人耳的听觉特性PPT课件
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36
3.连续谱
连续谱：在频谱 轴上没有断续的频谱 分布称为连续谱。如 右图示：
37
五、可闻声的频域特征
1.共振峰 2.频谱分布
38
1.共振峰
线状谱的峰包 共振峰的高度、位置和数量决 定着每种乐器的特色。
39
2.频谱分布
语 音 音 乐
40
语音
通过对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。 如图所示：
30
3.音律与唱名
十二个音名字： C、 D、 E 、F 、G、 A 、B 其余以#和b半音命名。
唱名：1、2、3、4、5、6、7、i
相邻两个半音的频率比：12 2 / 1 1.05946 / 1
人对音高的区别：1000Hz,Lp=40dB时，一般人 ±3Hz有觉察,调音师±1Hz有觉察
31
定义：
某点声强值与零声级的参考声强值之比的对 数值。如下式所示：
Li
10 lg
I I0
(dB)
式中: I某点声强
I0基准声强(=10-12W/m2) 平面波声强级与声压级的关系
11
平面波声强级与声压级的关系
p2 rms
LI
10 lg I I0
10 lg
p02
0c
400
10 lg
p2 rms
B计权：模拟人耳对70方的纯音的响度指示 。用来
测55dB--85dB
C计权：模拟人耳对100方的纯音的响度指示。用来
测85dB--130dB
Lin计权：不修正，用来测声压级Lp。 D计权：用来测量飞机噪声
21
5.声级计
a.原理框图 b.记权的依据 c.记权曲线
22
a.原理框图
显 示
传 声 器
1.声音信号在人听觉系统中会被非线性加工 2.掩蔽效应
振 幅： 1014 米 ~ 102 米 人耳灵敏度很高，听觉响度的感觉是非
线性的.一般具有指数特性.即: lg P x
9
2）声压级
用对数来计算和划分声音强弱等级的一
种表示方法。具体如下：
Lp
20 lg
prms p0
式中：p0基准声压(=2*10-5Pa/1kHz)
prms某点声压的有效值
10
3)平面波声强级
特点： 1、男声与女声在200Hz以下有较大差异70Hz达18dB 2、语音的能量分布主要集中在100Hz--5kHz左右。 3、电话：主要集中在300Hz--3.4kHz左右。
41
音乐
通过对各种乐器发出的声音节目进行长时间的统 计可得到它的谱级分布曲线。如图所示：
•西洋音乐：中低频平坦、高频按 6 dBoct 平滑下降 •轻音乐：3KHz尚有若干个峰值，较明亮
42
七、可闻声的时域特征
t
起振段 稳定段 衰减段 各点特性如下： 起振段：钢琴10ms 、风琴：100ms、语言：80—50ms 稳定段:弦乐~数秒、 打击乐几乎没有。 衰减段:高频音衰减时间短、低频音较长. 时域特征与频域特征（频谱）共同决定了声音的音色(音品)。
43
六、人耳听觉的非线性掩蔽效应
当 f2 f1 2则f2 f1差一个倍频程（oct）
27
3.音 律
定义 音律的规定 音律与唱名
28
定义
在音乐中反映音高的某种规定称作音律。 我国古代规定为：
宫（1）商（2）角（3）徵（5）羽（6） 唇音、舌音、齿音、牙音、喉音
29
音律的规定
12平均律：在一个倍频程内（8度）通常按对 数刻度分成十二等份划分音阶,两个相邻的音为半 音关系。两个半音组成一个全音。如图示：
p02
10 lg
400
0c
10 lg I 20 lg prms
I0
p0
12
4）响度级
测试条件 测试方法 响度级
13
测试条件
声源在被测试者的上方 声源为自由平面波 测量声压级时测试者不在场 用双耳听声音 年龄在18—25岁之间
14
测试方法
15
响度级
将某一频率的声音与1KZ的声音进行 比较，当感觉两者的响度一致时，1KZ声 音的声压级就是该声音的响度。一般用S表 示（单位为宋）。或用响度级P表示（单位 为方）二者的关系如下：
4、响度对音高的影响
当声音的响度过大时，由于耳膜产生 超常形变将会对音高的判别产生影响。（ 且和频率成反比）
32
四、音 色
1、定义 2、线状谱 3、连续谱
33
1、定义
人耳区别相同响度和音高的两类不同声音的主观 听觉特性称音色。(如图示)
乐音除了基频f0外还有nf0的谐波，音高由fo 决定 而各次谐波决定了音乐的音色(谐波即泛音)
1.人耳的结构 2.人耳结构示意图 3.人耳的结构的类比
3
1.人耳的结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
2.人耳结构示意图
5
3、人耳的结构的类比
6
二、响 度
1.概 述 2.人耳的听觉范围 3.声级计
7
1.概 述
1）定 义 2）声压级 3）平面波声强级 4）响度级
8
1)定义：
人耳对声音强弱主观感觉到的响亮程度
听觉范围 ：2 105 Pa ~ 20Pa 相差100多万倍。
该式适用与20—129PHON 也可用图表示
