人耳的听觉特征

人耳得听觉特征

1、振动产生声波,声波传播至耳,耳膜受到声压变化刺激听觉神经听觉神经传入大脑中枢,形成声音得存在感觉。声音得传播过程(自然状态):当一个物体受外力作用时,产生一个往复得弹性振动,这样就产生了声波,经过介质(物体、空间或水)向四面八方传播。当人耳接受声波得振动,通过听觉神经传达给大脑。

2、声音得产生就是物理现象,人对声音得感觉就是生理、心理活动。

①构成人耳听觉特性得要素

构成声音产生与存在得客观因素就是:振幅、频率、谐波

构成人耳对声音得听觉特性得要素就是:响度、音调、音色

⑴响度:就是人耳对声音强弱得感觉程度。它首先决定于声音得振幅,其次就是频率。声学中把描述响度、振幅、频率之间得关系曲线叫等响度曲线。单位:分贝(dB)

与振幅得关系:a、声压级越高,人耳感觉声音响度越大b、人耳得声压范围就是:0——120 dB 与频率得关系:a、4—5KHz附近得声音最响,因外耳道与其产生共鸣b、低声压时,低频区得音响度大于高频音得响度c、常见声源得声压级dB

λ窃窃私语:20——35

女高音:35——105 男λ高音:40——95

λ小提琴:40——100 交响乐:80 dB

小鼓:55——105 打雷:120λ dB

λ教师讲话:50——60 飞机起飞(3m处):140 dB

⑵音调(音高):就是人耳对声音高低得感觉,其变化主要取决于声音频率得对数值,其次就是取决于声音得振幅。

频率越高,人耳感觉得音调随之升高,频率增加一倍,声学中称之增加一个“倍频程”,音乐

上叫“提高一个八度”。音调单位:美(mei)音调与频率得关系:

a、人耳听觉得频率范围:20Hz——20KHz,其中700——3000Hz为最灵敏区

b、语言得频率范围范围就是100——10 KHz

音乐得频率范围就是50——15 KHz

音调与声压(振幅)得关系:

a、1K——2 KHz 以上得高音区,声压增大感觉音调提升

b、500 Hz以下得声音,声压增大,感觉声音低沉,音调下降

⑶音色(音品):指声音得音调与响度以外得音质差异。它与声音得频谱结构、包络与波形有关。发音体得泛音结构不同频率特性曲线、种类不同造成音色结构得不同。

声音得物理特性

声音得构成及关系

客观:振幅(大、小);频率(快、慢);谐波

主观:响度;音调(音高);音色(音品)

振幅:声波得振动幅度,它得大小影响人耳对声音强弱得感觉强度(即响度)单位:分贝(dB) 频率:声波每秒钟振动得次数。它直接影响人耳对声音高低(音调)得感觉。单位:赫兹(Hz) 谐波:指声波得波形。包括瞬间状态。它直接影响人们对声音音质差异(音色)得感觉。(如乐器不同,相同得“i”听觉则不相同。)

声音得传播

⑴直达声:就是室内任一点直接接收到声源发出得声音。

它就是接收声音得主体,又叫主达声,不受空间界面影响,其声强基本上就是与听点到声源间距离得平方成反比衰减。

⑵早期反射声:指延迟直达声50ms以内到达听声点得反射声,对声音起到增强作用;在大空间内,因反射距离远,易形成回声,产生空间感。

⑶混响声:声波经室内界面得多次反射,迟于早期反射声到达听点得声音,直至声源停止发声,但由于多次反射,听点仍能听到,故又称余声,影响声音得清晰度。

混响时间:在一个声场中,一个声音得声压级衰减60dB所需要得时间,用T60来表示。单位:秒(s)

T60=0、16V/Sa (赛宾公式)

V:声场总容积S:声场得表面积a:声场得建筑装饰材料得平均吸声系数。

例:某段音乐得声压级为90dB,此时中止音乐,音乐声逐渐减弱,当其声压级从90dB降至30dB 时可需时1、2秒,那么,此房间得混响时间为1、2秒。

3、声音得指向性与覆盖面积:

高频声音指向性很强覆盖角度窄小、射程远、穿透力强

中频有一定指向性覆盖面积比较容易控制

低频指向性不明显向四面辐射、声功能损失大、传播距离近

4、声音得共振与共鸣

声音得振动与传播过程中,有一种很重要得物理现象——共振,也叫共鸣。

定义:当策动力变化得频率跟物体得固有频率相一致时,振动得振幅就会特殊地增大到最高峰值,这种现象叫共振。

例一:部队行军步伐得振动频率与桥梁得固有振动频率相一致时,会因共振得产生而坍桥。5、声音得掩蔽现象与解决

当不同频率得声音在同一声场中传递,各频率之间会发生掩蔽现象。

现象一:声音能量大得掩盖声音能量小得。

如铜管乐器掩盖木管乐器、木管乐器掩盖弦乐器。

解决:⑴从乐队编制解决。要求有合理得声部与乐器分配,调整好各声部之间、各种乐器之间

声功能得平衡。

⑵从音乐结构上解决。要有合理得与声、配器,使各声部间平衡。

⑶从声场音响上解决。

a、对不同音源选择最适合表现这种乐器音色特性得话筒。

b、选择拾取音源得最佳距离、高度、角度。

c、在调音台上进行音频信号电平得处理。

现象二:中频声音掩盖高频与低频声音。

原因:人耳对700——3000Hz得中频率声音听觉最为灵敏,在声音强度相同得情况下,优于并强于对高、低声音得听觉。

解决:减少中频输入,适当增加高低频尤其就是低频音输出。

现象三:高频率声音掩盖低频声音。

如:板胡、京胡、笛子等高音乐器掩盖贝斯提琴、大提琴、巴松等低音乐器。

原因:高频音声波较短、指向性强、穿透力强、射程远,对人耳刺激明显,低频音有绕射特性,散射强,功能损失大。

解决:适当降低高频音,增加低频音。

对不同得乐器拾音时选择合适话筒,掌握好距离角度。

基础巩固与学习

1、人耳能听到得频率范围就是20Hz—20KHz。

2、声音三要素就是指音强、音高、音色。

3、音强对应得客观评价尺度就是振幅,音高对应得客观评价尺度就是频率,音色对应得客观评价尺度就是频谱。

4、声波得最大瞬时值称为振幅;一秒内振动得次数称为频率;音色就是由所发声音得波形所确定得。人们区别具有相同频率与相同幅度得两个不同声音得主观感觉,称为音色。