学术讨论—第三章-人耳的听觉特性.ppt

第三章 听觉(tngju)(tngju)特性第一节第一节 人耳的听觉人耳的听觉(tngju)(tngju)特性特性第二节第二节 立体声的听觉机理立体声的听觉机理第三节第三节 听觉特性对电声技术的要求听觉特性对电声技术的要求第一页，共一百一十三页。第一节 人耳的听觉(tngju)(tngju)特性一、一、听觉生理听觉生理(shngl)(shngl)系统系统二、二、响响 度度三、三、音音 高高四、四、音音 色色五、可闻声的频域特征五、可闻声的频域特征六、六、可闻声的时域特征可闻声的时域特征七、七、人耳听觉的非线性掩蔽效应人耳听觉的非线性掩蔽效应八、八、人耳听觉的延时效应与双耳效应人耳听觉的延时效应与双耳效应第二页，共一百一十三页。一、听觉一、听觉(tngju)(tngju)生理系统生理系统1.人耳的结构人耳的结构(jigu)(jigu)2.人耳结构示意图人耳结构示意图3.人耳的结构的类比人耳的结构的类比第三页，共一百一十三页。1.人耳的结构人耳的结构(jigu)(jigu)第四页，共一百一十三页。2.人耳结构人耳结构(jigu)(jigu)示意图示意图第五页，共一百一十三页。3、人耳的结构、人耳的结构(jigu)(jigu)的类比的类比第六页，共一百一十三页。二、响二、响 度度1.概概 述述 2.人耳的听觉范围人耳的听觉范围3.声级计声级计第七页，共一百一十三页。1.概概 述述 1定定 义义2声压级声压级3平面波声强级平面波声强级 4响度响度(xin d)级级第八页，共一百一十三页。1)定义：人耳对声音强弱主观感觉人耳对声音强弱主观感觉(gnju)(gnju)到的响亮程度到的响亮程度听觉范围听觉范围听觉范围听觉范围 ：相差相差相差相差100多万倍。多万倍。多万倍。多万倍。振振振振 幅：幅：幅：幅：人耳灵敏度很高，听觉人耳灵敏度很高，听觉(tngju)(tngju)响度的感觉是响度的感觉是非线性的非线性的.一般具有指数特性一般具有指数特性.即即:第九页，共一百一十三页。2声压级声压级 用对数来计算(j sun)(j sun)和划分声音强弱等级的一种表示方法。具体如下：式中：p0基准声压(=2*10-5Pa/1kHz)prms某点声压的有效值第十页，共一百一十三页。3)平面波声强级 l l定义定义(dngy)(dngy)：某点声强值与零声级的参考声强值之比的对数值。某点声强值与零声级的参考声强值之比的对数值。某点声强值与零声级的参考声强值之比的对数值。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：如下式所示：如下式所示：如下式所示：式中式中:I:I某点声强某点声强 I0基准声强基准声强(=10(=10-12-12W/mW/m2)l l平面波声强级与声压级的关系平面波声强级与声压级的关系平面波声强级与声压级的关系平面波声强级与声压级的关系第十一页，共一百一十三页。平面波声强级与声压级的关系(gun(gun x)x)第十二页，共一百一十三页。4响度(xin d)级l l测试条件测试条件(tiojin)(tiojin)l l测试方法测试方法l l响度级响度级第十三页，共一百一十三页。测试(csh)(csh)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(zichng)用双耳听声音年龄在1825岁之间第十四页，共一百一十三页。测试方法第十五页，共一百一十三页。响度响度(xin d)(xin d)级级 将某一频率(pnl)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：该式适用与20129PHON也可用图表示第十六页，共一百一十三页。2.人耳的听觉范围1不同(b tn)声压级时的频率响应 2人耳的听觉范围3等响曲线第十七页，共一百一十三页。1不同(b tn)声压级时的频率响应 第十八页，共一百一十三页。3等响曲线(qxin)第十九页，共一百一十三页。2)人耳的听觉范围人耳的听觉范围第二十页，共一百一十三页。