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作为资深发烧友,你竟不知道听音的立体感是如何形成的

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立体声是一种几何概念,指的是占据三维空间位置的东西。声音也是三维的吗?从类比来看,答案可能是肯定的。由于声源具有坚固的空间位置,声音具有坚实的方向源,人们的听觉能够区分声源的位置;特别是当同时存在多个声源时,人们可以感知空间中声音组的分布。情况。因此,可以说声音是“立体的”。但是,更恰当的说法是:“原始声音是三维的。”因为当录制和放大声音然后再现声音时,所有声音都可以从扬声器中释放出来。不是立体声。此时,由于从同一个扬声器发出各种声音,原始的空间感 - 特别是声音组的空间分布 - 消失了。这种播放声音称为“单声道”。如果回放系统可以在一定程度上恢复原始声音的空间感,则回放声音被称为“立体声”。因为没有说出原始声音元是“立体声”,所以术语“立体声”指的是那种具有某种空间感(或方向感)的重放声音。

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为了恢复播放声音中的空间感,首先必须理解为什么人类听觉系统具有区分声源方向的能力。研究发现,这主要是因为人们有两只耳朵而不只是一只耳朵。

耳朵生长在头骨的两侧。它们不仅在空间中,而且还被颅骨阻挡,因此耳朵接收的声音可能会有所不同。它主要基于这些差异,使人们能够区分空间声源的位置。这些差异主要如下:

1.到达双耳的声音之间的时差

因为左耳和右耳之间存在一定距离,所以来自前后的声音处于危险之中,从其他方向到耳朵的时间是连续的,导致时间差。如果声源位于右侧,声音必须首先到达右耳,然后是左耳;否则,它必须首先到达左耳,然后到达右耳。声源偏向一侧越多,时差越大。实验表明,如果人工产生耳朵之间的时间差,则可以产生声源偏差的错觉。当差异达到0.6ms左右时,我觉得声音完全来自一侧。

2.声音达到双耳的升级很差

虽然两只耳朵之间的距离不远,但是由于头骨对声音的阻挡效果,到达两只耳朵的声音的声级可能不同。声源侧附近的声级较大,而另一侧较小。实验表明,最大声级差可达到约25dB。

3.声音达到两只耳朵之间的相位差

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每个人都知道声音在波浪中传播,声波在空间不同位置的相位是不同的(除非它们仅相隔一个波长)。由于耳朵在空间中具有一定距离,因此当声波到达双耳时声波的相位可能不同。耳中的鼓膜以声波振动,并且该振动的相位差成为确定声源方向的因素。实验表明,即使声音达到双耳时声级和时间相同,只有变化是相同的,只有相位改变,我们也觉得声源方向是非常不同的。

4.声音到达双耳时的声音和色差

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如果声波来自右侧的某个方向,则必须绕过头部的某些部分才能到达左耳。众所周知,波的衍射能力与波长和障碍物比例之间的比率有关。人体头部的直径约为20厘米,相当于空气中1,700赫兹声波的波长,因此人体头部对超过一千赫兹的声音成分具有掩蔽效应。也就是说,相同声音中的每个分量绕过头部的能力是不同的,频率越高,分量衰减越大。然后左耳听到的音调与右耳听到的音调不同。只要声音不是来自正方向,两只耳朵听到的声音就会不同,这成为人们确定声源方向的基础。

5.直接声音和正面反射声音组之间的差异

声源发出的声音,除了直接触及我们耳朵的直接声音外,还会通过周围障碍物的一次或多次反射形成反射声音组,并逐渐到达人们的耳朵。因此,直接声音和反射声音组之间的差异也将提供关于声源的空间分布的信息。

6.耳廓引起的差异

耳廓是向前的,这显然可以区分正面和背面。另一方面,耳廓的形状非常微妙,来自不同方向的声音会产生复杂的效果,并且肯定会提供一些方向信息。

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件下的效果是不同的。一般来说,在音频的低频和中频频段,相位差的影响很大;中高频段主要受声级差异支配。对于打鼾声,时差的影响尤为显着。在垂直定位方面,耳廓的作用更为重要。实际上,双耳效应是全面的,人们的听觉系统应该基于综合效应来确定声源的方向。

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顺便说一下,除了响度,音调和方向感之外,人们的听觉系统还有许多其他的影响。其中一个与我们未来的讲座密切相关,称为“优先效应”(也称为“有效”)。从实验中可以知道,当两个相同的声音,其中一个被延迟并触及到人们的耳朵时,如果延迟时间在30ms以内,人们将不会感觉到长期民主的存在。感知音调和响度的变化。但如果延误太长,情况会有所不同。如您所知,当两次连续到达之间的时差超过50ms-60ms(相当于声道大于17m的差异)时,听者可以感受到它。

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