简述人耳对音色的感知机理

简述人耳对音色的感知机理

人耳的感觉器官叫做听觉系统,能接受并传递声波。由于声波的特性,即每秒钟振动的次数不同,因此声音会有音调和响度等差异。感知音色是人们所共同拥有的特征。

感知音色包括了解声源、声音信号从传输到耳蜗的过程,声波形式以及分布情况,因此只要一个人能够准确地说出发声体的位置,那么他就是在知觉到这个音色,也就是“音色”。当我们说出某物的名称时,它的音色会立刻在大脑中被呈现出来,并且持续一段时间。如果这个物体被用声音呈现出来,那么这个音色对我们而言就变得清晰起来,当然,在用语言描述声音时,这个描述还远远不够,要想精确地定义音色,还需要与其它物品进行比较,使其获得最多的知识。正因为如此,人们才将他们头脑中听到的声音记录下来,并且把他们能够分辨的音色进行归纳整理,建立了五个基本类别:金属、重低音、低音、中音、高音。

( 1)听觉产生的声波是频率为100Hz的单一谐波,当波长超过1毫米时,人耳就难以感觉。此外,人的感知范围在16~20毫米之间,低于此范围的低频声波是无法被人耳感知的。( 2)声波作用于耳蜗底部的半规管引起基底膜振动,基底膜是一层很薄的胶状结构,振动着的基底膜发出一系列神经脉冲,冲动经蜗螺旋神经传至听觉中枢——螺旋器。螺旋器中的毛细胞将脉冲向前、后、上、下四个方向传导。螺旋器还将兴奋传至听觉神经,在这里完成一个完整的声波信息处理过程。从耳蜗底部到听觉神经这一距离内的各种声波都可以引

起基底膜振动。( 3)我们听到的声音的频率、强度、波形和相位随发声体而异,因此,人们根据发声体发声时所产生的空气压力改变和曲调变化,可以辨别声音的音色。从总体上看,声音的音色可以分为金属音色、低音音色、男声音色、女声音色、机械音色和心理音色等。( 4)人们常见的曲调,由于时值的不同,其声音有强弱的区别,按时值的长短可以划分为慢曲调、快曲调和急曲调。

同时,还存在两个极限,当强度极限接近阈值时,曲调已失去意义;当时值极限达到阈值时,曲调的余音消失。但实际上,我们只能记住曲调的大部分内容,只有10%左右,剩余的90%被遗忘了。

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。此外,人耳听声辨位还容易受到环境噪声的干扰,使得声音的分辨变得困难。 总的来说,人耳听声辨位原理是一种有效的方法,可以通过对声音的到达时间差异、音量差异和频率差异的分析来确定声音的来源方向和距离。在日常生活中,人们可以利用这种原理来判断声音的位置和方向,从而更好地适应环境和进行交流。然而,这种方法也存在一些局限性,需要综合考虑其他因素来提高分辨能力。随着科学技术的不断发展,人们对于听声辨位原理的研究和应用也会越来越深入,为我们的生活带来更多便利和乐趣。

人耳辨音的原理

人耳辨音的原理 人耳是我们感知声音的重要器官,它通过复杂的生理机制实现了对声音的辨别和理解。本文将从人耳辨音的原理来探讨人耳是如何实现对声音的感知的。 人耳主要由外耳、中耳和内耳三部分组成。外耳包括耳廓和外耳道,它们的作用是接收和引导声音进入内耳。当声波通过空气传播到外耳时,会被耳廓和外耳道所聚集和引导,使声音更容易进入内耳。 中耳是连接外耳和内耳的部分,它包括鼓膜、三块听小骨(听骨链)和鼓室。当声波到达鼓膜时,鼓膜会随着声波的振动而震动。这些振动将通过听小骨传递给内耳。 听小骨包括锤骨、砧骨和镫骨。锤骨与鼓膜相连,砧骨与锤骨相连,而镫骨则与内耳相连。当鼓膜振动时,锤骨也会相应地振动,进而传递给砧骨和镫骨。这种振动的传递是通过关节和韧带的连接实现的,听小骨的运动放大了声波的能量,使之能够更好地传递到内耳。 内耳是人耳的最重要的部分,它包括耳蜗和前庭。耳蜗是感知声音的主要器官,它是由各种感觉细胞和神经元组成的。当声波通过听小骨传递到内耳时,会引起耳蜗内液体的振动。这些液体的振动将刺激耳蜗内的感觉细胞,使之产生电信号。 感觉细胞将电信号传递给听神经,听神经将信号传递到大脑的听觉

皮层进行处理和分析。在听觉皮层,大脑将根据信号的频率、强度和时序等特征来对声音进行辨别和理解。通过这种方式,人耳能够将声音的不同特征转化为我们所熟悉的声音。 人耳辨音的原理可以总结为以下几点:首先,外耳和中耳的结构使声音能够更好地进入内耳。其次,听小骨的运动放大了声波的能量,使之能够更好地传递到内耳。最后,内耳中的感觉细胞将声音转化为电信号,通过神经传递到大脑进行处理和分析。 人耳辨音的原理是一个复杂而精密的过程,它涉及到多个器官和神经系统的协同工作。通过对声音的感知和分析,人耳能够帮助我们辨别不同的声音,从而实现对语言、音乐和环境声音等的理解和交流。在日常生活中,人耳是我们与外界沟通的重要工具,它的神奇之处值得我们深入探索和了解。