b、记权的依据、记权的依据(yj)(yj)l lA A计权：模拟人耳对计权：模拟人耳对4040方纯音的响度指示。方纯音的响度指示。低频衰减，低频衰减，3k-5k3k-5k提升，高频提升，高频(o pn)(o pn)也稍稍衰减。用来测也稍稍衰减。用来测55dB 55dB 以下的噪声。以下的噪声。l lB B计权：模拟人耳对计权：模拟人耳对7070方的纯音的响度指示方的纯音的响度指示 。用来测。用来测55dB-85dB55dB-85dBl lC C计权：模拟人耳对计权：模拟人耳对100100方的纯音的响度指方的纯音的响度指示。用来测示。用来测85dB-130dB 85dB-130dB l lLinLin计权：不修正，用来测声压级计权：不修正，用来测声压级LpLp。l lD D计权：用来测量飞机噪声计权：用来测量飞机噪声 第二十一页，共一百一十三页。5.声级计声级计a.原理原理(yunl)(yunl)框图框图b.记权的依据记权的依据c.记权曲线记权曲线第二十二页，共一百一十三页。a.原理原理(yunl)(yunl)框图框图传声器记权网络变换处理显示第二十三页，共一百一十三页。c.记权曲线记权曲线(qxin)(qxin)第二十四页，共一百一十三页。三、音三、音 高高1.定义定义(dngy)(dngy)2.音高的规定音高的规定 3.音律音律4.向度对音高的影响向度对音高的影响第二十五页，共一百一十三页。1.定定 义义 人耳对声音调子的上下的主观感觉人耳对声音调子的上下的主观感觉(gnju)称为音高或称音调音准。称为音高或称音调音准。第二十六页，共一百一十三页。2.音高(yngo)(yngo)的规定l l人耳对音高的变化感觉如下：人耳对音高的变化感觉如下：l l通常用倍频程来描述通常用倍频程来描述(mio sh)音高的变化一个倍音高的变化一个倍频程对应纯八度：频程对应纯八度：第二十七页，共一百一十三页。3.音 律l l定定 义义l l音律的规定音律的规定(gudng)(gudng)l l音律与唱名音律与唱名第二十八页，共一百一十三页。定定 义义在音乐中反映音高的某种规定称作音律。在音乐中反映音高的某种规定称作音律。我国古代我国古代(gdi)规定为：规定为：宫宫1商商2角角3徵徵5羽羽6 唇音、舌音、齿音、牙音、喉音唇音、舌音、齿音、牙音、喉音第二十九页，共一百一十三页。音律音律(ynl)(ynl)的规定的规定 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(z chn)一个全音。如图示：第三十页，共一百一十三页。3.音律(ynl)(ynl)与唱名l l十二个音名字：十二个音名字：C C C C、D D D D、E E、F F F F、G G G G、A A A A、B B B B其余其余以以#和和和和b b半音命名。半音命名。半音命名。半音命名。唱名：唱名：唱名：唱名：1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4、5 5 5 5、6 6、7 7、i i i il l相邻两个半音的频率比：相邻两个半音的频率比：l l人对音高的区别：人对音高的区别：人对音高的区别：人对音高的区别：1000Hz,Lp=40dB1000Hz,Lp=40dB时，一般时，一般时，一般时，一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)人人人人3Hz3Hz3Hz3Hz有觉察有觉察有觉察有觉察,调音师调音师调音师调音师1Hz1Hz有觉察有觉察第三十一页，共一百一十三页。4、响度、响度(xin d)(xin d)对音高的影响对音高的影响 当声音的响度过大时，由于耳膜产生超常(cho chn)形变将会对音高的判别产生影响。且和频率成反比第三十二页，共一百一十三页。四、音四、音 色色1、定义定义(dngy)(dngy)2、线状谱线状谱3、连续谱连续谱第三十三页，共一百一十三页。