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知識普及:音響技術(shù)重要定律與效應(yīng)
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知識普及:音響技術(shù)重要定律與效應(yīng)  2012/3/1
●聽覺韋伯定律韋伯定律表明了人耳聽聲音的主觀感受量與客觀刺激量的對數(shù)成正比關(guān)系。當(dāng)聲音較小,增大聲波振幅時,人耳的主觀感受音量增大量較大;當(dāng)聲音強度較大,增大相同的聲波振幅時,人耳主觀感受音量的增大量較小。根據(jù)人耳的上述聽音特性,在設(shè)計音量控制電路時要求采用指數(shù)型電位器作為音量控制器,這樣均勻旋轉(zhuǎn)電位器轉(zhuǎn)柄時,音量是線性增大的!衤犛X歐姆定律著名科學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了電學(xué)中的歐姆定律,同時他還發(fā)現(xiàn)了人耳
●聽覺韋伯定律

韋伯定律表明了人耳聽聲音的主觀感受量與客觀刺激量的對數(shù)成正比關(guān)系。當(dāng)聲音較小,增大聲波振幅時,人耳的主觀感受音量增大量較大;當(dāng)聲音強度較大,增大相同的聲波振幅時,人耳主觀感受音量的增大量較小。

根據(jù)人耳的上述聽音特性,在設(shè)計音量控制電路時要求采用指數(shù)型電位器作為音量控制器,這樣均勻旋轉(zhuǎn)電位器轉(zhuǎn)柄時,音量是線性增大的。

●聽覺歐姆定律

著名科學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了電學(xué)中的歐姆定律,同時他還發(fā)現(xiàn)了人耳聽覺上的歐姆定律,這一定律揭示:人耳的聽覺只與聲音中各分音的頻率和強度有關(guān),而與各分音之間的相位無關(guān)。根據(jù)這一定律,音響系統(tǒng)中的記錄、重放等過程的控制可以不去考慮復(fù)雜聲音中各分音的相位關(guān)系。

人耳是一個頻率分析器,可以將復(fù)音中的各諧音分開,人耳對頻率的分辨靈敏度很高,在這一點上人耳比眼睛的分辨度高,人眼無法看出白光中的各種彩色光分量。

●掩蔽效應(yīng)

環(huán)境中的其他聲音會使聽音者對某一個聲音的聽力降低,這稱之為掩蔽。當(dāng)一個聲音的強度遠比另一個聲音大,當(dāng)大到一定程度而這兩個聲音同時存在時,人們只能聽到響的那個聲音存在,而覺察不到另一個聲音存在。掩蔽量與掩蔽聲的聲壓有關(guān),掩蔽聲的聲壓級增加,掩蔽量隨之增大。另外,低頻聲的掩蔽范圍大于高頻聲的掩蔽范圍。

人耳的這一聽覺特性給設(shè)計降低噪聲電路提供了重要啟發(fā)。磁帶放音中,有這樣的聽音體會,當(dāng)音樂節(jié)目在連續(xù)變化且聲音較大時,我們不會聽到磁帶的本底噪聲,可當(dāng)音樂節(jié)目結(jié)束(空白段磁帶)時,便能感覺到磁帶的“咝......”噪聲存在。

為了降低噪聲對節(jié)目聲音的影響,提出了信噪比(SN)的概念,即要求信號強度比噪聲強度足夠的大,這樣聽音便不會覺得有噪聲的存在。一些降噪系統(tǒng)就是利用掩蔽效應(yīng)的原理設(shè)計而成的。

●雙耳效應(yīng)

雙耳效應(yīng)的基本原理是這樣:如果聲音來自聽音者的正前方,此時由于聲源到左、右耳的距離相等,從而聲波到達左、右耳的時間差(相位差)、音色差為零,此時感受出聲音來自聽音者的正前方,而不是偏向某一側(cè)。聲音強弱不同時,可感受出聲源與聽音者之間的距離。

●哈斯效應(yīng)

哈斯的試驗證明:在兩個聲源同時了聲時,根據(jù)一個聲源與另一個聲源的延時量不同時,雙耳聽音的感受是不同的,可以分成以下三種情況來說明:

1、兩個聲源中一個聲源與另一個聲源的延時量在5-35ms以內(nèi)時,就好像兩個聲源合二為一,聽音者只能感覺到超前一個聲源的存在和方向,感覺不到另一個聲源的存在。

2、若一個聲源延時另一個聲源30-50ms,已能感覺到兩個聲源的存在,但方向仍由前導(dǎo)所定。

3、若一個聲源延時量大于另一個聲源為50ms時,則能感覺到兩個聲源的同時存在,方向由各個聲源來確定,滯后聲為清晰的回聲。

●勞氏效應(yīng)

勞氏效應(yīng)是一種立體聲范圍的心理聲學(xué)效應(yīng)。勞氏效應(yīng)揭示:如果將延遲后的信號再反相疊加在直達信號上,會產(chǎn)生一種明顯的空間感,聲音好像來自四面八方,聽音者仿佛置身于樂隊之中。

●德•波埃效應(yīng)

德•波埃效應(yīng)是立體聲系統(tǒng)定向的另一基礎(chǔ)。德•波埃效應(yīng)的實驗是:放置左、右聲道兩只音箱,聽音者在兩只音箱對稱線上聽音,給兩只音箱饋入不同的信號,可以得到以下幾個定論:

1、如果給兩只音箱饋入相同的信號,即強度級差ΔL=0,時間差Δt=0,此時只感覺到一個聲音,且來自兩只音箱的對稱線上。

2、如果兩只音箱的強度級差ΔL不為0,此時聽音感覺聲音偏向較響的一只音箱,如果強度級差ΔL大于等于15dB,此時感覺聲音完全來自較響的那一只音箱。
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