耳朵在声音识别中的原理

耳朵在声音识别中的原理 人们常说的听声辨位就是人们在听到声音以后,能辨别出声音是从哪个方向传播过来的,而声音在不同环境下传播的又不一样,这就是人耳对声音方向感的作用。 声源方位感,是听觉器官对声音的音高、音强、音色、音长感觉之外的又一个感觉要素,它涉及到复杂的生理学心理学方面的问题。同时,声源方位感也是立体声技术的理论依据。 一、时间差、相位差与声级差、音色差 双耳效应借以定位的原理是时间差、相位差、声级差、声色差。 (一)时间差和相位差 时间差主要是指声音刚到双耳瞬间的先后差异。声波在常温下传播的速度为344m/s,当声源偏离听音人正前方中轴线时,耳A与耳B同声源之间的距离有差别,从而出现声音到达耳A与耳B之间的时间差。 时间差作为声源定位机理,对正面和两侧的声源定位准确性较高,对来自后面的声源定位则误差较大。其原因尚不十分清楚。可能因为声音来自背侧,会因为左耳或右耳产生耳壳遮蔽效应,使得声音因衍射而时差有变化。 因为人耳对声音有适应性,当声音到达基底膜的刹那间,毛细胞表现兴奋而灵敏。当声音持续刺激,毛细胞的反应相对地迟钝。因此突发声和瞬态声的声源定位准确性较高。 一个迅速流动的声源,会吸引听觉的注意。因此,方位不断变化的声音,人耳对其方位辨认的误差较小。这就是近代立体声节目出现声移位的原因。 一个连续的声音,虽然到达双耳也存在时间差,但是因为达到同一只耳朵的后续声掩盖了前面的声音,使时间差变得不明显。 高频声与低频声传播速度是一致的,所以时间差同声源的频率无关。但相位差同声源的

频率有关。当一个声音到达双耳,在两耳之间出现时间差的同时,亦必然出现相位差。在一定的频率范围内,相位差是声源方位感的信息之一。 相位差定位机理在频率较低时效果较明显。例如,在常温中20Hz声音的波长是17m,200Hz为1.7m,时间差所形成的相位差人耳能够感觉出。而在声源处于高频区时,例如10kHz的波长85px,20kHz是42.5px,时间差所造成的相位差甚至超过360°,等于开始另一个波长。这时的相位差作为定位信息已无任何作用,因为已无法分辨出相位属于滞后或超前。因而高频声属于“混乱的相位差”信息。 (二)声级差和音色差 声级差指声波到达两耳出现不同的声强。形成声级差的主要原因是遮蔽效应。前进中的声波如遇到几何尺寸等于或大于声波长的障碍物,会发生遮蔽效应。其原理是:高频声在传播遇到障碍物时,因无法越过障碍物,在障碍物后面形成声阴影区;低频声波长大于障碍物而在障碍物后面形成声衍射区。对声级差起重要作用的是高频声,因为高频声波不能绕过听者头部,所以处于声阴影区的那只耳朵比能够听到直达声的那只耳朵,声强级产生差异。频率愈高,声源偏离正面中轴线愈大,声级差就愈明里。 从衍射效应的角度看,低频声当然也会形成声级差。但是由于头部直径为500px左右,低频声发生衍射时,多走的路程有限,因衍射而损失的能量很小,因而偏离中轴线的低频声,到达两耳的声级差几近于零,对声源定位作用不明显。 遮蔽效应对音级差产生作用的同时,亦必然对音色差发生作用。我们知道,构成音色的主要成分是基础音及其上方各次谐波的分量。举例说,一个基频为200Hz,入射角为45°的复合波点声源,那么,它的基础音和低次谐波遇到头部障碍后产生衍射效应,其高次谐波则被头部遮蔽而出现高频声阴影区。这时,到达一侧耳朵的声音为直达声(原音色),到达另一侧耳朵的声音因为高频损失而使音色发生变化。大脑皮质根据两耳的音色差来辨认声源

声音听觉理论

6、声音听觉理论 由于人耳听觉系统非常复杂,迄今为止人类对它的生理结构和听觉特性还不能从生理解剖角度完全解释清楚。所以,对人耳听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和语言声学。 人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。在人耳的声域范围内,声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音,故又称为声音“三要素”;而在多种音源场合,人耳掩蔽效应等特性更重要,它是心理声学的基础。下面简单介绍一下以上问题。 一、声音三要素 1.响度 响度,又称声强或音量,它表示的是声音能量的强弱程度,主要取决于声波振幅的大小。声音的响度一般用声压(达因/平方厘米)或声强(瓦特/平方厘米)来计量,声压的单位为帕(Pa),它与基准声压比值的对数值称为声压级,单位是分贝(dB)。对于响度的心理感受,一般用单位宋(Sone)来度量,并定义lkHz、40dB的纯音的响度为1宋。响度的相对量称为响度级,它表示的是某响度与基准响度比值的对数值,单位为口方(phon),即当人耳感到某声音与1kHz单一频率的纯音同样响时,该声音声压级的分贝数即为其响度级。可见,无论在客观和主观上,这两个单位的概念是完全不同的,除1kHz纯音外,声压级的值一般不等于响度级的值,使用中要注意。 响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB—140dB(也有人认为是-5dB—130dB)。固然,超出人耳的可听频率范围(即频域)的声音,即使响度再大,人耳也听不出来(即响度为零)。但在人耳的可听频域内,若声音弱到或强到一定程度,人耳同样是听不到的。当声音减弱到人耳刚刚可以听见时,此时的声音强度称为“听阈”。一般以1kHz纯音为准进行测量,人耳刚能听到的声压为0dB(通常大于0.3dB即有感受)、声强为10-16W/cm2 时的响度级定为0口方。而当声音增强到使人耳感到疼痛时,这个阈值称为“痛阈”。仍以1kHz纯音为准来进行测量,使人耳感到疼痛时的声压级约达到140dB左右。 实验表明,闻阈和痛阈是随声压、频率变化的。闻阈和痛阈随频率变化的等响度曲线(弗莱彻—芒森曲线)之间的区域就是人耳的听觉范围。通常认为,对于1kHz纯音,0dB—20dB为宁静声,30dB--40dB为微弱声,50dB—70dB为正常声,80dB—100dB为响音声,110dB—130dB为极响声。而对于1kHz以外的可听声,在同一级等响度曲线上有无数个等效的声压—频率值,例如,200Hz的30dB的声音和1kHz的10dB 的声音在人耳听起来具有相同的响度,这就是所谓的“等响”。小于0dB闻阈和大于140dB痛阈时为不可听声,即使是人耳最敏感频率范围的声音,人耳也觉察不到。人耳对不同频率的声音闻阈和痛阈不一样,灵敏度也不一样。人耳的痛阈受频率的影响不大,而闻阈随频率变化相当剧烈。人耳对3kHz—5kHz声音最

