3第三章 人耳的听觉特性.ppt

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1、第三章 听觉特性第一节第一节 人耳的听觉特性人耳的听觉特性第二节第二节 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节 人耳的听觉特性一、一、听觉生理系统听觉生理系统二、二、响响 度度三、三、音音 高高四、四、音音 色色五、五、可闻声的频域特征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一、听觉生理系统一、听觉生理系统1.人耳的结构人耳的结构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1

2、.人耳的结构人耳的结构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）响度级响度级1)定义：人耳对声音强弱主观感觉到的响亮程度人耳对声音强弱主观感觉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100100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，听觉响度的感觉是非人耳灵敏度很高，听觉响度的感觉是非人耳灵敏度很高，听觉响度的感觉是非人耳灵敏度很高，听觉响度的感觉是

3、非线性的线性的线性的线性的.一般具有指数特性一般具有指数特性一般具有指数特性一般具有指数特性.即即即即:2）声压级）声压级 用对数来计算和划分声音强弱等级的一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：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3)平面波声强级 l l定义：定义：某点声强值与零声级的参考声强值之比的对某点声强值与零声级的参考声强值之比的对某点声强值与零声级的参考声强值之比的对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：数值。如下式所示：数值。如下式所示：数值。如下式所示：式中式中:I:I某点声强某点声

4、强 I I0 0基准声强基准声强(=10(=10-12-12W/mW/m2 2)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平面波声强级与声压级的关系4）响度级l l测试条件测试条件l l测试方法测试方法l l响度级响度级测试条件声源在被测试者的上方声源在被测试者的上方声源为自由平面波声源为自由平面波测量声压级时测试者不在场测量声压级时测试者不在场用双耳听声音用双耳听声音年龄在年龄在1825岁之间岁之间测试方法响度级响度级 将某一频率的声音与将某一频率的声音与1KZ的声音进行的声音进行比较，当感觉两者的响度一致时，比较，当感觉两

5、者的响度一致时，1KZ声音声音的声压级就是该声音的响度。一般用的声压级就是该声音的响度。一般用S表示表示（单位为宋）。或用响度级（单位为宋）。或用响度级P表示（单位为表示（单位为方）二者的关系如下：方）二者的关系如下：该式适用与该式适用与20129PHON也可用图表示也可用图表示2.人耳的听觉范围1）不同声压级时的频率响应不同声压级时的频率响应 2）人耳的听觉范围人耳的听觉范围3）等响曲线等响曲线1）不同声压级时的频率响应 3）等响曲线2)人耳的听觉范围人耳的听觉范围b、记权的依据、记权的依据l lA A计权：计权：模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对40404040方纯音的响度指示。（低

6、频衰方纯音的响度指示。（低频衰方纯音的响度指示。（低频衰方纯音的响度指示。（低频衰减，减，减，减，3k-5k3k-5k3k-5k3k-5k提升，高频也稍稍衰减。）用来测提升，高频也稍稍衰减。）用来测提升，高频也稍稍衰减。）用来测提升，高频也稍稍衰减。）用来测55dB 55dB 55dB 55dB 以以以以下的噪声。下的噪声。下的噪声。下的噪声。l lB B计权：计权：模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对70707070方的纯音的响度指示方的纯音的响度指示方的纯音的响度指示方的纯音的响度指示 。用来测。用来测。用来测。用来测55dB-85dB55dB-85dB55dB-85dB55dB-85

7、dBl lC C计权：计权：模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对模拟人耳对100100100100方的纯音的响度指示。用来测方的纯音的响度指示。用来测方的纯音的响度指示。用来测方的纯音的响度指示。用来测85dB-130dB 85dB-130dB 85dB-130dB 85dB-130dB l lLinLin计权：计权：不修正，用来测声压级不修正，用来测声压级不修正，用来测声压级不修正，用来测声压级LpLpLpLp。l lD D计权：计权：用来测量飞机噪声用来测量飞机噪声用来测量飞机噪声用来测量飞机噪声 5.声级计声级计a.原理框图原理框图b.记权的依据记权的依据c.记权曲线记权曲线a.原理框图原理框

8、图传传声声器器记权记权网络网络变变换换处处理理显显示示c.记权曲线记权曲线三、音三、音 高高1.定义定义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1.定定 义义 人耳对声音调子的高低的主观感觉称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）。为音高或称音调（音准）。2.音高的规定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：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音高的变化（一个倍频程对通常用倍频程来描述音高的变化（一个倍频程对通常用倍频程来描述音高的变化（一个倍频程对通常用倍频程来描述音高的变化（一个倍频