1、定义(dngy)(dngy)l l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称音色称音色称音色。(如图示如图示)l l乐音除了乐音除了乐音除了乐音除了(ch le)(ch le)基频基频基频基频f f f f0 0外还有外还有外还有外还有nfnfnfnf0 0的的的的谐波，音高由谐波，音高由谐波，音高由谐波，音高由f f f fo o o o 决定而决定而决定而决定而各次谐波决定了音乐的音色各次谐波决定了音乐的音色各次谐波决定了音乐的音色各次谐波决定了音乐的音色(谐波即泛音谐波即泛音)l l例：弦的振动：例：弦的振动：l l人耳对相位变化不敏感人耳对相位变化不敏感相聋相聋第三十四页，共一百一十三页。如图示第三十五页，共一百一十三页。2.线状谱l l线状谱线状谱线状谱线状谱 ：一种不连续：一种不连续：一种不连续：一种不连续排列排列排列排列(pili)(pili)分布的分布的分布的分布的 频谱。频谱。频谱。频谱。l l 如以下图如以下图如以下图如以下图:特点：频率分布是离散(lsn)的不同频率的振 幅不同第三十六页，共一百一十三页。3.连续谱连续谱 连续谱：在频谱连续谱：在频谱轴上没有断续轴上没有断续轴上没有断续轴上没有断续(dun x)(dun x)的频谱的频谱的频谱的频谱分布称为连续谱。如分布称为连续谱。如分布称为连续谱。如分布称为连续谱。如右图示：右图示：右图示：右图示：第三十七页，共一百一十三页。五、五、可闻声(wn shn)(wn shn)的频域特征1.共振共振(gngzhn)(gngzhn)峰峰2.频谱分布频谱分布第三十八页，共一百一十三页。1.共振(gngzhn)(gngzhn)峰 线状谱的峰包线状谱的峰包线状谱的峰包线状谱的峰包 共振共振共振共振(gngzhn)(gngzhn)峰的高度、位置和数量决定着峰的高度、位置和数量决定着峰的高度、位置和数量决定着峰的高度、位置和数量决定着每种乐器的特色。每种乐器的特色。每种乐器的特色。每种乐器的特色。第三十九页，共一百一十三页。2.频谱分布(fnb)(fnb)l l语语 音音l l音音 乐乐第四十页，共一百一十三页。语音语音(yyn)(yyn)l l通过通过通过通过(tnggu)(tnggu)对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。如以下图：如以下图：如以下图：如以下图：特点(tdin)：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、：主要集中在300Hz-3.4kHz左右。第四十一页，共一百一十三页。音 乐 通过对各种乐器发出的声音节目进行(jnxng)长时间的统计可得到它的谱级分布曲线。如以下图：西洋音乐：中低频(dpn)平坦、高频按轻音乐：3KHz尚有假设干个峰值，较明亮第四十二页，共一百一十三页。七、可闻声(wn shn)(wn shn)的时域特征 起振段起振段 稳定段稳定段 衰减段衰减段各点特性如下：各点特性如下：起振段：钢琴起振段：钢琴10ms 10ms、风琴：、风琴：100ms100ms、语言、语言(yyn)(yyn)：8050ms 8050ms 稳定段稳定段:弦乐弦乐 数秒、数秒、打击乐几乎没有。打击乐几乎没有。衰减段衰减段:高频音衰减时间短、低频音较长高频音衰减时间短、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时域特征与频域特征频谱共同决定了声音的音色(音品音品)。t第四十三页，共一百一十三页。六、人耳听觉的非线性掩蔽(ynb)(ynb)效应1.声音信号在人听觉系统声音信号在人听觉系统(xtng)(xtng)中会被非线性加工中会被非线性加工2.掩蔽效应掩蔽效应第四十四页，共一百一十三页。1.