简述人耳对音色的感知机理

简述人耳对音色的感知机理 人耳的感觉器官叫做听觉系统,能接受并传递声波。由于声波的特性,即每秒钟振动的次数不同,因此声音会有音调和响度等差异。感知音色是人们所共同拥有的特征。 感知音色包括了解声源、声音信号从传输到耳蜗的过程,声波形式以及分布情况,因此只要一个人能够准确地说出发声体的位置,那么他就是在知觉到这个音色,也就是“音色”。当我们说出某物的名称时,它的音色会立刻在大脑中被呈现出来,并且持续一段时间。如果这个物体被用声音呈现出来,那么这个音色对我们而言就变得清晰起来,当然,在用语言描述声音时,这个描述还远远不够,要想精确地定义音色,还需要与其它物品进行比较,使其获得最多的知识。正因为如此,人们才将他们头脑中听到的声音记录下来,并且把他们能够分辨的音色进行归纳整理,建立了五个基本类别:金属、重低音、低音、中音、高音。 ( 1)听觉产生的声波是频率为100Hz的单一谐波,当波长超过1毫米时,人耳就难以感觉。此外,人的感知范围在16~20毫米之间,低于此范围的低频声波是无法被人耳感知的。( 2)声波作用于耳蜗底部的半规管引起基底膜振动,基底膜是一层很薄的胶状结构,振动着的基底膜发出一系列神经脉冲,冲动经蜗螺旋神经传至听觉中枢——螺旋器。螺旋器中的毛细胞将脉冲向前、后、上、下四个方向传导。螺旋器还将兴奋传至听觉神经,在这里完成一个完整的声波信息处理过程。从耳蜗底部到听觉神经这一距离内的各种声波都可以引

起基底膜振动。( 3)我们听到的声音的频率、强度、波形和相位随发声体而异,因此,人们根据发声体发声时所产生的空气压力改变和曲调变化,可以辨别声音的音色。从总体上看,声音的音色可以分为金属音色、低音音色、男声音色、女声音色、机械音色和心理音色等。( 4)人们常见的曲调,由于时值的不同,其声音有强弱的区别,按时值的长短可以划分为慢曲调、快曲调和急曲调。 同时,还存在两个极限,当强度极限接近阈值时,曲调已失去意义;当时值极限达到阈值时,曲调的余音消失。但实际上,我们只能记住曲调的大部分内容,只有10%左右,剩余的90%被遗忘了。

第一章:声波的传播特性及人耳的听觉

第一章声波的传播特性及听觉特性 第一节声波的传播特性 声波是由物体振动产生的,当振动在一定的频率和强度范围内时,人耳就可听到。振动发声的物体称为声源,有声波传播的空间称为声场。当声源在空气中发声时,媒质质点在平衡位置附近作往复振动,媒质中振动着的质点的位移会作用到相邻质点,使后者也产生振动,于是,振动形成波动,在空间传播开来,在声源周围形成疏密交替的空气压力波,称为声波。声波在150C时,大约以340m/s的速度由声源向外传播。气体中的声波属于纵波,即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。 在传播过程中不受反射而向前行进的声波,称为行波。在某一时刻,空间行波相位相同各点的轨迹曲面称为波阵面,也称为波前。波阵面为平面的声波称为平面声波。 尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的,波阵面为球面,称为球面声波。这种声源称为点声源。现实中的声源,即使具有一定尺寸,但在距离与声源尺寸相比充分远时,也可将它看作点声源,在这样的距离处得到球面声波。当距离远到一定程度时,波阵面即与平面声波的波阵面相接近,可看作平面声波。 声能从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线,在各向同性的媒质中,声线是代表声波的传播方向。例如球面声波的声线就是球面的半径线。 声波的瞬时状态可用声压、媒质质点振速和媒质密度中的任何一个来描述。 (1)声压:有声波存在时,在静态大气压强上叠加的变化分量称为声压。 (2)质点振速:有声波存在时,媒质质点的振动速度。单位为m/s。 (3)媒质密度:单位体积内的媒质质量称为媒质密度。有声波存在时,媒质密度要产生稠密稀疏的变化。单位为kg/m3。 一、声波的反射 声波在前进过程中如果遇到尺寸甚大于声波波长的坚硬界面,会产生反射。声波从界面反射的角度与声波入射到界面的角度相等,即反射角等于入射角。反射的声波如同从界面后面与声源相对应位置处发射出来的一样,即如同在该位置处有一声源,称为虚声源,也称为镜像声源,它与界面的距离等于声源与界面的距离,如图1-1所示。 图1-1 声波的反射 当声源在一个凹界面前,声波会产生聚焦,如图1-2所示。对于播音室来说,为了声音良好扩散,应避免凹界面。

