心理聲學(xué)[國(guó)內(nèi)有研究心理聲學(xué)的嗎]

聲響盡管客觀存在，可是人的片面聽覺和客觀實(shí)踐存在差異化。心思聲學(xué)研討的便是聲響的片面感覺和物理量之間的聯(lián)系，因?yàn)槿硕犛X對(duì)聲響的片面響應(yīng)是點(diǎn)評(píng)音質(zhì)好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于雜亂的聲響，從片面能夠用響度、音高和音色來描繪?？陀^上，響度和音高與聲波的振幅（起伏）有關(guān)，音色和頻譜及包絡(luò)有關(guān)，而音高與頻譜的頻率有關(guān)。

1. 聲響強(qiáng)度

聲波的起伏能夠用聲壓或許聲強(qiáng)來標(biāo)明，而實(shí)踐中常常運(yùn)用級(jí)來標(biāo)明，分貝則是常用的級(jí)的單位。 選用級(jí)的首要原因有：

a. 聲響轟動(dòng)的能量規(guī)模比較大，最大與最小值能夠相差10多個(gè)數(shù)量級(jí)，標(biāo)明起來比較費(fèi)事且易犯錯(cuò)。運(yùn)用對(duì)數(shù)標(biāo)明則要便利許多。

b. 人耳聽覺增加規(guī)則非線性，片面上的響度感覺并不正比于強(qiáng)度而是挨近于強(qiáng)度的對(duì)數(shù)成正比。

分貝（decibel）是測(cè)量?jī)蓚€(gè)相同單位之?dāng)?shù)量份額的單位，首要用于衡量聲響強(qiáng)度，常用dB標(biāo)明?！胺帧保╠eci-）指十分之一，個(gè)位是“貝”（bel），但一般只選用分貝。

2. 聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲壓級(jí)聲功率級(jí)

聲功率級(jí)是聲功率與基準(zhǔn)聲功率之比的以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，以分貝計(jì)?；鶞?zhǔn)聲功率有必要指明。其數(shù)字標(biāo)明式為SWL=10lg(W/Wo)，常用基準(zhǔn)聲功率Wo為10-12W。

聲強(qiáng)級(jí)

聲強(qiáng)級(jí)指某一處的聲強(qiáng)級(jí)，是指該處的聲強(qiáng)與參閱聲強(qiáng)的比值常用對(duì)數(shù)的值再乘以10，衡量它的單位為分貝，符號(hào)為dB。數(shù)學(xué)表達(dá)式為SIL=10log(I/I(ref))，參閱聲強(qiáng)I(ref)是10-12瓦/米2。

聲壓級(jí)

聲壓級(jí)指在空氣中參閱聲壓p(ref）一般取為2*10E-5帕，這個(gè)數(shù)值是正常人耳對(duì)1千赫聲響剛剛能發(fā)覺其存在的聲壓值，也便是1千赫聲響的可聽閾聲壓。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：SPL=20lg(p/p(ref))。

日子中所到的正常攀談約60dB噪音在80dB左右以上而安全極限為140dB，這兒運(yùn)用的便是聲壓級(jí)。

librosa.power_to_db

librosa中核算分貝，直接運(yùn)用兩個(gè)相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以10（也能夠是20）。

@cache(level=30)def power_to_db(S, ref=1.0, amin=1e-10, top_db=80.0): S = np.asarray(S) if amin <= 0: raise ParameterError('amin must be strictly positive') if np.issubdtype(S.dtype, np.complexfloating): warnings.warn('power_to_db was called on complex input so phase ' 'information will be discarded. To suppress this warning, ' 'call power_to_db(magphase(D, power=2)[0]) instead.') magnitude = np.abs(S) else: magnitude = S if six.callable(ref): # User supplied a function to calculate reference power ref_value = ref(magnitude) else: ref_value = np.abs(ref) log_spec = 10.0 * np.log10(np.maximum(amin, magnitude)) log_spec -= 10.0 * np.log10(np.maximum(amin, ref_value)) if top_db is not None: if top_db < 0: raise ParameterError('top_db must be non-negative') log_spec = np.maximum(log_spec, log_spec.max() - top_db) return log_spec3. 聽覺的頻率響應(yīng)、響度

級(jí)標(biāo)明人耳對(duì)信號(hào)的強(qiáng)度呈非線性增加的特色，但是2個(gè)相同聲級(jí)的聲響人耳聽起來也不必定相同，這是因?yàn)槿硕穆犛X頻響是不平直的。

等響曲線

從等響曲線圖中咱們發(fā)現(xiàn)，人耳對(duì)高頻的聲響愈加靈敏，相同聲壓級(jí)下的高頻聲響響度級(jí)比低頻的高。一般女人發(fā)聲的高頻成分較多，而男性發(fā)聲的低頻成分相對(duì)較多，這便是在相同力氣說話時(shí)（聲壓級(jí)相同），女人的聲響聽上去愈加響的原因。

聽覺頻響

聲壓級(jí)越高，人的聽覺頻響越平直，跟著聲壓級(jí)降低人的聽覺頻響越不平直，尤其在中低頻跌落起伏越大。而不管聲壓級(jí)多大，低于20Hz和高于20kHz的聲響一般聽不到而對(duì)3-5kHz頻率段最靈敏。

響度

響度級(jí)和等響曲線描繪了人耳的聽覺頻響，但要描繪人耳對(duì)聲響巨細(xì)強(qiáng)弱的片面判別需求引進(jìn)響度。響度是一個(gè)無量綱單位。

