅有关，振幅越大，声音的声强就越大。
一般而言，人耳可以感受到的最小声强为0dB，较大的声音可以达到120dB 以上。
3. 色调：声音的色调是指其音调的高低。
音调与频率密切相关，频率越高，音调就越高；频率越低，音调就越低。
不同频率的声音能够形成悦耳的音乐或让人警觉的警报声。
二、声学原理的研究方法为了更好地理解声音的传播与特性，科学家们通过声学原理的研究，揭示了声音的产生、传播与感知机制。
以下是一些常用的研究方法：1. 波动理论：波动理论是研究声音传播的重要理论基础。
根据波动理论，声音在空气中的传播可以用波动的形式来表示。
该理论通过数学模型描述了声波的传播规律，并为声学研究提供了基础。
2. 声音源分析：为了研究声音的生成机制，科学家们采用了声音源分析的方法。
声音源分析主要通过观察物体振动的方式，找出声音产生的机制和振动的特征。
这种方法对于了解声音的发生原理和声学特性至关重要。
3. 心理声学实验：声音不仅仅是一种物理现象，它还与人类的感知密切相关。
心理声学实验借助心理学的方法，研究声音的心理特性和感知机制。
通过实验，研究者可以揭示人们对声音的喜好、辨识度等心理属性。
心理声学(Psychoacoustic Facts and Models )第一章
心理声学：事实和模型第一章 刺激和过程在这一章中，简要回顾了声音的光谱特性和时间之间一些基本的相关性。
对扬声器和耳机将电信号转换成声音进行了阐述。
此外，还提到一些心理物理学方法和程序。
最后，对刺激和一般听觉感受之间的关系和心理声学中的原始数据的处理进行了讨论。
1.1声音的时间和频谱特性在心理声学经常使用的声音的一些时间和频谱特性如图1.1。
声音很容易通过声压随时间的变化P （t ）进行描述。
和大气压力的大小相比，声源所造成的声压的时空变化是非常小的。
声压的单位是帕斯卡（Pa ）。
在心理声学中，经常涉及声压值10-5帕（绝对阈值）到102帕（痛阈）。
为了解决涉及范围很大的量值的处理，通常使用声压级L ，声压和声压级有关方程20log()p L dB p = （1.1） 式中，基准声压020p Pa μ=。
除了声压和声压级，声强I 和声强级在心理声学中也很重要。
在平面行波，声压级及声强级相关方程如下：0020log()10log()p I L dB p I == （1.2） 式中，基准声级-122010 W/m I =。
特别是在处理噪声时，与直接使用声强相比，使用声强密度更方便。
例如，虽然定义不是很确切，但“1 Hz 带宽的声音强度”也可用来表达“噪声功率密度”。
对声强密度取对数即为声强密度级，通常缩短密度级l 。
对于密度级与频率无关的白噪声，L 和L 相关方程如下：[10log(/)]L l f Hz dB =+∆ （1.3）其中，f ∆表示赫兹（Hz ）衡量问题的声音带宽。
图1.1 心理声学常用刺激的时间功能和相关的频谱在图1.1中，图“1-KHz tone”显示了连续正弦振荡的声压p的时间函数，和1ms时间内的最大值，对应频谱只用一个中心频率1 kHz时的谱线。
“beats”图是最容易解释的谱域，显示了两个振幅相同的纯音的组合。
相应的时间功能清楚地显示一个包络的强烈变化。
“AM tone”图，描绘了一个正弦调幅中心频率为2 kHz的音调的时间功能和频谱。
心理声学在心理治疗中的应用
心理声学在心理治疗中的应用心理声学是一门研究声音对人类心理和情绪的影响的学科。
它探索了声音对人类认知、情感和行为的作用，以及如何利用声音来促进健康和治疗心理问题。
在心理治疗中，心理声学被广泛应用，它可以通过音乐疗法、声音放松和声音刺激等方式来帮助人们改善心理健康。
音乐疗法是心理声学在心理治疗中最常见的应用之一。
音乐具有独特的情感表达和情感诱发的能力。
通过选择适当的音乐，治疗师可以帮助患者表达和释放情感，缓解焦虑和压力。
音乐还可以激发人们的创造力和想象力，帮助他们探索和理解内心的冲突和问题。