人耳对不同频率声音的感受

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 人耳对不同频率声音的感受 听觉是个体对声音物理特征的反应,也是人们接受外界信息的主要的通道。通过听觉,人们可以获得由声音所传递的各式各样信息。当然,声音也给人们带来烦恼,例如噪音。至于噪音能引起多大的烦恼,既取决于声音的性质,也取决于听者的主观态度。 同时,人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。我们把高于20000Hz的声音叫做超声波,因为它们已超过人类听觉的上限;把低于20Hz的声音叫做次声波,因为它们已低于人类听觉的下限。动物的听觉范围通常和人不同。一些动物对高频声波反应灵敏,有些动物对低频声波有很好的反应。 那么,声音每一段的频率都有什么特点?我们对其的感觉又有什么不同呢?下面,笔者就为大家详细介绍各频率对人耳刺激的区别。 ▌16K~20KHz频率 这段频率范围实际上对于人耳的听觉器官来说,已经听不到了,因为人耳听觉的最高频率是15.1KHz。但是,人可以通过人体和头骨、颅骨将感受到的16~20KHz频率的声波传递给大脑的听觉脑区,因而感受到这个声波的存在。

这段频率影响音色的韵味、色彩、感情味。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围,那么音色的韵味将会失落;而如果这段频率过强,则给人一种宇宙声的感觉,一种幻觉,一种神秘莫测的感觉,使人有一种不稳定的感觉。因为这些频率大多数是基音的不谐和音频率,所以会产生一种不安定的感受。这段频率在音色当中强度很小,但是很重要,是音色的表现力部分,也是常常被人们忽略的部分,甚至有些人根本感觉不到它的存在。 ▌12K~16KHz频率 这是人耳可以听到的高频率声波,是音色最富于表现力的部分,是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段,例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音,可给人一种“金光四射”的感觉,强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足,则音色将会会失掉色彩,失去个性;而如果这段频率成分过强,如激励器激励过强,音色会产生“毛刺”般尖噪、刺耳的高频噪声,对此频段应给予一定的适当的衰减。 ▌10K~12KHz频率 这是高音木管乐器和高音铜管乐器的高频泛音频段,例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声非常强烈。如果这段频率缺乏,则音色将会失去光泽,失去个性;如果这段频率过强,则会产生尖噪,刺耳的感觉。

人耳听到声音的基本过程

人耳听到声音的基本过程人耳是人类的一项重要的生理器官,它能够感受到周围环境的声音,并让我们了解周围的世界。人耳听到声音的基本过程是一种非常复杂的生理过程,这个过程包括声音的传送、人耳的接收、传导、过滤和传送到大脑中处理等多个环节。在本篇文档中,我将详细探讨人耳感受声音的基本过程。 第一步是声波的传送过程。任何的声音都是一种由震动产生的物质的振动,比如说是空气分子的震动,使它们以波的形式传送在空气中。当声音到达人耳时,它需要进入到外耳道内。这个外耳道是由骨头和软骨组成的延伸性管道。 然后就到了声音的接收和传导环节。当声音到达耳朵处,它首先会被外耳接收。由于空气减少了,声音会以不同的频率经由外耳道穿过外耳膜并传至鼓室。当声音进入鼓室后,声波会引起鼓膜的震动。鼓膜是一种非常薄而且柔软的膜,它会将声波的振动转化为震动,然后将这个信号传递给中耳石臂区。 接着就到了传递到内耳的过程。当鼓膜震动产生时,这些声波传递到中耳中骨链通过鼓膜最内侧的骨头相连的方式进入了内耳。中耳是由三个小骨头组成,形状分别为

锤骨、砧骨和镫骨。这些骨头的组合是一个非常强大的传导器,可以将声波信号从鼓膜传递到内耳。 内耳中有一个非常小的、液体充满的腔室,叫做耳蜗。耳蜗是内耳最基本的器官,它由一个长而弯曲的管子组成,外形非常类似于贝壳。当声波传送到耳蜗时,它会引起这个长达三圈的管子内的液体产生涟漪。这些涟漪会使耳蜗焦耳器官里的上皮细胞震动起来。焦耳器官是一种非常微小的结构,它们的震动类似于海绵的压缩,同时也会产生类似于空气震荡的机械波。这些机械波作用于感觉毛细胞上,并通过感觉毛细胞的运动,将声音信号转化为神经信号,并通过神经元向大脑传递。 最后就是传递到大脑中处理和分析声音信号的过程。当耳蜗中的感觉毛细胞获得机械波的信息的时候,他们就会释放化学反应并通过神经元向大脑传送信号。这个信号是通过人体中一个管道名称叫做听神经进行传输。大脑接收到这个信号后,会将它进行处理,并将声音信号的实际含义解释为文字、语言或者视觉信号。 在这个过程中,人耳所经历的各种事件和环节非常复杂。尽管如此,却是所有人能快速适应的自然响应行为之一。通过对人耳感受声音的基本过程进行了详细的了解,相信大家对于自己的听觉功能和声音的传递过程也能够更加理性的认识并理解。