4. 音高音階

人耳對(duì)聲響凹凸的感覺首要與頻率有關(guān)，人耳的音高感覺大致與聲響的基頻對(duì)數(shù)呈線性聯(lián)系，12均勻律音階便是在頻率的對(duì)數(shù)上取等分得到的。

倍程

倍頻程是頻程的單位，符號(hào)為oct，等于2個(gè)音的頻率比取2位底的對(duì)數(shù)，在音樂中稱之為八度。 n=log2(f2/f1)

12均勻律

十二均勻律，亦稱“十二等程律”,世界上通用的一組音（八度）分紅十二個(gè)半音音程的律制，各相鄰兩律之間的振蕩數(shù)之比徹底持平。十二均勻律是指八度的音程（一倍頻程）按頻率份額地分紅十二等份，每一等份稱為一個(gè)半音小二度。

一個(gè)大二度則是兩等份。 將一個(gè)八度分紅12等份有著驚人的一些恰巧。它的純五度音程的兩個(gè)音的頻率比（即2 的7/12 次方）與1.5 十分挨近，人耳基 本上聽不出“五度相生律”和“十二均勻律”的五度音程的不同。十二均勻律在交響樂隊(duì)和鍵盤樂器中得到廣泛運(yùn)用，現(xiàn)在的鋼琴便是依據(jù)十二均勻律來定音的。

腔調(diào)

心思聲學(xué)中除了運(yùn)用響度表達(dá)聲響的強(qiáng)度，運(yùn)用腔調(diào)來表達(dá)聽覺片面感觸，腔調(diào)單位為MEL。

音色

音色（Timbre）是指不同聲響表現(xiàn)在波形方面總是有異乎尋常的特性，不同的物體振蕩都有不同的特色。音色是聲響的特色（即響度、腔調(diào)、音色）之一，首要由其泛音決議。每個(gè)人的聲響以及各種樂器所宣布的聲響的差異，便是由音色不同形成的。

不同的發(fā)聲體因?yàn)槠滟Y料、結(jié)構(gòu)不同，則宣布聲響的音色也不同。例如鋼琴、小提琴和人宣布的聲響不相同，每一個(gè)人宣布的聲響也不相同。音色是聲響的特色，和全世界人們的容顏相同總是異乎尋常。依據(jù)不同的音色，即便在同一音高和同一聲響強(qiáng)度的情況下，咱們也能區(qū)別出是不同樂器或人宣布的。好像千變?nèi)f化的調(diào)色盤是的色彩相同，“音色”也會(huì)千變?nèi)f化而簡(jiǎn)單了解。

音色又稱為音品。為什么音色不同？是因?yàn)椴煌恼袷幙偸强山M合成為不同的聲響。每一種樂器、不同的人的聲帶，以及其它一切的能振蕩的物體都能夠宣布各有特色的不同的聲響，這些聲響的還能夠有儀器顯示出波形波形。聲響除了有一個(gè)‘基音’外，還自但是然加上許多不同‘頻率’（振蕩的物體1秒鐘振蕩的次數(shù)）與泛音‘交錯(cuò)’，就決議了不同的音色，使人聽了今后能辨別出是不同的聲響。好像區(qū)別不同的‘身份證’相同。

一般來說，諧音越豐厚音色越亮堂也或許越尖利，相反的，諧音匱乏的聽起來更具有昏暗或柔軟的音色。除了頻譜，音色還與波的時(shí)刻結(jié)構(gòu)（包絡(luò)）有關(guān)，包括開始、安穩(wěn)到衰減的特性。

5. 心思效應(yīng)雙耳效應(yīng)

聲源宣布的聲波到雙耳的間隔不同引起雙耳的強(qiáng)度差、時(shí)刻差和相位差。一側(cè)耳朵呈現(xiàn)的遮蓋效應(yīng)也會(huì)引起強(qiáng)度差和音色差等。

哈斯效應(yīng)

哈斯效應(yīng)又稱之為延時(shí)效應(yīng)或優(yōu)先效應(yīng)，表征人耳對(duì)延時(shí)聲的分辯才能，2個(gè)相同的聲響先后抵達(dá)，若其間一個(gè)快5-35ms那么人耳簡(jiǎn)直發(fā)覺不到推遲，后一個(gè)起到飽滿彌補(bǔ)的效果；假如相差30-50ms人耳會(huì)有必定發(fā)覺但仍然取決于先到的聲響方向；假如相差50ms以上，人耳就能分辯2個(gè)聲響各自的來歷方向。

德波埃效應(yīng)

作為立體聲體系定向的根底之一，聲強(qiáng)級(jí)差與時(shí)刻差所引起的效是是相似的，其間能夠彼此補(bǔ)償，而且聲強(qiáng)級(jí)差在15dB以下、時(shí)刻差在3ms以內(nèi)時(shí)，它們之間呈線性聯(lián)系，每5dB的聲強(qiáng)級(jí)差引起的聲像偏移相當(dāng)于兩聲響引起的時(shí)刻差1ms的效果，這便是德波埃效應(yīng)。

掩蔽效應(yīng)

一個(gè)較弱的聲響的聽覺感觸被另一個(gè)較強(qiáng)的聲響影響的現(xiàn)象，咱們就稱之為人耳的“掩蔽效應(yīng)”。“掩蔽效應(yīng)”存在時(shí)域和頻域掩蔽，“掩蔽效應(yīng)”在實(shí)踐聲學(xué)使用中有很重要的效果，比方MP3緊縮技能就選用了掩蔽效應(yīng)。

雞尾酒效應(yīng)

描繪在喧鬧環(huán)境中，人耳能夠在掩蔽聲中挑選有用的聲響并專心于想聽的內(nèi)容，表征了人在聽覺上的挑選重視才能。

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