此外，音乐还可以帮助患者建立积极的情感体验和情感联系，提高自尊和自信心。
声音放松是另一种常见的心理声学应用。
声音放松利用声音的特定频率和节奏来诱导身心放松。
通过听取自然环境中的声音，如海浪的声音、鸟鸣声等，人们可以放松身心，减轻压力和焦虑。
声音放松还可以通过音乐、冥想和呼吸练习等方式来帮助人们进入放松状态。
这种放松状态不仅可以改善心理健康，还可以提高注意力和集中力，增强学习和工作效率。
声音刺激是心理声学在心理治疗中的另一个重要应用领域。
声音刺激可以通过改变声音的频率、音量和节奏等方式来影响人们的情绪和行为。
例如，快速节奏的音乐可以提高人们的兴奋和活力，而缓慢节奏的音乐可以帮助人们放松和入睡。
声音刺激还可以通过声音的空间分布和立体声效果来创造身临其境的体验，增强人们对环境的感知和情感体验。
这种声音刺激不仅可以用于治疗焦虑和抑郁症，还可以用于改善注意力和认知功能。
除了上述应用外，心理声学还在其他领域展现出潜力。
例如，虚拟现实技术结合心理声学可以创造出逼真的虚拟环境，帮助人们面对和克服恐惧和创伤。
声音诱导幻觉可以通过声音的特定频率和节奏来改变人们的意识状态，帮助他们进入冥想、放松和集中注意力的状态。
此外，心理声学还可以应用于人机交互和游戏设计领域，通过声音的设计和应用来提高用户体验和情感参与。
尽管心理声学在心理治疗中的应用已经取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战和限制。
6心理声学
• 心理声学(psychoacoustics)是心理物理学 的一个部分。心理物理学是研究物理刺激 的参数(如：声音的强度，光的波长)和心理 量(如：响度，颜色)之间关系的科学。 • 在心理声学中，刺激信号为声音(物理量)， 而感觉则为听觉(心理量)。确定物理量的单 位比较容易，而确定心理量的单位就比较 困难。
• 二、双耳声源定位 • 双耳声源的定位是基于双耳听到声音的时 间差（低频）和强度差（高频）。 • 领先效应
江苏省人民医院（南京医科大学附属第一医院）
WHO预防聋和听力减退合作中心
• 三、双耳听觉融合和双耳听觉偏向 • 如果把同样的声音经由两个耳机同时送人 两个耳朵，听觉系统可将此两个声音融合 为一个声音，其位置在头部的中央。 • 四、双耳掩蔽级差
江苏省人民医院（南京医科大学附属第一医院）
WHO预防聋和听力减退合作中心
第四节 频率的选择性与音调的感受
• 音调 • 音色
江苏省人民医院（南京医科大学附属第一医院）
WHO预防聋和听力减退合作中心
第五节 双耳听觉
• 一、双耳听觉的累积作用
• 阈值、响度、双耳声音的融合、声源的定位、声源位置的 鉴别、双耳听觉的特殊效应、助听 • 双耳节律
江苏省人民医院（南京医科大学附属第一医院）
WHO预防聋和听力减退合作中心
江苏省人民医院（南京医科大学附属第一医院）
WHO预防聋和听力减退合作中心
第三节 响度的感觉பைடு நூலகம்
• 一、生理基础 • 神经冲动的速率 • 发生冲动的神经的数量 • 二、 频度对响度的影响s • 三、强度和响度的关系 响度的单位：方，宋 • 四、时值对响度的影响 适应和疲劳 TTS 异常响度：病理性适应和重振 • 五、强度变化的察觉
心理声学与生理声学
心理的发展与进化过程
• 最初出现的心理现象是简单的感觉，在外 界环境的影响下，随着动物神经系统的发 展，感觉逐渐分化和复杂化，并由此出现 了知觉、记忆、思维的萌芽
人类听音的心理特点
• 人的听音心理是听音心理发展的最高阶段， 是在劳动和语言的影响下，产生和发展起 来的。它是人类社会实践的产物，和动物 的听音心理有质的区别，具有自觉能动性。
• •
听音评价结构的一致性与差异性
平均得分相同 个人认识不同
听音感受的四个物理量
• • • • 强度 频率 时间 空间
心理声学与生理声学
北京联合大学自动化学院 张福贵
引 言