9、程对应纯八度）：应纯八度）：应纯八度）：应纯八度）：3.音 律l l定定 义义l l音律的规定音律的规定l l音律与唱名音律与唱名 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。我国古代规定为：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 音律的规定音律的规定 12 12平均律：在一个倍频程内（平均律：在一个倍频程内（8 8度）通常按对度）通常按对数刻度分成十二等份划分音阶数刻度分成十二等份划分音阶,两个相邻的音为半两个相邻的音为半音关系。两个半音组成一个全音。如图示：音关系。两个半音组成一个全音。如图示：3.音律与唱

10、名l l十二个音名字：十二个音名字：十二个音名字：十二个音名字：C C C C、D D D D、E E E E、F F F F、G G G G、A A A A、B B B B其余以其余以其余以其余以#和和和和b b 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 6 6、7 7 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：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=40

11、dB1000Hz,Lp=40dB1000Hz,Lp=40dB1000Hz,Lp=40dB时，一般人时，一般人时，一般人时，一般人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1Hz1Hz1Hz1Hz有觉察有觉察有觉察有觉察4、响度对音高的影响、响度对音高的影响 当声音的响度过大时，由于耳膜产生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。超常形变将会对音高的判别产生影响。（且和频率成反比）（且和频率成反比）四、音四、音 色色1、定义定义2、线状谱线状谱3、连续谱连续谱1、定义l l人耳区别相同响度和音高的两类不同声音的主观人耳区别相同响度和音高的

12、两类不同声音的主观人耳区别相同响度和音高的两类不同声音的主观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听觉特性称音色听觉特性称音色听觉特性称音色。(如图示如图示如图示如图示)l l乐音除了基频乐音除了基频乐音除了基频乐音除了基频f f f f0 0 0 0外还有外还有外还有外还有nfnfnfnf0 0 0 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 决定决定决定决定而各次谐波决定了音乐的音色而各次谐波决定了音乐的音色而各次谐波决定了音乐的音色而各次谐波决定了音乐的音色(谐波即泛音谐波即泛音谐波即泛音谐波即泛音)l l例：弦的振动：例：弦

13、的振动：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人耳对相位变化不敏感人耳对相位变化不敏感相聋相聋相聋相聋如图示2.线状谱l l线状谱线状谱线状谱线状谱 ：一种不连：一种不连：一种不连：一种不连续排列分布的续排列分布的续排列分布的续排列分布的 频谱。频谱。频谱。频谱。如图所示如图所示如图所示如图所示:特点：频率分布是离散特点：频率分布是离散 的不同频率的振的不同频率的振 幅不同幅不同3.连续谱连续谱 连续谱：在频谱连续谱：在频谱连续谱：在频谱连续谱：在频谱轴上没有断续的频谱轴上没有断续的频谱轴上没有断续的频谱轴上没有断续的频谱分布称为连续谱。如分布称为连续谱。如

14、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：五、五、可闻声的频域特征1.共振峰共振峰2.频谱分布频谱分布1.共振峰 线状谱的峰包线状谱的峰包线状谱的峰包线状谱的峰包 共振峰的高度、位置和数量决共振峰的高度、位置和数量决共振峰的高度、位置和数量决共振峰的高度、位置和数量决定着每种乐器的特色。定着每种乐器的特色。定着每种乐器的特色。定着每种乐器的特色。2.频谱分布l l语语 音音l l音音 乐乐语音语音l l通过对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。通过对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。通过对人发出的声音的统计可得到它的谱级分布曲线。通过对人发出的声音的统计

15、可得到它的谱级分布曲线。如图所示：如图所示：如图所示：如图所示：特点：特点：1 1、男声与女声在、男声与女声在200Hz200Hz以下有较大差异以下有较大差异70Hz70Hz达达18dB 18dB 2 2、语音的能量分布主要集中在、语音的能量分布主要集中在100Hz-5kHz100Hz-5kHz左右。左右。3 3、电话：主要集中在、电话：主要集中在300Hz-3.4kHz300Hz-3.4kHz左右。左右。音音 乐乐 通过对各种乐器发出的声音节目进行长时间的统通过对各种乐器发出的声音节目进行长时间的统通过对各种乐器发出的声音节目进行长时间的统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