耳语音的名词解释

耳语音的名词解释 耳语音是指通过人耳听觉感知的声音信号。我们的耳朵是我们与外界交流的重 要工具,通过耳朵感知声音,我们能够了解周围环境的变化,沟通交流,并从中获取信息。 一、声波的传播和耳朵的工作原理 声音是由物体振动产生的机械波,在空气中传播。当物体振动时,产生的震动 会使周围空气分子产生振动,从而形成了声波。声波通过空气以及其他介质传播,并最终到达人的耳朵。 耳朵是我们感知声音的器官,主要由外耳、中耳和内耳组成。外耳是指我们看 得见的耳廓以及外耳道,它们的主要功能是接收并传导声音。中耳由耳膜、听小骨链和鼓室等组成,它们起到放大声波的作用。内耳则是感觉器官,包括耳蜗和前庭,它们将听觉信号转化为神经信号传递到大脑。 二、声音的特性和听力感知 声音有许多特性,包括音调、音量和音色等。音调是指声音的高低,音量是指 声音的大小,音色则是区分不同声音的特性。我们的耳朵能够根据声音的这些特性,准确地辨别、识别和感知不同的声音。 听力感知是一种复杂的过程,包括听觉刺激的接收、传导、加工和理解。当声 波到达耳朵时,外耳会将声音引入耳道,然后声波会使耳膜振动。这些振动通过中耳的听小骨链传导到鼓室,再传到内耳的耳蜗。在耳蜗中,声波的振动会引起内耳中的听觉神经元兴奋,将声音转化为电信号,并通过听觉神经传递到大脑的听觉皮层,使我们能够听到、辨识和理解声音。 三、声音对我们的重要性

声音在我们的生活中起着重要的作用。首先,声音是人与人之间沟通交流的主要方式之一。通过语言的声音,我们能够表达思想、意愿和情感,与他人交流。此外,声音还可以传递信息,如广播、电话等媒介,使我们能够了解世界的变化,获取知识和信息。 声音也对我们的情绪和健康有影响。音乐的声音可以引起我们的情绪波动,使我们感到愉悦或悲伤。声音还可以帮助我们放松和缓解压力,例如大自然的声音,如鸟鸣、水流声等,可以使人放松和冥想。 此外,声音的识别对我们的安全和生活至关重要。我们能够通过声音辨别方向和距离,以适应环境和做出正确的决策,比如通过听到汽车喇叭声判断是否需要注意交通安全。 四、保护听力和耳朵的重要性 由于现代社会噪声污染的加剧,越来越多的人面临听力受损和耳朵健康问题。因此,保护听力和耳朵变得尤为重要。 为了保护听力,我们可以采取一些措施,如避免长时间暴露在高噪声环境中,佩戴耳塞或耳罩,控制音量等。此外,定期接受听力检查和保持健康生活方式也是重要的。 对于耳朵的健康,我们应该注意日常耳部清洁和保湿,避免使用尖锐物品清理耳朵,以免损伤耳道和耳膜。此外,定期去医院进行耳朵检查也是保持耳朵健康的方式。 总结起来,耳语音是我们通过耳朵感知声音的过程和现象。了解声波传播和耳朵的工作原理,以及声音的特性和听力感知的过程,有助于我们更好地理解和利用耳语音。我们应该意识到声音对我们的重要性,保护听力和耳朵的健康,以确保我们能够正常地感知和享受声音的乐趣。

人耳的听觉与音频频率(调音必备)

人耳的听觉与音频频率(调音必备) 16K~20KHz频率: 这段频率范围实际上对于人耳的听觉器官来说,已经听不到了,因为人耳听觉的最高频率是15.1KHz。但是,人可以通过人体和头骨、颅骨将感受到的16~20KHz频率的声波传递给大脑的听觉脑区,因而感受到这个声波的存在。这段频率影响音色的韵味、色彩、感情味。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围,那么音色的韵味将会失落;而如果这段频率过强,则给人一种宇宙声的感觉,一种幻觉,一种神秘莫测的感觉,使人有一种不稳定的感觉。因为这些频率大多数是基音的不谐和音频率,所以会产生一种不安定的感受。这段频率在音色当中强度很小,但是很重要,是音色的表现力部分,也是常常被人们忽略的部分,甚至有些人根本感觉不到它的存在。 12K~16KHz频率: 这是人耳可以听到的高频率声波,是音色最富于表现力的部分,是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段,例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音,可给人一种'金光四射'的感觉,强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足,则音色将会会失掉色彩,失去个性;而如果这段频率成分过强,如激励器激励过强,音色会产生'毛刺'般尖噪、刺耳的高频噪声,对此频段应给予一定的适当的衰减。 10K~12KHz频率: 这是高音木管乐器的高音铜管乐器的高频泛音频段,例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声非常强烈。如果这段频率缺乏,则音色将会失去光泽,失去个性;如果这段频率过强,则会产生尖噪,刺耳的感觉。

8K~10KHz频率: 这段频率s音非常明显,影响音色的清晰度和透明度。如果这频率成分缺少,音色则变得平平淡淡;如果这段频率成分过多,音色则变得尖锐。 6K~8KHz频率: 这段频率影响音色的明亮度,这是人耳听觉敏感的频率,影响音色清晰度。如果这段频率成分缺少,则音色会变得暗淡;如果这段频率成分过强,则音色显得齿音严重。 5K~6KHz频率: 这段频率最影响语音的清晰度、可懂度。如果这段频率成分不足,