• 由于人耳听觉系统非常复杂，迄今为止人 类对它的生理结构和听觉特性还不能从生 理解剖角度完全解释清楚。所以，对人耳 听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和 语言声学。
第一节 生理声学
• 研究发声和听音生理过程的一门科学
生理
• 肌体的生命活动和体内器官的机能
第二节
心理声学
• 研究声音的主观感觉和物理量关系的科学
心理
• 感觉、知觉、记忆、思维、情绪的总称， 是客观事物在人脑中的反映
心理的反应器官
• 脑是反映客观事物的器官，心理是脑的机 能，它是动物进化到一定阶段上，由于对 周围环境的长期适应而产生的。
心理与反射
• 客观事物作用于听觉器官引起的脑活动， 在无条件反射的基础上，形成种种条件反 射，成为心理的物质基础
第三节
声音及其评价
声波
• 能引起人类听觉的振动波，频率在 20~20000赫兹，在空气等媒体中传播，振 动方向与传播方向相同，声速为340m/s。
人对声波的感知过程
• 物体振动（产生声波）——媒质（空 间）——人耳（产生效应）——神经（传 导）——大脑（知觉）——情感
论钢琴演奏的心理声学
论钢琴演奏的心理声学钢琴演奏的心理声学是研究声音和它引发的听觉及其心理现象之间的关系的一门边缘学科。
它既是声学的一个分支，也是心理物理学的一个分支。
心理声学在钢琴演奏中的运用，不仅关系到演奏者如何从整体上把握演奏的心态及其定势，而且有助于把钢琴演奏作为一门学科进行思考。
本文力求对钢琴演奏中出现的心理声学问题作客观的分析，论述演奏的音乐行为及法则，并对演奏的音乐行为给予描述和解释。
音乐与物理现象，人类社会及精神世界的关系是一种内在的、本质的联系。
钢琴音乐表现的媒介是声音世界。
钢琴是单一音色的乐器，它的每一音各具自己固定的发声体。
钢琴声源响出的条件是决定于各音的琴弦、附加在各琴弦前的琴键、和琴梭的运动方式，而触键的情况则决定了琴运动的速度，触键的力度是钢琴音色转变的最大体缘由。
音乐原初的动力矢量——声音是具体化的力。
每位钢琴演奏者都以自己独特的情感体验，把握着乐音的式样之间的许多不同类型的关系，选择有音乐潜在性的声音类型，迎接着演奏音乐，而音乐在每一个演奏者的情感世界中所激起的回响也迥然各异。
音乐对于每一个演奏者可能意味着完全不同的心弦和音。
演奏者所感觉的就是发出来的声音本身，而这个声音就是演奏者弹奏动作通过钢琴而发出来的。
听声音与发作声音是一种循环反映，愈是用心听，愈能发出心里的声音．对乐音取得或宏或细或粗或精的不同感知层次。
在钢琴演奏上，声音的准备并非只是身体上的，而是要演奏者如何去聆听、感觉和思考，倘使只用情绪牵引演奏者去感觉声音是不够的，还要知道如安在身体上去准备声音，在心理上去准备声音。
任何一个演奏者都必需具有对声音“准备”有相当水准的能力，同时也能够在不同的地址、不同的钢琴上调整自己所需要达到的要求。
钢琴是一种击弦乐器。
由琴撞击琴弦而发声，这就是钢琴独特的性格。
钢琴声源的大体形态是因衰减而自然消失的，而物理式声音的强度转变必然同时引发音色的转变，因为各弦运动频率、振幅、相位等声学上因素的彼此关系，使琴弦振动的衰减率发生转变；音板共鸣的条件特质，都必然使演奏者产生对心理声学的某种抽象的、深邃的思索。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
心理声学原理
时间：2016年10月22日星期六来源：百度
心理声学模型是对人听感的统计性质的数学表述模型，它解释人各种听感的生理原理。
心理声学模型可以在主观听感劣化不多的条件下，大大降低数字音频信号传输的带宽。
它主要基于人的听觉器官的生理结构和感知模式，通过对数字音频信号的相应处理，去除不可闻的信号成分及引入不可闻的畸变，达到普通熵编码无法达到的压缩比率。
由于人耳听觉系统复杂，人类迄今为止对它的机理和听觉特性的某些问题总是还不能从生理解剖角度完全解释清楚。