16、的谱级分布曲线。如图所示：计可得到它的谱级分布曲线。如图所示：计可得到它的谱级分布曲线。如图所示：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、高频按西洋音乐：中低频平坦、高频按轻音乐：轻音乐：3KHz3KHz尚有若干个峰值，较明亮尚有若干个峰值，较明亮七、可闻声的时域特征 起振段起振段起振段起振段 稳定段稳定段稳定段稳定段 衰减段衰减段衰减段衰减段各点特性如下：各点特性如下：各点特性如下：各点特性如下：起振段：钢琴起振段：钢琴起振段：钢琴起振段：钢琴10ms 10ms、风琴：、风琴：、风琴：、风琴：100ms100ms、语言：、语言：、语言：、语言：8050ms 8050ms 稳

17、定段稳定段稳定段稳定段:弦乐弦乐弦乐弦乐 数秒、数秒、数秒、数秒、打击乐几乎没有。打击乐几乎没有。打击乐几乎没有。打击乐几乎没有。衰减段衰减段衰减段衰减段: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(音品音品音品音品)。t六、人耳听觉的非线性掩蔽效应1.声音信号在人听觉系统中会被非线性加工声音信号在人听觉系统中会被非线性加工2.掩蔽效应掩蔽效

18、应1.声音信号在人听觉系统中会被非线性加工声音信号在人听觉系统中会被非线性加工l l当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反应当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反应当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反应当信号非常强烈时，人耳产生保护性听觉反应 （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f f f f1 1 1 1与与与与f f f f2 2 2 2，人感到还有人感到还有人感到还有人感到还有 ，有的组合引起人的悦感的音乐称为有的组合引起人的悦感的音乐称为有的组合引起人的悦感的音乐称为有的组合引起人的悦感的音乐称为谐和音

19、谐和音谐和音谐和音，反之，反之，反之，反之 为为为为不和谐音不和谐音不和谐音不和谐音。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。谐和音与不和谐音半谐合：不谐和音：（听觉：声音发颤）谐和音：掩蔽效应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掩蔽效应的一般特点掩蔽效应的一般特点l l例例 题题什么是掩蔽效应 当两个或两个以上的声音号同时存在当两个或两个以上的声音号同时存在时，其中一个声音在听觉是会掩盖另一个时，其中一个声音在听觉是会掩盖另一个声音。（影响

20、人对另一个声音的听觉能力）声音。（影响人对另一个声音的听觉能力）掩蔽效应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掩蔽噪声掩蔽非同时掩蔽非同时掩蔽中枢掩蔽中枢掩蔽掩蔽效应的一般特点掩蔽效应的一般特点低音容易掩蔽高音低音容易掩蔽高音频率相近的声音易产生掩蔽频率相近的声音易产生掩蔽声压级越大掩蔽效应越强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两个声音的时间越接近掩蔽效应越强例题例：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，必须将声压级提升到34dB才能听到.则:掩蔽量为34-23=

21、11dB 如图3-12所示：八、人耳听觉的延时效应与双耳效应八、人耳听觉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；之为延时效应。下面是实验所得数字；对声源方位角的定位能力叫做双耳效应。对声源方位角的定位能力叫做双耳效应。第二节第二节 立体声的听觉机理立体声的听觉机理一、一、立体声的特点立体声的特点二、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、五、立体声系统立体声系统一、立体声的特点一、立体声的特点1.听歌听歌2.立体声的特点立体声的特点1、听、听

22、 歌歌l l之一之一l l之二之二2、立体声的特点、立体声的特点1.1.具有声象感具有声象感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 二、听觉定位机理二、听觉定位机理一）一）双耳效应双耳效应二）二）耳壳效应耳壳效应一）双耳效应一）双耳效应.声级差声级差.时间差时间差.位相差位相差.音色差音色差1.声级差声级差 对于不同的声源由于头颅的遮蔽效对于不同的声源由于头颅的遮蔽效对于不同的声源由于头颅的遮蔽效对于不同的声源由于头颅的遮蔽效应，双耳将产生声级差。如图示：应，双耳将产生声级差。如图示：应，双耳将产生声级差。如图示：应，双耳将