16
2.人耳的听觉范围
1）不同声压级时的频率响应 2）人耳的听觉范围 3）等响曲线
17
1）不同声压级时的频率响应
18
3）等响曲线
19
2)人耳的听觉范围
20
b、记权的依据
A计权：模拟人耳对40方纯音的响度指示。（低频衰
减，3k--5k提升，高频也稍稍衰减。）用来测55dB 以 下的噪声。
第三章 听觉特性
第一节 人耳的听觉特性 第二节 立体声的听觉机理 第三节 听觉特性对电声技术的要求
1
第一节 人耳的听觉特性
一、听觉生理系统 二、响 度 三、音 高 四、音 色 五、可闻声的频域特征 六、可闻声的时域特征 七、人耳听觉的非线性掩蔽效应 八、人耳听觉的延时效应与双耳效应
2
一、听觉生理系统
记权
变
网络
换
处 理
23
c.记权曲线
24
三、音 高
1.定义 2.音高的规定 3.音律 4.向度对音高的影响
25
1.定 义
人耳对声音调子的高低的主观感觉 称为音高或称音调（音准）。
26
2.音高的规定
人耳对音高的变化感觉如下：
音高 k lg f
通常用倍频程来描述音高的变化（一个倍频程对 应纯八度）：
例：弦的振动：
D A1Sin( t 1 ) A2Sin( 2t 2 ) A3Sin( 3t 3 ) AnSin( nt n )
人耳对相位变化不敏感——相聋
34
如图示
35
2.线状谱
线状谱 ：一种不连 续排列分布的 频谱 。 如图所示:
•特点：频率分布是离散 的不同频率的振 幅不同
3.连续谱
连续谱：在频谱 轴上没有断续的频谱 分布称为连续谱。如 右图示：
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五、可闻声的频域特征
1.共振峰 2.频谱分布
38
1.共振峰
线状谱的峰包 共振峰的高度、位置和数量决 定着每种乐器的特色。
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2.频谱分布
语 音 音 乐
40
语音
通过对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。 如图所示：
30
3.音律与唱名
十二个音名字： C、 D、 E 、F 、G、 A 、B 其余以#和b半音命名。
唱名：1、2、3、4、5、6、7、i
相邻两个半音的频率比：12 2 / 1 1.05946 / 1
人对音高的区别：1000Hz,Lp=40dB时，一般人 ±3Hz有觉察,调音师±1Hz有觉察
31
定义：
某点声强值与零声级的参考声强值之比的对 数值。如下式所示：
Li
10 lg
I I0
(dB)
式中: I某点声强
I0基准声强(=10-12W/m2) 平面波声强级与声压级的关系
11
平面波声强级与声压级的关系
p2 rms
LI
10 lg I I0
10 lg
p02
0c
400
10 lg
p2 rms
B计权：模拟人耳对70方的纯音的响度指示 。用来
测55dB--85dB
C计权：模拟人耳对100方的纯音的响度指示。用来
测85dB--130dB
Lin计权：不修正，用来测声压级Lp。 D计权：用来测量飞机噪声
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5.声级计
a.原理框图 b.记权的依据 c.记权曲线
22
a.原理框图
显 示
传 声 器
1.声音信号在人听觉系统中会被非线性加工 2.掩蔽效应
振 幅： 1014 米 ~ 102 米 人耳灵敏度很高，听觉响度的感觉是非
线性的.一般具有指数特性.即: lg P x
9
2）声压级
用对数来计算和划分声音强弱等级的一
种表示方法。具体如下：
Lp
20 lg
prms p0
式中：p0基准声压(=2*10-5Pa/1kHz)
prms某点声压的有效值
10
3)平面波声强级
特点： 1、男声与女声在200Hz以下有较大差异70Hz达18dB 2、语音的能量分布主要集中在100Hz--5kHz左右。 3、电话：主要集中在300Hz--3.4kHz左右。
41
音乐
通过对各种乐器发出的声音节目进行长时间的统 计可得到它的谱级分布曲线。如图所示：
•西洋音乐：中低频平坦、高频按 6 dBoct 平滑下降 •轻音乐：3KHz尚有若干个峰值，较明亮
42
七、可闻声的时域特征
t
起振段 稳定段 衰减段 各点特性如下： 起振段：钢琴10ms 、风琴：100ms、语言：80—50ms 稳定段:弦乐~数秒、 打击乐几乎没有。 衰减段:高频音衰减时间短、低频音较长. 时域特征与频域特征（频谱）共同决定了声音的音色(音品)。
43
六、人耳听觉的非线性掩蔽效应
当 f2 f1 2则f2 f1差一个倍频程（oct）
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3.音 律
定义 音律的规定 音律与唱名
28
定义
在音乐中反映音高的某种规定称作音律。 我国古代规定为：
宫（1）商（2）角（3）徵（5）羽（6） 唇音、舌音、齿音、牙音、喉音
