人耳分辨声音的时间差
第四章-人耳的听觉特性
80Hz 20方
1000Hz 40方
✓ 当声压级高于100dB时，等响曲线逐渐拉平。这说明当声 音达到一定程度（>100dB），声音的响度决定于声压级 ，而与频率关系不太大。
声学基础
③ 等响曲线
第四章 人耳的听觉特性
•最高最低频率可听极限 一般地，青少年20~20KHz,中年30~15KHz,老年100~10KHz。 •最小最大可听极限 人耳有一定的适应性，常人上限为120dB,经常噪声暴露的人 有可能达到135~140dB。下限频率与频率有关。
外耳道的作用是使声音从耳廓传到耳膜，并保护耳膜不受 外界物体的机械损伤。耳道的长度大约为27mm，直径为 5~7mm，其共振频率约为3000Hz，外耳道的共振效应是决 定听力灵敏度的一个重要因素。
声学基础
第四章 人耳的听觉特性
声学基础
第四章 人耳的听觉特性
➢听觉生理系统
中耳连接外耳和内耳，耳膜因受力而振动，进而推动中耳 室内的三块互相连接的听小骨运动。这三块听骨分别为锤 骨、砧（zhēn）骨、镫（dèng）骨，起杠杆放大作用。
中耳的作用是通过听骨的运动把外耳的空气振动和内耳的 液体运动有效地耦合起来。
声学基础
➢听觉生理系统
第四章 人耳的听觉特性
声学基础
第四章 人耳的听觉特性
声学基础
第四章 人耳的听觉特性
内耳的主要部分是耳蜗，耳蜗的外形有点像蜗牛壳，它围 绕着骨质中轴盘旋了2.75转，长约35mm，中轴是中空的 ，是神经纤维的通道。
人耳对声音高低的感觉主要与频率有关。频率高，感到音 细、高；频率低，感到音粗、低。音高与频率有正相关的 关系，但没有严格的比例关系，且因人而异。
声学基础
➢音色与谐和感
人耳辨向能力分析(1)
人耳的辨向能力分析棕北中学张心怡摘要本文分析了人耳辨向的几种解释，以及这些解释的不足，提出了人耳具有方向追踪能力的假设及实现原理，合理地解释了人耳的辨向能力。
1．引言人耳是我们的重要器官，它能够让我们领略自然界的不同声音，感受这丰富多彩的有声世界。
借助双耳，我们可以分辨语音，进行语言交流；可以根据发声体发出的声音，辨别发声体的远近、方向，甚至发声体的大小、材质等特征。
关于人耳对声音的接收、辨识处理的机理，人类进行了不懈的探索，同时也创造出很多仪器或装置（如录音机，助听器等），部分替代或弥补人耳的功能，但是人耳对声音的接收、转换、处理过程及机理仍然有很多未解之谜，等待我们去破解。
2．人耳辨向机理人耳没有眼睛那样的转动能力，但人耳对声源具有方向分辨能力，我们不但可以分辨声音来自空间哪个方向，我们还可以“竖起耳朵”专注倾听某个方向的声音。
那么，人耳是如何实现这样的能力的呢？2．1 双耳效应英国物理学家瑞利于1896年通过实验发现人的两只耳朵对同一声源的直达声具有时间差（0.44-0.5微秒）、声强差及相位差，而人耳的听觉灵敏度可根据这些微小的差别准确判断声音的方向、确定声源的位置，但依据时间差，只能局限于确定声源到我们的直线距离，不能解决三维空间声源的定位。
如图1，同一声源，如果在以双耳连线为轴线的同一圆周上移动，在上下前后位置处，声源在双耳形成的时间差、声强差等是一样的，仅仅根据时间差、声强差，我们只能确定声源到我们的直线距离，无法分辨声音来自上、下、前或后，但事实上我们是能够分辨的。
图12.2 耳廓效应人的耳廓对声波的反射以及对空间声源的定向有重要的定向作用。
借此效应，可判定声源的三维位置。
虽然耳廓对上下左右不同方向声音的收集效果不一样，但即使我们能够根据两耳间细微的声强差异，再配合时间差，区分声源的三维空间位置，但无法解释我们的主动指向某一方向，有方向选择性的倾听的能力。
2.3 人耳的频率滤波效应人耳的声音定位机制与声音频率有关，对20-200赫的低音靠相位差定位，对300-4000赫的中音靠声强差定位，对高音则靠时间差定位。
人耳如何识别声音的方向和距离
人耳如何识别声音的方向和距离关键信息项：1、声音传播原理2、人耳结构与功能3、双耳效应在方向识别中的作用4、时间差与强度差对方向判断的影响5、头部阴影效应6、声音频率与距离感知的关系7、环境因素对声音方向和距离判断的干扰8、大脑处理声音信息的机制1、引言人耳具有非凡的能力，能够准确地识别声音的方向和距离。
这一能力对于我们在环境中的感知、交流和生存至关重要。
本协议旨在详细探讨人耳识别声音方向和距离的机制和原理。