简述人耳对音色的感知机理

在谈论乐器或音响的表现时,“音色”是我们经常会提到的一个概念。不同的人声或者乐器,都会有着自身独一无二的音色,而音响设备作为声音重放系统,对人声、乐器的重放音色,是否和其原始音色相一致,也是衡量这套音响设备是否达到“高保真”的重要标准。 但同时我们也知道,声音本质是声波,而在物理学上,声波具有的物理属性就只有“频率”和“响度”,并没有所谓的“音色”属性。那我们所谓的“音色”,在物理上又到底该怎样理解呢? 这里我们先了解物体发声的基本原理。无论是人声还是乐器,在受外力驱动形成振动、从而发出某个音高的声音时,首先都会发出一个该音高所在频率的声音,我们叫这个声音为“基音”;而同时,发声体其实还会连带发出其他频率的声波,我们叫这些衍生声波为“泛音”、“谐波”。根据发声体自身的物质特性差异,以及演奏方法的差异,不同人声、乐器在演奏同一个音高时,除了发出相同频率的基音以外,所衍生出的泛音频率都各不相同,而这些频率各不相同的泛音和基音最后形成了独一无二的复合音,于是到了听众的耳朵里,也就成为了独一无二、各不相同的“音色”。 举个例子,钢琴和小提琴演奏同一个音阶的声音(例如中央C即 261Hz),它们发出的基音同样都是261Hz,但泛音则完全截然不同,因此也就导致钢琴和小提琴在音色上也有泾渭分明的区别,以至于人耳很容易就能通过“音色”(实际是相同的基音+不同的泛音组成的不同复合音)来区分出钢琴和小提琴。

由于不同乐器甚至不同人声的“音色”,本质都是基音+泛音构成的复合音,所以反过来我们很容易就联想到,只要了解每个乐器的泛音特性,我们就能“模拟合成”出其音色,而像电子琴、MIDI软件等合成器,实际上也就是应用了这个原理来“模拟”出不同乐器的声音。 音响器材作为声音重放设备,起到的客观上也是一种“对原始音色模拟还原”的职责,而要完成这个要求,无疑就要做到除了精准重放基音以外,对于泛音也能尽可能的做到准确、充分的回放。 当然,由于音响器材自身的材料特性所影响(例如不同喇叭振膜自身的响应特性就各不相同),导致了音响器材其实未必都能做到对原始音色做到“原汁原味”的还原,只有真正坚持Hi-Fi高保真为产品开发宗旨的品牌,才可能做到每一款产品都能对原始音色做接近真实的还原,这样的品牌包括美国Atomic、英国Gypsy Sound(吉普赛之声)等,对于希望通过重放可以传神了解录音原始音色的Hi-Fi流听众,这类品牌的器材自然就是比较理想的选择。

声音的产生与传播知识点总结

声音的产生与传播知识点总结 声音是一种由物理振动产生的传播波动,它通过介质传递,使人们能够听到声音。声音的产生与传播是一个复杂的过程,涉及到多个知识点。本文将从声音的产生、传播和感知三个方面进行总结。 一、声音的产生 声音的产生源于物体的振动。当物体振动时,它会使周围的空气分子也跟随振动。这种振动会导致分子之间的相互作用力发生变化,从而产生压缩和稀疏的区域。这些压缩和稀疏的区域会像波一样传播出去,形成声波。声波的频率决定了声音的音调,振幅决定了声音的大小。 二、声音的传播 声音是通过介质传播的,常见的介质包括空气、液体和固体。在空气中传播时,声音会使空气分子发生振动,分子之间的相互作用力将声音的能量传递给相邻的分子。这样,声音就能够在空气中传播出去。同样的原理也适用于液体和固体。 声音的传播速度取决于介质的性质。在空气中,声音的传播速度约为343米/秒。而在液体和固体中,声音的传播速度要比在空气中快得多。这是因为液体和固体中分子之间的相互作用力更强,导致声波传播得更快。 三、声音的感知

人类通过耳朵感知声音。当声波传播到耳朵时,它会使耳膜振动。耳膜的振动将声音的能量转化为机械能,通过耳骨传递给内耳。内耳中的感觉器官会将机械能转化为电信号,通过听神经传递到大脑。大脑解析这些电信号,使我们能够听到声音,并理解声音的含义。 人类对声音的感知受到多种因素的影响。首先是声音的频率和振幅。不同频率的声音会产生不同的音调,而不同振幅的声音会产生不同的音量。其次是声音的方向。人类通过双耳的位置差和声音到达的时间差来判断声音的方向。此外,环境的影响也会影响声音的感知,如噪音的干扰会使声音变得模糊或难以辨别。 总结:声音的产生与传播是一个涉及多个知识点的过程。声音的产生源于物体的振动,通过介质传播并最终被人耳感知。了解声音的产生与传播机制对于理解声音的特性和应用具有重要意义。希望本文对读者对声音的产生与传播有所启发。

声学声音的传播和音调

声学声音的传播和音调 声学是研究声音的物理性质和传播规律的学科,它主要涉及声波的 产生、传播和接收等方面的知识。而声音是一种通过空气、水或其他 介质传播的机械波,它是人类交流和认知世界的重要方式之一。本文 将介绍声学中的声音传播和音调的相关知识。 一、声音的传播 声音的传播是指声波在介质中的传递过程。声波是由物体振动产生的,通过介质中的分子之间的相互作用传递。一般来说,声音在固体 中传播的速度最快,其次是液体,最后是气体。这是因为固体中分子 的相对位置相对稳定,能够更有效地传递声波。而在气体中,分子之 间距离较大,相互作用较弱,导致声音传播的速度较慢。 此外,声音在传播过程中还会遇到衰减现象。衰减是指声波在传播 过程中能量逐渐减弱的现象。其主要原因是声波在传播过程中会散射、吸收和折射等,从而导致声能的损失。因此,在长距离传播或经过各 种障碍物后,声音会逐渐变得微弱。 二、音调的产生和变化 音调是声音的一个重要属性,它是指声音的高低音程。音调的高低 主要由声音的频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。频率的单位是赫兹(Hz),1赫兹表示每秒钟振动一次。 音调的变化可以通过改变声源的振动频率来实现。例如,音乐乐器 中的不同音调是通过弦的拉力、长度和材料来控制的。当弦的拉力增