声音信号在人听觉系统声音信号在人听觉系统(xtng)(xtng)中会被非线性加工中会被非线性加工l l当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反响当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反响当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反响当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反响l l 听感不再增强听感不再增强听感不再增强听感不再增强l l不同乐音组合不同乐音组合不同乐音组合不同乐音组合f1f1与与与与f2f2，人感到还有，人感到还有，人感到还有，人感到还有 ，有的有的有的有的组合引起组合引起组合引起组合引起(ynq)(ynq)人的悦感的音乐称为谐和音，反之人的悦感的音乐称为谐和音，反之人的悦感的音乐称为谐和音，反之人的悦感的音乐称为谐和音，反之l l 为不和谐音。为不和谐音。为不和谐音。为不和谐音。l l鸡尾酒会效应鸡尾酒会效应鸡尾酒会效应鸡尾酒会效应 ：人耳具有智能补缺功能。：人耳具有智能补缺功能。：人耳具有智能补缺功能。：人耳具有智能补缺功能。第四十五页，共一百一十三页。谐和(xih)(xih)音与不和谐音半谐合：不谐和音：（听觉：声音发颤）谐和音：第四十六页，共一百一十三页。掩蔽(ynb)(ynb)效应l l什么是掩蔽效应是什么是掩蔽效应是l l掩蔽效应的类型掩蔽效应的类型l l掩蔽效应的一般掩蔽效应的一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)特点特点l l例例 题题第四十七页，共一百一十三页。什么(shn me)(shn me)是掩蔽效应 当两个或两个以上的声音(shngyn)号同时存在时，其中一个声音(shngyn)在听觉是会掩盖另一个声音(shngyn)。影响人对另一个声音(shngyn)的听觉能力第四十八页，共一百一十三页。掩蔽效应(xioyng)(xioyng)的类型纯音的掩蔽效应纯音的掩蔽效应复音的掩蔽效应复音的掩蔽效应噪声噪声(zoshng)(zoshng)(zoshng)(zoshng)掩蔽掩蔽非同时掩蔽非同时掩蔽中枢掩蔽中枢掩蔽第四十九页，共一百一十三页。掩蔽掩蔽(ynb)(ynb)(ynb)(ynb)效应的一般特点效应的一般特点低音(d yn)容易掩蔽高音频率相近的声音易产生掩蔽声压级越大掩蔽效应越强两个声音的时间越接近掩蔽效应越强第五十页，共一百一十三页。例题(lt)(lt)例：200Hz的声音闻域Lp=23dB，现同时存在着Lp=80dB 400Hz的干扰,200Hz的声音Lp=23dB听不到了，必须(bx)将声压级提升到34dB才能听到.那么:掩蔽量为34-23=11dB 如图3-12所示：第五十一页，共一百一十三页。八、人耳听觉八、人耳听觉(tngju)(tngju)的延时效应与双耳效应的延时效应与双耳效应 人耳对不同时间到达的声音的分辨能力称之为延时效应。下面是实验所得数字；对声源(shn yun)方位角的定位能力叫做双耳效应。第五十二页，共一百一十三页。第二节第二节 立体声的听觉立体声的听觉(tngju)(tngju)(tngju)(tngju)机机理理一、一、立体声的特点立体声的特点(tdin)(tdin)二、二、听觉定位机理听觉定位机理三、三、声象及声象定位声象及声象定位 四、四、立体声拾声方式立体声拾声方式五、立体声系统五、立体声系统第五十三页，共一百一十三页。一、立体声的特点一、立体声的特点(tdin)(tdin)1.听歌听歌2.立体声的特点立体声的特点(tdin)(tdin)第五十四页，共一百一十三页。1、听、听 歌歌l l之一之一l l之二之二第五十五页，共一百一十三页。2、立体声的特点、立体声的特点(tdin)(tdin)1.1.具有具有(jyu)(jyu)声象感声象感2.2.具有临场感具有临场感3.3.具有较高的清晰度具有较高的清晰度4.4.具有较高的信噪比具有较高的信噪比 第五十六页，共一百一十三页。二、听觉定位机理二、听觉定位机理(j l)(j l)一双耳效应(xioyng)二耳壳效应第五十七页，共一百一十三页。一双耳效应一双耳效应(xioyng).声级差声级差.