11 声音的本质声音是由物体振动产生的机械波，通过介质（如空气）传播。
声波具有频率、波长和振幅等特性，这些特性决定了声音的音调和音量。
111 声音的传播方式声音以纵波的形式传播，其传播速度在特定介质中是恒定的。
在空气中，声音的传播速度约为 340 米/秒。
2、人耳的结构与功能21 外耳外耳包括耳廓和外耳道。
耳廓的形状有助于收集声音，并对不同方向的声音产生不同的反射和衍射，从而为声音方向的判断提供初步线索。
211 外耳道外耳道具有一定的长度和直径，它对声音起到了滤波和共振的作用，使得某些频率的声音得到增强。
22 中耳中耳由鼓膜、听小骨（锤骨、砧骨和镫骨）组成。
鼓膜将声音的振动传递给听小骨，听小骨通过杠杆作用放大振动并传递至内耳。
221 鼓膜的作用鼓膜是一层薄而有弹性的膜，它能够灵敏地响应声音的压力变化，并将其转化为机械运动。
23 内耳内耳包含耳蜗、前庭和半规管。
耳蜗是听觉的主要器官，其中充满了液体和毛细胞，能够将声音的机械振动转化为神经冲动。
231 耳蜗的结构耳蜗呈螺旋状，分为基底膜和覆膜。
不同部位的毛细胞对不同频率的声音敏感，从而实现了声音频率的分辨。
3、双耳效应在方向识别中的作用31 时间差当声音来自不同方向时，到达两耳的时间会有所差异。
大脑通过比较这种时间差来判断声音的方向。
311 强度差声音在传播过程中，由于头部的遮挡，到达两耳的声音强度也会不同。
大脑利用这种强度差来辅助判断声音的方向。
音频立体声混音的技巧和原理
音频立体声混音的技巧和原理随着音频技术的不断发展，立体声混音已经成为现代音频制作中不可或缺的一部分。
它让我们能够在音频中创建出逼真、立体的音场效果，为听众带来身临其境的听觉体验。
本文将介绍音频立体声混音的一些关键技巧和原理，帮助读者更好地理解并应用于实际音频制作中。
一、立体声混音的基本原理立体声混音是通过对左右声道进行处理，以模拟人耳接收声音时产生的位置定位和深度感。
人耳能够通过声音到达的时间差和声音强度差来判断声源的位置，这是立体声混音的基本原理之一。
另外，还有一种方法是利用相位差来模拟声源的位置，这主要体现在相位差立体声混音中。
二、立体声混音的技巧1. 平衡音量和空间感：在进行立体声混音时，要注意调整每个音源的音量大小以及声场的宽度。
要保持音量的平衡，避免某个音源过强而掩盖其他音源。
同时，通过调整立体声图像，使得音频更具有空间感。
2. 利用时差和声源位置：在立体声混音中，可以通过设置不同音源的到达时间差，使得听众能够感受到音源的位置和深度。
例如，将某个音源稍微延迟一些时间再混入左右声道，可以营造出立体的效果，让听众感受到音源离自己的距离。
3. 使用立体声效果器：立体声效果器是专门用来处理立体声混音的工具，可以通过改变相位、延迟和反转信号等方式来模拟出不同的空间声场效果。
这些效果器可以通过调整参数来达到所需的效果。
4. 频率均衡和声音分离：通过调整音源之间的频率均衡，可以使得混音效果更加清晰，并避免频率重叠造成的混乱感。
此外，通过使用声音分离技术，可以将不同音源在音频谱中分开，使得每个音源更加独立。
5. 考虑听众的位置和环境：在进行立体声混音时，要考虑听众所处的位置和环境。
不同的听众位置和播放环境可能会对声音的效果产生影响，因此在制作过程中要做好兼顾，确保不同的听众都能够获得良好的听觉体验。
三、结语音频立体声混音是一项复杂而又有趣的技术，它能够让我们创造出身临其境的听觉感受。
本文介绍了立体声混音的基本原理和一些关键技巧，希望读者可以通过这些知识更好地理解和应用于实际的音频制作中。
几个比较重要的录音声学概念
几个比较重要的录音声学概念1、相位：声波在其周期运动中所达到的精确位置。
通常以圆圈的度数来计算。
也就是说所有波峰或者波谷都是同相位的，波峰、波谷之间则是互相反向，相位差正好是180°。
同相位相加，反相位相减。
2、声音的定义：⑴可定义为空气或者其它弹性媒质中的波动（有时候称激励）⑵也可定位为对声敏感器官的感觉。
3、人的听音范围：16Hz-18KHz，人耳最敏感的是1KHz-5KHz。
4、分辨率：分贝：可以分辨2dB的变化；时间：时差为2毫秒频率：基本上是在3Hz5、声音定位：低于1000Hz的声音，具有异向效应（相位差）的效应，1000HZ以上则声强起主要作用（强度差）。
6、直达声：从声源经视在途经直接到达听者的声音信号。