23、产生声级差。如图示：1kHz 10kHz 距离不太远时，听觉定位距离不太远时，听觉定位主要决定于声级差。主要决定于声级差。小于小于300Hz300Hz：双耳听到的声音无声：双耳听到的声音无声级级差差 1kHz 10kHz 2.时间差时间差由于双耳到声源的距离不同而产生。由于双耳到声源的距离不同而产生。由于双耳到声源的距离不同而产生。由于双耳到声源的距离不同而产生。设设:d=20cm:d=20cm、s=s=、c c0 0=340m/s=340m/s、d=0.2sind=0.2sin由图可计算出时间差为由图可计算出时间差为:人耳可鉴别的最小角度为：人耳可鉴别的最小角度为：瞬瞬态态声声（语语言，打言

24、，打击乐击乐等）等）判断判断方位主要决定于方位主要决定于时间时间差。差。3.位相差位相差 正比于时间差。一般用下式表正比于时间差。一般用下式表正比于时间差。一般用下式表正比于时间差。一般用下式表示：示：示：示：一般来说高频一般来说高频 易产生混易产生混乱相差，无法判断超前落后。所以乱相差，无法判断超前落后。所以低频声判断低频声判断方位的主要依据是相位差方位的主要依据是相位差。2k-3k2k-3k声级差小又声级差小又易产生混乱相差，所以声音定位反映较差。易产生混乱相差，所以声音定位反映较差。4.音色差音色差 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

25、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存在着音色差双耳接收的声音信号存在着音色差双耳接收的声音信号存在着音色差双耳接收的声音信号存在着音色差.二）耳壳效应二）耳壳效应竖直方向重复声：竖直方向重复声：水平方向重复声水平方向重复声：人耳如何根据人耳如何根据这这么小么小的差的差别别判断方位？原因至判断方位？原因至今不明。今不明。三、声象及声象定位立三、声象及声象定位立1.哈斯效应哈斯效应2.德德波埃效应波埃效应（DE.bye）1.哈斯效应哈斯效应l l哈斯效应：哈斯效应：（延迟效应）人耳对相同声源的（延迟效应）人耳对相同声源的（延迟效应）人耳对相同声源的

26、（延迟效应）人耳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两个声波先后到达人耳时的声音的区分能力两个声波先后到达人耳时的声音的区分能力两个声波先后到达人耳时的声音的区分能力.2.德德波埃效应波埃效应a、实实 验验b、几种情况几种情况c、说说 明明a、实验、实验界外声象b、几种情况、几种情况A、LI=0 t=0B、C、D、t=0 LI=0正弦定理：正弦定理：)当:)当:)当:声象向声级强的方向偏转声象向声级强的方向偏转声象在中声象在中间间声象固定在强声级的扬声器的位置上声象固定在强声级的扬声器的位置上.声象向超前发声的扬声器的方向偏移声象向超前发声的扬声器的方向偏移 随随 增加而增加，增

27、加而增加，时时:声象固定在超前声象固定在超前发发声的声的扬扬声器上声器上。当当:此此时时声象由声象由 Lf与与 t 共同决共同决定，可互相补偿也可互相校正定，可互相补偿也可互相校正。（当（当L Lf f15dB15dBt13mst13ms时时)1ms)1ms的的时间差相当于时间差相当于5dB5dB的声级差。的声级差。当两个扬声器信号相位相反，又有声级差可当两个扬声器信号相位相反，又有声级差可形成界外立体声。形成界外立体声。上式为声象定位公式上式为声象定位公式,它是立体声声象展宽的它是立体声声象展宽的理论基础。理论基础。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

28、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：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：l lt t t t与与与与 LpLpLpLp是两声源到人的距离所产生的差别不是两声源到人的距离所产生的差别不是两声源到人的距离所产生的差别不是两声源到人的距离所产生的差别不是双耳效应。是双耳效应。是双耳效应。是双耳效应。l l当听者偏离中轴线当听者偏离中轴线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正弦定理不成立正弦定理不成立,声象会模糊声象会模糊声象会模糊声象会

29、模糊或者分裂。或者分裂。或者分裂。或者分裂。l lt t t t 与与与与 LpLpLpLp都能成声象都能成声象都能成声象都能成声象,但但但但t t t t声象稍差声象稍差声象稍差声象稍差,且兼容且兼容且兼容且兼容性不好性不好性不好性不好,很少用很少用很少用很少用,故大多数是强度型立体声。故大多数是强度型立体声。故大多数是强度型立体声。故大多数是强度型立体声。四、立体声拾声方式四、立体声拾声方式1.传声器的指向性传声器的指向性2.XY制制3.MS制制(无间距式无间距式)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1.传声器的指向性