时间差时间差.位相差位相差(xin ch)(xin ch).音色差音色差第五十八页，共一百一十三页。1.声级差声级差 对于不同的声源由于对于不同的声源由于对于不同的声源由于对于不同的声源由于(yuy)(yuy)头颅的遮蔽效应，头颅的遮蔽效应，头颅的遮蔽效应，头颅的遮蔽效应，双耳将产生声级差。如图示：双耳将产生声级差。如图示：双耳将产生声级差。如图示：双耳将产生声级差。如图示：1kHz 10kHz 距离不太远时，听觉定位主要(zhyo)决定于声级差。小于300Hz：双耳听到的声音(shngyn)无声级差 1kHz 10kHz 第五十九页，共一百一十三页。2.时间差时间差由于双耳到声源的距离不同由于双耳到声源的距离不同由于双耳到声源的距离不同由于双耳到声源的距离不同(b tn)(b tn)而产生。而产生。而产生。而产生。设:d=20cm、s=、c0=340m/s、d=0.2sin由图可计算(j sun)出时间差为:人耳可鉴别(jinbi)的最小角度为：瞬态声语言，打击乐等判断方位主要决定于时间差。第六十页，共一百一十三页。3.位相差位相差 正比正比正比正比(zhngb)(zhngb)于时间差。一般用下式表于时间差。一般用下式表于时间差。一般用下式表于时间差。一般用下式表示：示：示：示：一般来说高频 易产生混乱相差，无法(wf)判断超前落后。所以低频声判断方位的主要依据是相位差。2k-3k声级差小又易产生混乱相差，所以声音定位反映较差。第六十一页，共一百一十三页。4.音色音色(yns)(yns)差差 由于人头的遮蔽效应，频率越高衰减的越多由于人头的遮蔽效应，频率越高衰减的越多由于人头的遮蔽效应，频率越高衰减的越多由于人头的遮蔽效应，频率越高衰减的越多,双耳接收的声音信号双耳接收的声音信号(xnho)(xnho)存在着音色差存在着音色差.第六十二页，共一百一十三页。二耳壳效应二耳壳效应(xioyng)竖直方向(fngxing)重复声：水平方向重复声：人耳如何根据这么小的差异(chbi)判断方位？原因至今不明。第六十三页，共一百一十三页。三、声象及声象定位三、声象及声象定位(dngwi)(dngwi)立立1.哈斯效应哈斯效应2.德德波埃效应波埃效应(xioyng)DE.bye第六十四页，共一百一十三页。1.哈斯效应哈斯效应l哈斯效应：延迟哈斯效应：延迟(ynch)效应人耳效应人耳对相同声源的两个声波先后到达人耳时对相同声源的两个声波先后到达人耳时的声音的区分能力的声音的区分能力.第六十五页，共一百一十三页。2.德德波埃效应波埃效应(xioyng)(xioyng)a、实 验b、几种(j zhn)情况c、说 明第六十六页，共一百一十三页。a、实验、实验(shyn)(shyn)界外声象第六十七页，共一百一十三页。b、几种、几种(j zhn)(j zhn)情况情况A、LI=0 t=0B、C、D、第六十八页，共一百一十三页。t=0 LI=0正弦(zhngxin)定理：)当:)当:)当:声象向声级强的方向(fngxing)偏转声象在中间(zhngjin)声象固定在强声级的扬声器的位置上.第六十九页，共一百一十三页。声象向超前发声(f shn)的扬声器的方向偏移 随 增加而增加，时:声象固定(gdng)在超前发声的扬声器上。当:第七十页，共一百一十三页。此时声象由 Lf与 t 共同(gngtng)决定，可互相补偿也可互相校正。当Lf15dBt13ms时)1ms的时间差相当于5dB的声级差。第七十一页，共一百一十三页。当两个扬声器信号相位相反(xingfn)，又有声级差可形成界外立体声。上式为声象定位公式(gngsh),它是立体声声象展宽的理论根底。第七十二页，共一百一十三页。c.说说 明明 声象前后位置、深度层次决定于混响声与直声象前后位置、深度层次决定于混响声与直达声的比例。需要说明以下几点：达声的比例。需要说明以下几点：t与与 Lp是两声源到人的距离所产生是两声源到人的距离所产生(chnshng)的差异不是双耳效应。的差异不是双耳效应。当听者偏离中轴线当听者偏离中轴线,正弦定理不成立正弦定理不成立,声象会模糊或者声象会模糊或者分裂。