7、直达声的作用：⑴是我们感受声源本身特征的基本依据，是受周围环境的声学环境影响最小的信号，受到距离的变化而变化。
⑵直达声持续时间与声源的辐射时间相同。
⑶直达声是判断声源宽度和深度的重要依据。
8、延迟声：⑴延迟声的特征：①在一般情况下，延迟声的相对强度是随着时间的加长而减弱的。
②反射声的方向通常也直达声不同，是由反射面的位置和形状所决定的。
③反射声的频率特性因界面的声学性质而异，一般地说，它的频率特性与声源的频率特性不同。
⑵在听音中的作用：①室内反射声的重要作用是给人以空间大小的感觉。
②提高直达声的响度、控制在30毫秒以内，30毫秒以外，则变为镶边效应。
9、混响声⑴混响声场：由声源直接辐射到室内空间，未经任何反射的声场称为直达声场，而经过室内界面一次或多次反射之后称为混响声场。
⑵混响半径：在室内声场中，可以找到一个临界距离，在这一距离上的各点，直达声场与混响声场的作用相等，我们把这一距离称为临界距离或混响半径。
在室内声场达到稳定的情况下，声源停止发声，由于声音的多次反射或散射而使声音延续的现象，称为混响。
混响是耳朵不可辨的多次反射，延迟是耳朵可辨的反射声。
10、混响的作用：⑴提高了听感的响度。
人耳听声辨位原理
人耳听声辨位原理人耳作为一种高效的声音接收器，可以通过听觉来感知声音的方向。
这是因为人耳具有一种独特的解析能力，可以根据声音在耳朵中的到达时间差异、音量差异和频率差异来确定声音的来源方向和距离。
这种听声辨位原理在日常生活中非常常见和重要。
人耳通过对声音的到达时间差异来确定声音的来源方向。
当声音从一个方向传来时，先到达的耳朵会比后到达的耳朵接收到声音早一些。
人耳可以通过比较两个耳朵接收到声音的时间差来判断声音的来源方向。
这是因为声音传播的速度是一个固定值，所以根据时间差可以计算出声音源相对于听者的方位角。
人耳还可以通过对声音的音量差异来确定声音的来源方向。
当声源位于离一个耳朵更近的位置时，该耳朵接收到的声音会比另一个耳朵更响亮。
人耳可以通过比较两个耳朵接收到声音的音量差异来判断声音的来源方向。
这是因为声音传播时会受到阻尼和衰减的影响，所以离声源更近的耳朵接收到的声音会相对较大。
人耳还可以通过对声音的频率差异来确定声音的来源方向。
当声音从一个方向传来时，经过空气的传播会使得声音的频率发生变化。
人耳可以通过比较两个耳朵接收到声音的频率差异来判断声音的来源方向。
这是因为声音传播时会受到多种因素的影响，如空气湍流、反射和衍射等，所以不同方向传来的声音会在频率上有所差异。
人耳通过对声音的到达时间差异、音量差异和频率差异的分析，可以准确地辨别声音的来源方向和距离。
这种听声辨位原理在日常生活中具有广泛的应用。
例如，在交通中，人们可以根据汽车喇叭声的方向来判断车辆的位置；在野外探险中，人们可以根据动物的叫声来确定它们的位置；在音乐演奏中，人们可以通过听声辨位来调整乐器的位置和角度。
这些都是依靠人耳听声辨位原理的应用。
然而，人耳听声辨位也存在一些限制和局限性。
首先，这种方法对于低频声音的分辨能力较差，因为低频声音的波长较长，容易发生衍射和反射，导致声音传播的方向和路径变得复杂。
其次，这种方法对于远距离声音的分辨能力也较差，因为远距离的声音经过传播会受到更多的干扰和衰减，影响了人耳的分辨能力。
(教科版)初中物理八年级上册：第三章 声 单元测试(含答案)
第三章综合测试一、单选题1.优美的音乐可以让人陶醉，下列有关声音的说法中正确的是（）A.固体、液体、气体都能传播声音B.声音在固体、液体中比在空气中传播得慢些C.宇航员们在月球上也可以直接用口语交谈D.只要物体振动，就一定能听到声音2.关于声音的产生，下列说法不正确的是（）A.物体振动一定在发声B.发声体一定在振动C.振动停止，发声停止D.发声体振动停止，声音一定消失3.一般来说，大会堂的墙壁都做成凹凸不平像蜂窝似的，这是因为（）A.减弱声波的反射B.增强声波的反射C.增强声音的响度D.仅为了装饰4.甲在足够长的有水自来水管一端打击一次，乙在另一端用耳朵伏管听，能听到（）A.1声B.2声C.3声D.4声5.在教室里听不到老师讲课的回声，这是因为（）A.教室反射产生的回声正好抵消了B.回声太小，听不见C.教室太小，不能产生回声D.教室太小，回声到达人耳与原声到达人耳的时间间隔不到0.1s，分辨不出6.小明用铁锤打击一下铁管的一端，贝贝在另一端把耳朵贴在铁管上能听到两次击管声，这是因为（）A.