所以，对人耳听觉特性的研究仅限于在心理声学和语言声学内进行。
人耳对不同强度和不同频率声音的一定听觉范围称为声域。
在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。
其中响度、音度、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理是的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而对于多种音源场合的人的耳掩蔽效应等特性尤为重要，它是心理声学的基础。
研究声音和它引起的听觉之间关系的一门边缘学科。
它既是声学的一个分支，也是心理物理学的一个分支。
心理声学本可包括言语和音乐这样一些复合声和它们的知觉。
这些可见语言声学、音乐声学等条，本条只限于较基础和简单的心理声学现象，即①刚刚能引起听觉的声音──听阈；②声音的强度、频率、频谱和时长这些参量所决定的声音的主观属性──响度、音调、音色和音长；③某些和复合声音有关的特殊的心理声学效应──余音、掩蔽、非线性、双耳效应。
分类
听阈分强度阈和差阈。
声音不够一定强度不能引起听觉。
在多次作用中能有50%的次数引起听觉的最小声压级称为强度阈（也称听阈）。
听阈有个体差异，因而所谓正常听阈只能是一些听力正常的年轻人的听阈的统计平均值。
听阈随频率而变化。
500～4000Hz之间阈值最低，在它们之上和之下的高频声和低频声的
阈值都较高，如20Hz纯音的阈值比1000Hz纯音的阈值约高70dB，10000Hz纯音的阈值也比 1000Hz纯音的阈值约高10dB。
最敏感的频率是3000Hz左右，空气分子振动的振幅达到10-11m 就可以听到，这只有氢气分子的直径的十分之一。
听阈随年龄而增高，特别是高频部分，表现为老年聋，如70岁的老人，5000Hz 纯音的听阈约增高45dB。
听阈的概念还包括差阈，即两个声音引起听觉差别的最小可觉差。
就频率说，在63Hz左右有经验的人耳能区别相差0.5Hz的两个纯音的差别，但这种阈值在1000Hz要增加到1.4Hz，频率越高差阈越大。
人耳能区别的强度差值最小0.25dB（1000～4000Hz,70dB以上），强度低或频率更高或更低时，强度差阈更大。
在整个听觉范围内，可辨别的声音约34万个。
主观属性
响度
表示的是一个声音听来有多响的程度。
响度主要随声音的强度而变化，但也受频率的影响。
两者的量的关系，按古典的心理物理学规律，响度与强度的对数成正比。
为了检验这一假说的正确性，现代心理物理学进行了响度的定量判断实验，并建立了响度量表，其单位为宋（son）。
1宋的定义为40dB1000Hz纯音所引起的响度，大致相当于耳语的声级。
宋量表证明，响度正比于 1000Hz等响声压的0.6次幂，就是说，1000Hz等响声的声压级提高10dB，响度加倍。
前者称为响度级，这说明响度的变化不是单纯地决定于声音强度，也与频率有关。
不同频率的两个纯音，虽强度相同，引起的响度却不同。
总的说，中频纯音听来比低频和高频纯音响一些。
以不同声压级的1000Hz纯音为参照声，通过响度平衡实验，可以得到一簇等响线，如上图所示。
在一条等响线上，各频率的纯音尽管声压级不同，但都与该曲线上的1000Hz纯音等响。
1000Hz纯音的这一声压级即定为此曲线上各纯音的响度级，其单位称为方（phon）。
音调
音调是声音听来调子高低的程度。
音调主要决定于声音的频率,它随频率的升降而升降。
但是，它也不是单纯地由频率决定，与声音强度也有关系。
低频纯音的音调随强度增加而下降；反之，高频纯音的音调却随强度增加而上升。
类似响度的宋量表，也制定了音调量表。
音调定量判断实验是让听者调节发生器产生一系列纯音，使它们在音调上听来间隔相等。
这样取得的平均判断构成了音调量表，其单位称为美。
在此量表上，1000Hz纯音的音调被定为1000美（mel）。
音色
音色是对声音音质的感觉。