分裂。t 与与 Lp都能成声象都能成声象,但但t声象稍差声象稍差,且兼容性不好且兼容性不好,很少用很少用,故大多数是强度型立体声。故大多数是强度型立体声。第七十三页，共一百一十三页。四、立体声拾声方式四、立体声拾声方式(fngsh)(fngsh)1.传声器的指向性传声器的指向性2.XY制制3.MS制制(无间距无间距(jin j)(jin j)式式)4.AB制制(间距式间距式)(古典式古典式)5.模拟人头制模拟人头制(间距式间距式)6.多传声器制多传声器制第七十四页，共一百一十三页。1.传声器的指向性传声器的指向性第七十五页，共一百一十三页。2.XY制 两个(lin)8字形的传声器正交放在一处拾音,放声时用两个扬声器放音.特点:t=0,Lp0当s=450,y600声源的方位角与声象的对应关系近似为线性.优点:兼容性好.缺点:声像的分布向中心(zhngxn)靠拢.第七十六页，共一百一十三页。3.MS制(无间距(jin j)(jin j)式)心形(xn xn)传声器与8字形传声器正交放在一处.由图有:经和差运算(yn sun)有:左声道信号右声道信号单声道放音UL+UR=2UM优点:兼容性好,拾声范围宽.缺点:会产生附加的时间差和强度差,声像不如XY制,声像也向中间靠拢.第七十七页，共一百一十三页。4.AB制(间距(jin j)(jin j)式)(古典式)两个完全相同的传声器两个完全相同的传声器两个完全相同的传声器两个完全相同的传声器(心型或全指向心型或全指向心型或全指向心型或全指向(zh xin)(zh xin)(zh xin)(zh xin)型型型型)分别放置分别放置分别放置分别放置在左前方右前方在左前方右前方在左前方右前方在左前方右前方特点:t0Lp0优点:方便,可靠.缺点:成像不自然,有 中央(zhngyng)空洞现象、兼容性差、单声道放音有干预现象、音质模糊.第七十八页，共一百一十三页。中央空洞中央空洞(kngdng)(kngdng)现象的克服现象的克服第七十九页，共一百一十三页。5.模拟人头模拟人头(rntu)(rntu)制制(间距式间距式)把两微型传声器放置于仿真人的耳部进行录音;并用耳机重放的一种(y zhn)方式.如图示:优点(yudin):临场感效果好、立 体声象分割清楚。缺点:不方便第八十页，共一百一十三页。5.多传声器制1)1)主传声器式主传声器式.(.(录大型节目录大型节目)以一个立体声传声器拾取主信号以一个立体声传声器拾取主信号(整体声整体声),),再加多支特写传声器再加多支特写传声器.优点优点:节目整体效果好节目整体效果好,较融洽较融洽(rngqi)(rngqi)平平衡衡.缺点缺点:各声部细致性稍欠各声部细致性稍欠.2)2)单传声器式单传声器式(多声道式多声道式)各声部都用单传声器中距或近距拾声各声部都用单传声器中距或近距拾声(分别分别录音录音)再用调音台调节各声部的的方位再用调音台调节各声部的的方位,再参加适再参加适当的混响当的混响.优点优点:各声部声音明晰各声部声音明晰,可方便调节声像位置可方便调节声像位置层次层次.缺点缺点:整体性缺乏整体性缺乏.第八十一页，共一百一十三页。五、立体声系统五、立体声系统(xtng)(xtng)1.双声道立体声原理双声道立体声原理2.3D立体声原理立体声原理3.环绕立体声原理环绕立体声原理4.杜比环绕声原理杜比环绕声原理(CP55)5.数字数字(shz)(shz)虚拟环绕立体声技术虚拟环绕立体声技术6.立体声系统特殊要求立体声系统特殊要求第八十二页，共一百一十三页。1.双声道立体声原理双声道立体声原理(yunl)(yunl)最正确(zu ji)听音区单、双声道原理(yunl)第八十三页，共一百一十三页。2.3D立体声原理立体声原理(yunl)(yunl)3D立体声原理如图示：它能有效克服中空效应(xioyng),减少低频噪音,提高功放级的利用率.第八十四页，共一百一十三页。3.环绕环绕(hunro)(hunro)立体声原理立体声原理 什么是环绕立体声什么是环绕立体声 四方声系统四方声系统(4-4-4别离四通道别离四通道(tngdo)系统系统)NHK的录音系统的录音系统 编码式四通道系统编码式四通道系统(4-2-4)第八十五页，共一百一十三页。