一个是原声，另一个是回声B.人耳的错觉C.声音沿铁管传播快，先听到；沿空气传慢，后听到D.外界杂声干扰7.有一根足够长装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管的一端，在另一端敲击一下，能听见几次声音？（）A.2次B.1次C.3次D.4次8.一辆汽车以20m/s的速度沿笔直公路正对山崖驶近，途中司机鸣了一声笛，2s后司机听到回声，听到回声时汽车离山崖的距离为（声音的速度为340m/s）（）A.300mB.680mC.340mD.320m9.无锡东林书院有副对联“风声雨声读书声，声声入耳；家事国事天下事，事事关心”。
其中“风声雨声读书声，声声入耳”这句话，从“声现象”角度，下面说法正确的是（）A.风声雨声读书声，声源是风、水和声带，风声雨声是通过空气传播到耳朵的B .风声雨声读书声，声源是风、水和耳朵，风声雨声是人的眼睛看到的，没有介质也能知道C .风声雨声读书声，声源是风和声带，风声雨声是通过空气传播到耳朵的D .风声雨声读书声，声源是风和声带，风声雨声是人的眼睛看到的，没有介质也能知道10.有一段长为18m 的装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管一端，在另一端敲一下，能听到几次声音？（已知：声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m /s 、1500m /s 和340m /s 。
长铁管传来几次声音
学习方法报社全新课标理念，优质课程资源长铁管传来几次声音同学们已经知道，通常情况下，声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中最慢。
比如，我们敲击一根装水的铁管，振动产生的声音在铁管中传播得最快，在水中次之，在空气中传播得最慢。
道理似乎清楚了，可如果我再加一问：在装水的铁管一端敲击一下，你在另一端能听到几次响声？一些同学略加思考就会回答“三次”。
他们真的听过这样的三次响声吗？还是让我们一起来计算一下吧。
敲击使铁管发生了振动，从而产生了声音。
声音分别可以通过空气、水（液体）和铁管（固体）进行传播。
通常情况下，声音在空气中的传播速度约为340米/秒；在水中传播比空气中快，速度约为1500米/秒；在钢铁中传播得更快，速度可达到5200米/秒。
由于传播速度不同，三次声音之间存在时间差。
而时间间隔在0.1秒以上时，人耳才能把两次声音分辨开来。
因此，当铁管过短时，即时间间隔小于0.1秒时，人耳只能听到一次声音。
然而，当水管太长时，能量损失过大，也会出现声音不能传递到另一端的情况。
所以，只有铁管的长度适中时才可以听到三次声音。
那么水管至少该多长呢？设铁水管的长度至少为s，声音在空气、水、钢铁中的传播时间分别为t1、t2、t3。
根据题意可知：V1 =340米/秒，V2=1500米/秒，V3=5200米/秒因为t1-t2≥0.1秒所以S/340米/秒-S/1500米/秒≥0.1秒可得：S≥44米又因为t2-t3≥0.1秒所以S/1500米/秒-S/5200米/秒≥0.1秒可得：S≥211米由此可知，水管的长度应不短于211米，我们才可以分辨出三次响声。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
人耳分辨声音的时间差
一般认为人耳分辨声音的时间差在50毫秒左右。
人耳分辨声音的时间差，也称为听觉分辨阈值，是指人类耳朵能够分辨两个声音的最小时间间隔，通常用毫秒（ms）来表示。
人耳分辨声音的时间差受到多种因素的影响，包括声音的频率、强度、持续时间、声音之间的差异程度等。
一般来说，人耳对高频声音的分辨能力比对低频声音更强，对持续时间较短的声音的分辨能力比对持续时间较长的声音更强。
根据实验研究，一般认为人耳分辨声音的时间差在50毫秒左右，即两个声音的时间间隔小于50毫秒时，人耳难以分辨它们。
但是，这个时间差并不是固定的，会受到多种因素的影响，如声音的频率、强度、持续时间等。
需要注意的是，人耳分辨声音的能力是有限的，当声音过于复杂或过于快速时，人耳的分辨能力可能会受到限制。
因此，在进行音频处理、音响设计等方面的工作时，需要考虑到人耳的分辨能力，以保证最终的音频效果符合人耳的感知要求。