第四講人耳聽覺特性

1、聲音的聲壓從最小聲到最大聲相差1千萬倍一一聲壓聲壓聲源或噪音源聲源或噪音源大約的聲壓大約的聲壓 (單位為單位為 Pa)在發(fā)出最大馬力時的太空穿梭機(jī)在發(fā)出最大馬力時的太空穿梭機(jī)2,000,000,000交響樂團(tuán)交響樂團(tuán)2,000,000在在25米范圍柴油貨運火車高速前進(jìn)米范圍柴油貨運火車高速前進(jìn)200,000正常的談話正常的談話20,000圖書館圖書館2米范圍的低語米范圍的低語2,000播音室播音室200人類耳朵能夠聽到最微弱的聲音人類耳朵能夠聽到最微弱的聲音20一一聲壓和聲壓級聲壓和聲壓級聲源或噪聲聲源或噪聲聲壓級（聲壓級（dB)高速行使的火車高速行使的火車80十米離內(nèi)的破碎機(jī)十米離內(nèi)的破碎機(jī)

2、90舞廳內(nèi)的士高音樂舞廳內(nèi)的士高音樂100十米內(nèi)撞擊式打椿十米內(nèi)撞擊式打椿110船只引擎室內(nèi)船只引擎室內(nèi)120人感到痛苦的聲音人感到痛苦的聲音1305米內(nèi)噴氣發(fā)動機(jī)米內(nèi)噴氣發(fā)動機(jī)140聲源或噪聲聲源或噪聲聲壓級（聲壓級（dB)人聽到的最小聲音人聽到的最小聲音0播音室播音室20寧靜的郊外寧靜的郊外30低聲的談話低聲的談話40寫字樓內(nèi)寫字樓內(nèi)50客廳中正常對話客廳中正常對話60交通繁忙的馬路上交通繁忙的馬路上70一一常見環(huán)境下的噪音強(qiáng)度常見環(huán)境下的噪音強(qiáng)度一一對數(shù)比與分貝對數(shù)比與分貝人類的聽覺反應(yīng)是基于聲音的相對變化而非絕對的變化。對數(shù)標(biāo)度正好能模仿人類耳朵對聲音的反應(yīng)。一一響度：人耳對聲音強(qiáng)弱的

3、主觀感覺。響度：人耳對聲音強(qiáng)弱的主觀感覺。 響度與聲壓或聲強(qiáng)有關(guān)響度與聲壓或聲強(qiáng)有關(guān),但不成正比但不成正比； 響度因人而異，通常認(rèn)為：響度因人而異，通常認(rèn)為： 0dB20dB 0dB20dB為寧靜聲；為寧靜聲； 30dB-40dB 30dB-40dB為微弱聲；為微弱聲； 50dB70dB 50dB70dB為正常聲；為正常聲； 80dB100dB 80dB100dB為響音聲；為響音聲； 110dB130dB 110dB130dB為極響聲。為極響聲。 研究顯示聲壓級增加研究顯示聲壓級增加1010分貝，聲響會大約等于二倍的強(qiáng)度。分貝，聲響會大約等于二倍的強(qiáng)度。 聲波頻率范圍聲波頻率范圍 幾幾HZ-H

4、Z-幾十幾十MHZMHZ 可聞聲超聲次聲20HZ20KHZ在20HZ-20KHZ可聞聲頻段內(nèi)，人耳對2HZ-5KHZ頻段的聲音格外敏感，人年輕時可聽20Hz-20KHz的頻率范圍，人的聽力從12歲以后開始下降。 可聞聲頻段的劃分（可聞聲頻段的劃分（20HZ20KHZ20HZ20KHZ）三分頻劃分四分頻劃分 20HZ-200HZ為低音 200HZ-2KHZ為中音 2KHZ-6KHZ為中高音 5KHZ-22KHZ為超高音六分頻（標(biāo)準(zhǔn)劃分） 16HZ-60HZ為超低音 60HZ-250HZ為低音 250HZ-2KHZ為中音 2KHZ-4KHZ為中高音 4KHZ-6KHZ為高音 6KHZ-16KHZ為

5、超高音 20HZ 250HZ 2.7KHZ 20KHZ低頻 中頻 高頻 倍頻程劃分倍頻程劃分1/3倍頻程各中心頻率：25，31.5，40，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500，800，1K，1.25K，1.6K，2K，2.5K，3.15K，4K，5K，6.3K，8K，10K，12.5K，16K，20K聲音（音波）聲音（音波）頻率（頻率（HZHZ）人類心音波人類心音波1212老鼠可以聽到的低頻率老鼠可以聽到的低頻率1616以下以下蚊子叫聲蚊子叫聲幾千幾千蜜蜂飛行時翅膀的頻率蜜蜂飛行時翅膀的頻率220440220440狗可聽到的最高頻率狗可聽到的最高頻率