30、传声器的指向性2.XY制 两个两个8 8字形的传声器正交放在一处拾音字形的传声器正交放在一处拾音,放放声时用两个扬声器放音声时用两个扬声器放音.特点特点:t=0,t=0,Lp0Lp0当当s=45s=450 0,y60y600 0声源的方位角与声象的对应关声源的方位角与声象的对应关系近似为线性系近似为线性.优点优点:兼容性好兼容性好.缺点缺点:声像的分布向中心靠拢声像的分布向中心靠拢.3.MS制(无间距式)心形传声器与心形传声器与8 8字形传声器正交放在一处字形传声器正交放在一处.由图有由图有:经和差运算有:左声道信号右声道信号单声道放音单声道放音UL+UR=2UMUL+UR=2UM优点优点:兼

31、容性好兼容性好,拾声范围宽拾声范围宽.缺点缺点:会产生附加的时间差和强度差会产生附加的时间差和强度差,声像不如声像不如XYXY制制,声像也向中间靠拢声像也向中间靠拢.4.AB制(间距式)(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(心型或全指向型心型或全指向型心型或全指向型心型或全指向型)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特点:t0t0Lp0Lp0优点优点:方便方便,可靠可靠.缺点缺点:成像不自然成像不自然,有有 中央空洞现象中央空洞现象、兼容、兼容性差、单声道放音有性差、单声道放音有干涉现

32、象、音质模糊干涉现象、音质模糊.中央空洞现象的克服中央空洞现象的克服5.模拟人头制模拟人头制(间距式间距式)把两微型传声器放置于仿真人的耳部进行把两微型传声器放置于仿真人的耳部进行录音录音;并用耳机重放的一种方式并用耳机重放的一种方式.如图示如图示:优点优点:临场感效果好、立临场感效果好、立 体声象分割清楚。体声象分割清楚。缺点缺点:不方便不方便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(整体声整体声整体声整体声),),),),再加再加再加再加多支特写传

33、声器多支特写传声器多支特写传声器多支特写传声器.优点优点优点优点:节目整体效果好节目整体效果好节目整体效果好节目整体效果好,较融洽平衡较融洽平衡较融洽平衡较融洽平衡.缺点缺点缺点缺点:各声部细致性稍欠各声部细致性稍欠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(分别录音分别录音分别录音分别录音)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,再加入适当的混响再加入适

34、当的混响再加入适当的混响再加入适当的混响.优点优点优点优点:各声部声音明晰各声部声音明晰各声部声音明晰各声部声音明晰,可方便调节声像位置层次可方便调节声像位置层次可方便调节声像位置层次可方便调节声像位置层次.缺点缺点缺点缺点:整体性不足整体性不足整体性不足整体性不足.五、立体声系统五、立体声系统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.数字虚拟环绕立体声技术数字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1.双声道立体声原理双声道立体声原理最佳听音区最佳听音区单、双声道原理单、双

35、声道原理2.3D立体声原理立体声原理 3D立体声原理如图示：它能有效克服中空效应,减少低频噪音,提高功放级的利用率.3.环绕立体声原理环绕立体声原理 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分离四通道系统分离四通道系统)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)四方声系统四方声系统(4-4-4(4-4-4分离四通道系统分离四通道系统)4-4-44-4-4环绕声原理环绕声原理什么是环绕立体声什么是环绕立体声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)解解 4.杜比环绕声原理杜比环绕声原理(CP55)LT=L+0

36、.7C+j0.7SRT=R+0.7C-j0.7S 环绕声环绕声 S S通常还要延时通常还要延时20-50ms,20-50ms,并且通过一个低并且通过一个低通滤器通滤器(7KHz),(7KHz),影院不同位置可有多个环绕声道影院不同位置可有多个环绕声道,家家庭环绕声有两个或一个即可庭环绕声有两个或一个即可,如果厅小如果厅小C C 不要也行不要也行.5.数字虚拟环绕立体声技术数字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用两声道立体声获得三维环绕立体声效果的用两声道立体声获得三维环绕立体声效果的用两声道立体声获得三维环绕立体声效果的方法较多方法较多方法较多方法较多.比较有名的如：比