四方声系统四方声系统(4-4-4(4-4-4别离别离(fnl)(fnl)四通道系统四通道系统)4-4-4环绕声原理第八十六页，共一百一十三页。什么什么(shn me)(shn me)是环绕立体声是环绕立体声第八十七页，共一百一十三页。NHK的录音系统的录音系统第八十八页，共一百一十三页。编码式四通道编码式四通道(tngdo)(tngdo)系统系统(4-2-4)解 第八十九页，共一百一十三页。4.杜比环绕声原理杜比环绕声原理(yunl)(yunl)(CP55)LT=L+0.7C+j0.7S 环绕声 S通常还要延时20-50ms,并且通过一个低通滤器(7KHz),影院不同(b tn)位置可有多个环绕声道,家庭环绕声有两个或一个即可,如果厅小C不要也行.第九十页，共一百一十三页。5.数字数字(shz)(shz)虚拟环绕立体声技术虚拟环绕立体声技术 用两声道立体声获得三维环绕立体声效果的方法用两声道立体声获得三维环绕立体声效果的方法较多较多.比较有名的如：比较有名的如：美国休斯公司美国休斯公司:SRS 3D:SRS 3D技术技术.加拿大加拿大QsoundQsound实验室实验室:Qsound:Qsound专专 利技术利技术.美国音频实验室美国音频实验室:Spatializer:Spatializer空间空间(kngjin)(kngjin)均衡技均衡技术术.第九十一页，共一百一十三页。6、立体声系统、立体声系统(xtng)(xtng)特殊要特殊要求求l l相移问题相移问题(wnt)l l串声问题串声问题(别离度问题别离度问题)l l演播室的要求演播室的要求第九十二页，共一百一十三页。第三节第三节 听觉特性对电声技术听觉特性对电声技术(jsh)(jsh)的要求的要求一、一、对电声设备的要求对电声设备的要求(yoqi)(yoqi)二、二、电声设备的主要技术指标电声设备的主要技术指标第九十三页，共一百一十三页。一、对电声设备的要求(yoqi)(yoqi)1.频率域的要求频率域的要求2.时间时间(shjin)(shjin)域的要求域的要求3.非线性失真的要求非线性失真的要求第九十四页，共一百一十三页。1.频率频率(pnl)(pnl)域的要求域的要求l l具有具有(jyu)(jyu)良好的幅频特性良好的幅频特性l l具有良好的相频特性具有良好的相频特性第九十五页，共一百一十三页。具有具有(jyu)(jyu)良好的幅频特性良好的幅频特性 电路的幅频特性不好时，会引起信号的非线性电路的幅频特性不好时，会引起信号的非线性电路的幅频特性不好时，会引起信号的非线性电路的幅频特性不好时，会引起信号的非线性失真。失真。失真。失真。l l不同声源的频率范围不同声源的频率范围不同声源的频率范围不同声源的频率范围l l不同频率损失不同频率损失不同频率损失不同频率损失(snsh)(snsh)对听觉的影响对听觉的影响对听觉的影响对听觉的影响l l频响要求频响要求频响要求频响要求第九十六页，共一百一十三页。语言：语言：150Hz6kHz 3dB 音乐音乐(ynyu)：80Hz12kHz 2dB一般一般 20Hz20kHz 1dB高级高级频频 响响第九十七页，共一百一十三页。不不同同声声源源(shn(shn yun)yun)的的频频率率范范围围第九十八页，共一百一十三页。不同频率损失不同频率损失(snsh)(snsh)对听觉的影响对听觉的影响第九十九页，共一百一十三页。具有具有(jyu)(jyu)良好的相频特性良好的相频特性l l声像的位移声像的位移声像的位移声像的位移l l电路的相频特性不好电路的相频特性不好(b ho)(b ho)会引起信号的线性失真会引起信号的线性失真第一百页，共一百一十三页。2.时间(shjin)(shjin)域的要求l l瞬态要好瞬态要好l l稳态也要好稳态也要好l l输入输入(shr)(shr)方波观察方波观察第一百零一页，共一百一十三页。3.