6、3800038000一般人能夠發(fā)出的聲音頻率一般人能夠發(fā)出的聲音頻率641300641300汽笛發(fā)出和聲音汽笛發(fā)出和聲音幾十幾十鋼琴上的最低鋼琴上的最低-最高音最高音27.5-409627.5-4096鼓或大提琴鼓或大提琴100200100200長笛或哨子長笛或哨子5000800050008000現(xiàn)代技術(shù)已得到的高頻超聲波現(xiàn)代技術(shù)已得到的高頻超聲波10109 9 等響度曲線：等響度曲線：聲壓不同、頻率不同但聽起來卻有同等響度的聲壓級連接起來組成的曲線響度的單位為：宋（Song）響度級單位為：方（Phon） 等響度曲線表現(xiàn)出的規(guī)律：等響度曲線表現(xiàn)出的規(guī)律：低聲壓級時，等響度曲線上各頻率聲音聲壓級

7、相差很大。高聲壓級時，等響曲線較為平坦，說明在高聲壓時，各頻率的聽感等響基本相同。曲線簇在高頻段，高響度級與低響度級的曲線斜率及其間隔基本一致，說明高頻段的響度變化與聲壓級增量基本一致，在曲線簇的低頻段，低響度級曲線斜率甚大，等響度曲線的間隔卻較小，說明低頻段聲壓級的微小變化會導(dǎo)致響度的較大變化。 等響度開關(guān)等響度開關(guān) 計權(quán)網(wǎng)絡(luò)計權(quán)網(wǎng)絡(luò)-A-A計權(quán)系數(shù)計權(quán)系數(shù) 音響工程設(shè)計與評估音響工程設(shè)計與評估聲音的基波和諧波聲音的基波和諧波基波是指聲音的基音，與聲源策動頻率有關(guān)?；ㄊ侵嘎曇舻幕簦c聲源策動頻率有關(guān)。諧波（泛音），是指頻率與基波頻率成整數(shù)倍的諧振信號。諧波（泛音），是指頻率與基波頻率成整

8、數(shù)倍的諧振信號。一些聲音的基波和諧波的頻率范圍：一些聲音的基波和諧波的頻率范圍：聲源聲源基波范圍基波范圍HZ諧波范圍諧波范圍HZ小提琴小提琴200-2.5K200-2.5K超過超過10K10K低音提琴低音提琴40-20040-2005K5K短笛短笛600-4K600-4K超過超過20K20K鋼琴鋼琴30-4.2K30-4.2K超過超過10K10K男低音男低音80-40080-4003K3K女高音女高音250-1200250-120010K10K 音高：音高：人耳對聲音調(diào)子高低的主觀感覺，音高大小取決與聲波基音人耳對聲音調(diào)子高低的主觀感覺，音高大小取決與聲波基音的高低。的高低。音高與頻率成對數(shù)關(guān)

9、系：音高音高與頻率成對數(shù)關(guān)系：音高= =KlgfKlgf，頻率越高，聲音的音調(diào)越頻率越高，聲音的音調(diào)越高高。樂音中唱名樂音中唱名 1 1： 基音為基音為 262 HZ262 HZ樂音中唱名樂音中唱名 1 1： 基音為基音為 524 HZ524 HZ 1212音律特點音律特點全音全音全音全音 全音半音半音CDEFGAB1234567i261.63293.66329.63349.23391.99440493.88523.25音名唱名頻率將一個倍頻程分成12平均律(即將頻率的對數(shù)劃分成12等分)響度對音高的影響：響度增加時，人耳對音高的聽感降低。線狀譜和連續(xù)譜線狀譜和連續(xù)譜1.1. 線狀譜：在聲壓級

10、線狀譜：在聲壓級頻率的坐標(biāo)系中基波和各成分的多頻率的坐標(biāo)系中基波和各成分的多少及振幅的比例呈現(xiàn)密線狀排列的頻譜圖。少及振幅的比例呈現(xiàn)密線狀排列的頻譜圖。2.2. 連續(xù)譜：有一些聲音不存在明顯的周期性特征。非周期連續(xù)譜：有一些聲音不存在明顯的周期性特征。非周期聲的頻譜具有連續(xù)譜的性質(zhì)。聲的頻譜具有連續(xù)譜的性質(zhì)。一音色：1. 音色又稱音質(zhì)，是人耳對聲音聲譜的主觀聽覺反映。音色不但取決于基頻，而且與基頻成整倍數(shù)的諧波密切有關(guān) 。二聲與音的區(qū)別1. 樂記： “單出曰聲，雜比曰音”2. 純音:單一頻率的音稱為純音。3. 復(fù)合音，由好幾個不同的頻率所組成的頻率。4. 噪音：指任何難聽的、不和諧的聲或干擾，有時也指在有用頻帶內(nèi)的任何不需要的干擾 。音叉音叉：基波頻率為：基波頻率為261261HZHZ鋼琴：基波頻率為鋼琴：基波頻率為261261HZHZ鋼琴鋼琴小號小號薩克斯薩克斯笛子笛子曼駝鈴曼駝鈴風(fēng)琴風(fēng)琴交響樂交響樂一一 聲壓、頻率、頻譜結(jié)構(gòu)是聲音的客觀屬性聲壓、頻率、頻譜結(jié)構(gòu)是聲音的客觀屬性 。二二 響度、音長、音高、音色是人耳對聲音的主觀感受屬性。響度、音長、音高、音色是人耳對聲音的主觀感受屬性。三三 聽覺范圍和等響度曲線有相關(guān)。聽覺范圍和