37、较有名的如：比较有名的如：比较有名的如：美国休斯公司美国休斯公司美国休斯公司美国休斯公司:SRS 3D:SRS 3D技术技术技术技术.加拿大加拿大加拿大加拿大QsoundQsound实验室实验室实验室实验室:Qsound:Qsound专专专专 利技术利技术利技术利技术.美国音频实验室美国音频实验室美国音频实验室美国音频实验室:Spatializer:Spatializer空间均衡技术空间均衡技术空间均衡技术空间均衡技术.6、立体声系统特殊要求、立体声系统特殊要求l l相移问题相移问题l l串声问题串声问题(分离度问题分离度问题)l l演播室的要求演播室的要求第三节第三节 听觉特性对电声技术的要

38、求听觉特性对电声技术的要求一、一、对电声设备的要求对电声设备的要求二、二、电声设备的主要技术指标电声设备的主要技术指标一、对电声设备的要求1.频率域的要求频率域的要求2.时间域的要求时间域的要求3.非线性失真的要求非线性失真的要求1.频率域的要求频率域的要求l l具有良好的幅频特性具有良好的幅频特性l l具有良好的相频特性具有良好的相频特性具有良好的幅频特性具有良好的幅频特性 电路的幅频特性不好时，会引起信号的非电路的幅频特性不好时，会引起信号的非电路的幅频特性不好时，会引起信号的非电路的幅频特性不好时，会引起信号的非线性失真。线性失真。线性失真。线性失真。uu不同声源的频率范围不同声源的频率

39、范围不同声源的频率范围不同声源的频率范围uu不同频率损失对听觉的影响不同频率损失对听觉的影响不同频率损失对听觉的影响不同频率损失对听觉的影响uu频响要求频响要求频响要求频响要求语言语言：150Hz6kHz 3dB150Hz6kHz 3dB 音乐：音乐：80Hz12kHz 2dB（一般）（一般）20Hz20kHz 1dB（高级）（高级）频频 响响不不同同声声源源的的频频率率范范围围不同频率损失对听觉的影响不同频率损失对听觉的影响具有良好的相频特性具有良好的相频特性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会引起信号的线性失真电路的相频特性不好会引起信号的线性失真电路的

40、相频特性不好会引起信号的线性失真电路的相频特性不好会引起信号的线性失真2.时间域的要求l l瞬态要好瞬态要好l l稳态也要好稳态也要好l l输入方波观察输入方波观察3.非线性失真的要求非线性失真的要求a、听觉的非线性听觉的非线性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）a.设备系统的非线性设备系统的非线性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l l由幅频特性引起的由幅频特性引起的非线性畸变非线性畸变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由相频特性引起的线性畸变由相频特性引起的线性畸变 线性畸变可由设备的相频特性失真所引起。线性畸变可

41、由设备的相频特性失真所引起。线性畸变可由设备的相频特性失真所引起。线性畸变可由设备的相频特性失真所引起。原理如图示：原理如图示：原理如图示：原理如图示：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 非线性畸变可由设备的幅频特性失真所引起。非线性畸变可由设备的幅频特性失真所引起。非线性畸变可由设备的幅频特性失真所引起。非线性畸变可由设备的幅频特性失真所引起。如图示：如图示：如图示：如图示：波形失真情况波形失真情况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 非线性失真一般由电路动态过小引起的。如图示：非线性失真一般由电路动态过小引起的。如图示：非线性失真一般由电路动态过小引起的。

42、如图示：非线性失真一般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：谐波失真系数谐波失真系数互调失真系数互调失真系数b.听觉的非线性听觉的非线性引起的原因有二：引起的原因有二：人耳听觉的动态的非线性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人耳对不同频率声波敏感程度的非线性c.动态范围（阈）动态范围：指最强声与最弱声之间的变化范围。如图示动态范围：指最强声与最弱声之间的变化范围。如图示动态范围：指最强声与最弱声之间的变化范围。如图示动态范

43、围：指最强声与最弱声之间的变化范围。如图示: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：动态阈：（用（用PPMPPM表测）用准峰值表示。准峰值：用与声音信表测）用准峰值表示。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的数值号相同的峰值的稳态简谐的有效值表示的数值一般要求如下一般要求如下 电声设备输出信号下限大于噪声电平。电声设备输出信号下限大于噪声电平。上限小于等于最大不失真电平。系统各环节上限小于等于最大不失真电平。系统各环节动态域要衔接动态域要衔接.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/N）4.谐波失真系数谐波失真系数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