非线性失真的非线性失真的(zhn de)(zhn de)要要求求a、听觉、听觉(tngju)的非线性的非线性b、设备系统的非线性、设备系统的非线性c、动态范围阈、动态范围阈第一百零二页，共一百一十三页。a.设备设备(shbi)(shbi)系统的非线性系统的非线性l l由相频特性引起的由相频特性引起的线性畸变线性畸变(jbin)(jbin)l l由幅频特性引起的非线性畸变由幅频特性引起的非线性畸变l l由电路动态引起的非线性失真由电路动态引起的非线性失真第一百零三页，共一百一十三页。由相频特性引起由相频特性引起(ynq)(ynq)的线性畸变的线性畸变 线性畸变可由设备的相频特性失真线性畸变可由设备的相频特性失真线性畸变可由设备的相频特性失真线性畸变可由设备的相频特性失真(sh zhn)(sh zhn)所引起。原所引起。原所引起。原所引起。原理如图示：理如图示：理如图示：理如图示：第一百零四页，共一百一十三页。由幅频特性引起由幅频特性引起(ynq)(ynq)的非线性畸变的非线性畸变 非线性畸变可由设备非线性畸变可由设备非线性畸变可由设备非线性畸变可由设备(shbi)(shbi)的幅频特性失真所引起。的幅频特性失真所引起。的幅频特性失真所引起。的幅频特性失真所引起。如图示：如图示：如图示：如图示：波形失真(sh zhn)情况第一百零五页，共一百一十三页。由电路动态由电路动态(dngti)(dngti)引起的非线性失真引起的非线性失真 非线性失真一般非线性失真一般非线性失真一般非线性失真一般(ybn)(ybn)由电路动态过小引起的。如图示：由电路动态过小引起的。如图示：由电路动态过小引起的。如图示：由电路动态过小引起的。如图示：通常用谐波失真系数和通常用谐波失真系数和通常用谐波失真系数和通常用谐波失真系数和互调失真系数互调失真系数互调失真系数互调失真系数来描述：来描述：来描述：来描述：第一百零六页，共一百一十三页。谐波谐波(xi b)失真系失真系数数互调失真(sh zhn)系数第一百零七页，共一百一十三页。b.听觉听觉(tngju)(tngju)的非线性的非线性引起(ynq)的原因有二：人耳听觉的动态的非线性人耳对不同频率声波敏感程度的非线性第一百零八页，共一百一十三页。c.动态(dngti)范围阈 动态范围：指最强声与最弱声之间的变化动态范围：指最强声与最弱声之间的变化动态范围：指最强声与最弱声之间的变化动态范围：指最强声与最弱声之间的变化(binhu)(binhu)范围。如图范围。如图范围。如图范围。如图示示示示:一般一般一般一般要求如下要求如下要求如下要求如下 动态阈：用PPM表测用准峰值表示(biosh)。准峰值：用与声音信号相同的峰值的稳态简谐的有效值表示(biosh)的数值第一百零九页，共一百一十三页。一般一般(ybn)(ybn)要求如下要求如下 电声设备输出电声设备输出(shch)(shch)信号下限大于噪声电平。信号下限大于噪声电平。上限小于等于最大不失真电平。系统各环节动态上限小于等于最大不失真电平。系统各环节动态域要衔接域要衔接.一般要求如下一般要求如下:语言：语言：2040dB 戏曲：戏曲：6080dB 音乐：音乐：80100dB第一百一十页，共一百一十三页。二、电声设备的技术指标1.频率响应频率响应2.动态范围动态范围3.信噪比信噪比S/N4.谐波失真系数谐波失真系数(xsh)5.输出功率输出功率6.输出峰值功率输出峰值功率7.输出输入阻抗输出输入阻抗8.采样频率与量化位数采样频率与量化位数9.码率码率第一百一十一页，共一百一十三页。第一百一十二页，共一百一十三页。内容(nirng)总结第三章 听觉特性。通常用倍频程来描述音高的变化一个倍频程对应纯八度：。人耳对相位变化不敏感相聋。衰减段:高频(o pn)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)。当听者偏离中轴线,正弦定理不成立,声象会模糊或者分裂。当s=450,y600。声像不如XY制,声像也向中间靠拢.。LT=L+0.7C+j0.7S。串声问题(别离度问题)。通常用谐波失真系数和互调失真系数来描述：第一百一十三页，共一百一十三页。