上面提过的纯音不存在音色问题，它是伴随复合声出现的。
明显的例子是不同乐器所发出的声音在音色上的不同。
小提琴和钢琴发出的中央C，尽管它们响度和音调相同，听起来还是不一样，原因在于它们音色的差异。
声音的音色决定于它们的频谱，即声音谐波振幅的不同。
复合声这种多量纲的特点使得音色也具有多量纲性，不同于只有单个量纲的响度和音调。
响度可以在宋量表上定出由响到轻的程度，音调可以在美量表上定出由高到低的程度，音色则只能用多维空间上相应的点来确定。
言语声的多维量表实验证明，音色的知觉空间上的点与频谱的物理空间上的点是非常吻合的。
音长
音长是声音长短的感觉。
声音的参量作为时间的函数只要有两个清楚的变化便可产生主观音长感觉。
最简单的例子是一个声脉冲或一段休止，它们都只有一头一尾的变化。
很久以来，人们总以为音长和声音的物理长短是相等的，忽视了对它的研究。
其实，在极端情况下两者可相差四五倍之多。
这是用脉冲声和短于500ms的休止所作的实验结果。
音长受声级的影响不大，但频率对它的影响却不可忽视，尤其是300ms以下的短声。
如果以3 200Hz的脉冲声作参照，频率在它上下的脉冲声必须有较长的物理声长才能产生相等的音长感觉。
用这种音长平衡实验可以得到一簇类似于等响线的等音长线。
声学效应
余音
对于纯音，声音的音调主要决定于频率，而对于由基波和谐波组成的复合声，自H.von亥姆霍兹以来，普遍认为复合声的音调决定于基波的频率，因为基波的振幅在频谱中占优势，而且给人的感觉也的确如此。
但是实验表明，若复合声的基频很弱，甚至完全被滤掉，它的音调仍维持基频的音调不变。
这种失去基频的音调被称为余音。
日常生活中也有余音效应。
人们的言语声是以声带发出的低频声为基频的。
在电话中，它虽然被滤掉，说话的声调并没有受到影响。
余音现象所以受到注意是因为它涉及到一个基本的听觉理论问题，即音调究竟决定于频率，还是决定于周期性。
目前的研究还不能作出结论。
声掩蔽
一个声信号如果与一种噪声同时出现，它将变得微弱或完全听不清楚，即是说信号的听阈提高了。
这就是掩蔽效应，噪声掩蔽了信号。
掩蔽效应的大小取决于噪声和信号在频率上的关系。
一般说，信号与噪声的频率越接近，掩蔽也越大，且低频噪声对高频信号的掩蔽常大于高频噪声对低频信号的掩蔽。
通过带宽可变的噪声对纯音信号的掩蔽实验发现，当以 1000Hz为中心频率的噪声增加带宽时，它对 1000Hz纯音信号的掩蔽效应也随着增加。
但带宽增至100Hz以后，再增加就对掩蔽的改变不起作用。
就是说，这个噪声的掩蔽作用只限制在这个频带内，以外的声音无作用。
这个100Hz的频带称为临界频带。
它随频率的提高而加宽。
非线性
人耳的传输特性与其他换能器一样，带有一些非线性的特点。
它的产物就是所谓“合音”的感觉。
合音包括差音、和音两种。
差音的例子：当两个纯音同时以400Hz和500Hz同时发出时，仔细听起来还有频率为其差值（100）及其谐频的差值（200,300）的音，这就是差音。
和音的频率则是原来两纯音频率之和，在这一例子中就是900Hz。
它与差音相似，不过较弱一些，音调高一些。
此外，还有在适当频率和强度关系下一个音可以抑制或降低另一个音的响应（感觉）。
这些现象一般用耳蜗的非线性反应解释。
双耳效应很多听觉效果，决定于人有两只耳朵。
声源定位的主要因素为两耳的时间差和强度差（见生理声学）。
由于头部、耳廓、外耳道等的共振、反射作用，使听到的声音频谱受到调制。
来自右边的声音先到达右耳，强度也比左耳收到的强。
声源方向常通过头的转动确定。
复合声的定位比纯音容易，纯音，尤其是2000～3000Hz的纯音，定位特别困难。
例如蟋蟀的唧唧声就是这样，虽然它还不是严格的纯音。
在可听声范围内，耳廓的指向性不显著，但对定位仍有作用。
在低频率，两耳强度差别不大，定位主要靠相位因素或时间因素。
在高频率，相位变化复杂，强度差更为重要。
在中频，定位更依赖时间和强度的综合作用。