29
音律的规定
12平均律：在一个倍频程内（8度）通常按对 数刻度分成十二等份划分音阶,两个相邻的音为半 音关系。两个半音组成一个全音。如图示：
p02
10 lg
400
0c
10 lg I 20 lg prms
I0
p0
12
4）响度级
测试条件 测试方法 响度级
13
测试条件
声源在被测试者的上方 声源为自由平面波 测量声压级时测试者不在场 用双耳听声音 年龄在18—25岁之间
14
测试方法
15
响度级
将某一频率的声音与1KZ的声音进行 比较，当感觉两者的响度一致时，1KZ声 音的声压级就是该声音的响度。一般用S表 示（单位为宋）。或用响度级P表示（单位 为方）二者的关系如下：
4、响度对音高的影响
当声音的响度过大时，由于耳膜产生 超常形变将会对音高的判别产生影响。（ 且和频率成反比）
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四、音 色
1、定义 2、线状谱 3、连续谱
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1、定义
人耳区别相同响度和音高的两类不同声音的主观 听觉特性称音色。(如图示)
乐音除了基频f0外还有nf0的谐波，音高由fo 决定 而各次谐波决定了音乐的音色(谐波即泛音)
1.人耳的结构 2.人耳结构示意图 3.人耳的结构的类比
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1.人耳的结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2.人耳结构示意图
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3、人耳的结构的类比
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二、响 度
1.概 述 2.人耳的听觉范围 3.声级计
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1.概 述
1）定 义 2）声压级 3）平面波声强级 4）响度级
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1)定义：
人耳对声音强弱主观感觉到的响亮程度
听觉范围 ：2 105 Pa ~ 20Pa 相差100多万倍。
该式适用与20—129PHON 也可用图表示
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2.人耳的听觉范围
1）不同声压级时的频率响应 2）人耳的听觉范围 3）等响曲线
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1）不同声压级时的频率响应
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3）等响曲线
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2)人耳的听觉范围
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b、记权的依据
A计权：模拟人耳对40方纯音的响度指示。（低频衰
减，3k--5k提升，高频也稍稍衰减。）用来测55dB 以 下的噪声。
第三章 听觉特性
第一节 人耳的听觉特性 第二节 立体声的听觉机理 第三节 听觉特性对电声技术的要求
1
第一节 人耳的听觉特性
一、听觉生理系统 二、响 度 三、音 高 四、音 色 五、可闻声的频域特征 六、可闻声的时域特征 七、人耳听觉的非线性掩蔽效应 八、人耳听觉的延时效应与双耳效应
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一、听觉生理系统
记权
变
网络
换
处 理
23
c.记权曲线
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三、音 高
1.定义 2.音高的规定 3.音律 4.向度对音高的影响
25
1.定 义
人耳对声音调子的高低的主观感觉 称为音高或称音调（音准）。
26
2.音高的规定
人耳对音高的变化感觉如下：
音高 k lg f
通常用倍频程来描述音高的变化（一个倍频程对 应纯八度）：
例：弦的振动：
D A1Sin( t 1 ) A2Sin( 2t 2 ) A3Sin( 3t 3 ) AnSin( nt n )
人耳对相位变化不敏感——相聋
34
如图示
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2.线状谱
线状谱 ：一种不连 续排列分布的 频谱 。 如图所示:
•特点：频率分布是离散 的不同频率的振 幅不同