大或长度变短时,振动频率增加,音调升高;反之,振动频率降低, 音调降低。 此外,音调的变化还可以通过改变空气柱共鸣的方式实现,例如吹 奏乐器中的调音法。通过改变乐器的吹口面积或长度,可以改变空气 柱共鸣的频率,从而改变音调。在人类的声音产生过程中,声带的张 紧程度和共鸣腔的形状也是决定音调的重要因素。 三、人耳对音调的感知 人耳是感知声音的器官,它对音调的感知是通过听觉系统来完成的。人耳中的听觉器官包括外耳、中耳和内耳。 外耳主要由耳廓和外耳道组成,它的主要功能是接收和集中声音, 并将声音传输到中耳。中耳中有三块小骨头:锤骨、砧骨和副骨,它 们通过振动的方式将声音传递给内耳。 内耳中含有一个称为耳蜗的结构,它是感知声音的关键部位。耳蜗 内部包含许多细小的感听细胞,当声波传入耳蜗时,这些细胞会产生 电信号,并通过听神经传输到大脑。大脑则通过处理这些电信号来感 知声音的音调和音量。 在人耳中,不同频率的声音会激活不同位置的感听细胞,从而使我 们感知到不同的音调。一般来说,人耳对于20赫兹到20,000赫兹范围 内的声音最为敏感,超出这个范围的声音我们很难感知到或者听不到。 总结起来,声学中的声音传播和音调是相互关联的。声音通过介质 的传递,用声波的形式传播。音调则是声音的基本属性之一,其高低

人的发声机理

人的发声机理 ----谈两种发声的特点 主讲人:野狼 朗诵是语言的艺术,所以朗诵与人的说话的声音关系非常的密切,这里我们着重的探讨它们之间的关系,这只是个人的见解,仅供参考。 1.声音的形成 物体在震动的时候产生声波,每秒震动的次数叫波的频率(单位是赫兹),震动的强弱叫振幅。一般人可以听到的频率是从大约40------20k(k代表1000)。这就是我们听到的声音。(超过这个频率的为超声波,我们听不到的)声音的频率越高我们感觉的音调越高,振幅越大我们感觉的声音越大。人们对同等振幅的不同频率的声音的音量感受程度是不一样的,在极高与极低的频率上我们听感的音量在减弱。在很高的频率我们的感觉是声音的透明度在增强,在很低的频率上,我们的感觉是胸部的压迫感在增强。高频率的声音也就是高音听感的方向性较强,而较低的声音方向感明显减弱。这是人耳的听觉与声音的关系。 物体震动发出的声音的频率不是单一的,是许多频率的组合。在听感上我们感觉决定声音的音调高低的频率的声波,为基波也叫基音,决定了人听感声音的音调高低。而其他频率的声波我们称为谐波,也叫泛音,比基波高的谐波我们称之为高次谐波(高次泛音),同理比基波低的我们称之为低次谐波(低次泛音)。谐波是基波偶次倍的为偶次谐波,其余的为奇次谐波。声音中的基音决定声音的音调,而声音中含泛音的多少与成分决定声音的音色。高次泛音多的听起来显得明亮,华丽,透明度提高,低次泛音多的听起来显得浑厚,粗重。而偶次谐波多的听感上增加美感,奇次谐波使人听感上刺耳。(顺便说及的在网上有些人不会调节音量,往往将音量调的很大,由于超过了放大器的动态范围而产生消波失真,这时会产生大量的奇次谐波,使人听起来很刺耳。)这也就说明了,不同的人在说话唱歌的时候如果是一样的基波也就是一样的音高,但听起来音色不一样,有的明亮华丽,有的浑厚的原因。 为了说明人的发音,我们先来谈下面一些问题,那就是,我们知道,绷紧一条弦叫它震动可以发音,如提琴,弦越紧声音越高,弦越短,声音越高,但它自身发出的声音的音量是很小的,但在声音传输的过程中可以产生共振,使声音大大的加强,提琴的箱体就是共振用的,小号与唢呐的喇叭管也是起这个作用的。这共振也叫共鸣。大的腔体本身的谐振频率低,对低音有很好的共鸣作用,反之小的腔体对高音的共鸣作用大。腔体的材料对音色也起来极大的作用,坚硬的材料产生的声音明亮,柔软的产生的比较柔和. 2.人的发声机理 a、呼吸器官:(发声的动力器官):包括肺、胸廓和横膈膜、呼吸肌肉、支气管和气管组成。图1、肺;图2、胸。 b、振动器官:(声源器官)由喉咙及其肌肉、软骨和声带组成。图3、喉;图4、声带;图5、会厌

人耳对不同频率声音的感受

人耳对不同频率声音的感受 听觉是个体对声音物理特征的反应,也是人们接受外界信息的主要的通道。通过听觉,人们可以获得由声音所传递的各式各样信息。当然,声音也给人们带来烦恼,例如噪音。至于噪音能引起多大的烦恼,既取决于声音的性质,也取决于听者的主观态度。 同时,人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。我们把高于20000Hz的声音叫做超声波,因为它们已超过人类听觉的上限;把低于20Hz的声音叫做次声波,因为它们已低于人类听觉的下限。动物的听觉范围通常和人不同。一些动物对高频声波反应灵敏,有些动物对低频声波有很好的反应。 那么,声音每一段的频率都有什么特点?我们对其的感觉又有什么不同呢?下面,笔者就为大家详细介绍各频率对人耳刺激的区别。 ▌16K~20KHz频率 这段频率范围实际上对于人耳的听觉器官来说,已经听不到了,因为人耳听觉的最高频率是15.1KHz。但是,人可以通过人体和头骨、颅骨将感受到的16~20KHz频率的声波传递给大脑的听觉脑区,因而感受到这个声波的存在。 这段频率影响音色的韵味、色彩、感情味。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围,那么音色的韵味将会失落;而如果这段频率过强,则给人一种宇

宙声的感觉,一种幻觉,一种神秘莫测的感觉,使人有一种不稳定的感觉。因为这些频率大多数是基音的不谐和音频率,所以会产生一种不安定的感受。这段频率在音色当中强度很小,但是很重要,是音色的表现力部分,也是常常被人们忽略的部分,甚至有些人根本感觉不到它的存在。 ▌12K~16KHz频率 这是人耳可以听到的高频率声波,是音色最富于表现力的部分,是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段,例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音,可给人一种“金光四射”的感觉,强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足,则音色将会会失掉色彩,失去个性;而如果这段频率成分过强,如激励器激励过强,音色会产生“毛刺”般尖噪、刺耳的高频噪声,对此频段应给予一定的适当的衰减。 ▌10K~12KHz频率 这是高音木管乐器和高音铜管乐器的高频泛音频段,例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声非常强烈。如果这段频率缺乏,则音色将会失去光泽,失去个性;如果这段频率过强,则会产生尖噪,刺耳的感觉。 ▌8K~10KHz频率 这段频率s音非常明显,影响音色的清晰度和透明度。如果这频率成分缺少,音色则变得平平淡淡;如果这段频率成分过多,音色则变得尖锐。

人耳的听觉特征

人耳得听觉特征 1、振动产生声波,声波传播至耳,耳膜受到声压变化刺激听觉神经听觉神经传入大脑中枢,形成声音得存在感觉。声音得传播过程(自然状态):当一个物体受外力作用时,产生一个往复得弹性振动,这样就产生了声波,经过介质(物体、空间或水)向四面八方传播。当人耳接受声波得振动,通过听觉神经传达给大脑。 2、声音得产生就是物理现象,人对声音得感觉就是生理、心理活动。 ①构成人耳听觉特性得要素 构成声音产生与存在得客观因素就是:振幅、频率、谐波 构成人耳对声音得听觉特性得要素就是:响度、音调、音色 ⑴响度:就是人耳对声音强弱得感觉程度。它首先决定于声音得振幅,其次就是频率。声学中把描述响度、振幅、频率之间得关系曲线叫等响度曲线。单位:分贝(dB) 与振幅得关系:a、声压级越高,人耳感觉声音响度越大b、人耳得声压范围就是:0——120 dB 与频率得关系:a、4—5KHz附近得声音最响,因外耳道与其产生共鸣b、低声压时,低频区得音响度大于高频音得响度c、常见声源得声压级dB λ窃窃私语:20——35 女高音:35——105 男λ高音:40——95 λ小提琴:40——100 交响乐:80 dB 小鼓:55——105 打雷:120λ dB λ教师讲话:50——60 飞机起飞(3m处):140 dB ⑵音调(音高):就是人耳对声音高低得感觉,其变化主要取决于声音频率得对数值,其次就是取决于声音得振幅。 频率越高,人耳感觉得音调随之升高,频率增加一倍,声学中称之增加一个“倍频程”,音乐

上叫“提高一个八度”。音调单位:美(mei)音调与频率得关系: a、人耳听觉得频率范围:20Hz——20KHz,其中700——3000Hz为最灵敏区 b、语言得频率范围范围就是100——10 KHz 音乐得频率范围就是50——15 KHz 音调与声压(振幅)得关系: a、1K——2 KHz 以上得高音区,声压增大感觉音调提升 b、500 Hz以下得声音,声压增大,感觉声音低沉,音调下降 ⑶音色(音品):指声音得音调与响度以外得音质差异。它与声音得频谱结构、包络与波形有关。发音体得泛音结构不同频率特性曲线、种类不同造成音色结构得不同。 声音得物理特性 声音得构成及关系 客观:振幅(大、小);频率(快、慢);谐波 主观:响度;音调(音高);音色(音品) 振幅:声波得振动幅度,它得大小影响人耳对声音强弱得感觉强度(即响度)单位:分贝(dB) 频率:声波每秒钟振动得次数。它直接影响人耳对声音高低(音调)得感觉。单位:赫兹(Hz) 谐波:指声波得波形。包括瞬间状态。它直接影响人们对声音音质差异(音色)得感觉。(如乐器不同,相同得“i”听觉则不相同。) 声音得传播 ⑴直达声:就是室内任一点直接接收到声源发出得声音。 它就是接收声音得主体,又叫主达声,不受空间界面影响,其声强基本上就是与听点到声源间距离得平方成反比衰减。 ⑵早期反射声:指延迟直达声50ms以内到达听声点得反射声,对声音起到增强作用;在大空间内,因反射距离远,易形成回声,产生空间感。

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