关于Hi-Fi | 人耳能够听到的最小声与最大声的范围在哪里?
发布日期:
2019-10-11

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人耳所能听到的最小音量是0dB,也就是从0dB以上才有「声音」,事实上我们能听到的声音跟环境噪音有很大的关系,音乐厅的空间背景噪音大约在20-25dB左右,一般临大街的公寓测起来背景噪音往往高达60dB以上,很安静的公寓大约能够有35dB左右的背景噪音,这已经可以让我们感觉非常安静了。如果环境噪音太高,太小的音量会被杂音遮蔽,无法让「大脑」感知到。人耳能够忍受的最大音量大约是130dB,此时耳朵会开始感到疼痛,再大声甚至会导致耳朵受损。


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每个人耳朵所听到的频率响应曲线都相同吗?


每个人对声音的频率响应感知会有所不同,随着年龄的增长听力也会下降。事实上人耳对不同的频率也有不同的敏感度差异,频率越低敏感度越差,频率越高敏感度也越低。而在2000Hz-5000Hz这段频域人耳的敏感度比较高,尤其3000Hz-4000Hz这段频域最敏感(这是因为耳道共鸣所致)。这也是为何一般人都觉得大音量下3000Hz-4000Hz之间的频域「比较吵」的原因,处理聆听空间时这段频域要着重吸音。市面上办公室或公共空间广泛使用在天花板上的矿纤板就是用来吸收这段频域的材料。



我们听音乐时所感知的定位感是怎么来的?


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这是跟声学理论中的领先效应(PrecedenceEffect)有关。 有关这样的研究,最早在1948年有Lothar Cremer发表的相关论文「Law of the First Wavefront」,1949年有HansWallach发表的「PrecedenceEffect」,同年还有HelmutHaas发表的相同内容论文,称为HaasEffect,其中以HaasEffect哈斯效应最为人知。


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什么是领先效应?简单的说,我们对于发声体的定位,通常来自该发声体第一时间进入耳朵的直接音,随后而至的反射音并不会改变发声体的定位,只是会影响定位的清晰程度而已。 所以,当我们在布置聆听空间时,为了获得最佳的定位感,都需要降低反射音的量,尤其是第一反射音。



哈斯效应(Haas Effect)对音响迷聆听音乐的影响是什么?


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德国声学家Helmut Haas于1949年发表著名的HaasEffect,其实验内容大概是这样的:以两个喇叭播放连续语音,其中一个喇叭播放的语音频号有经过时间延迟,另一个则是原音,两个喇叭连接两部独立的扩大机,可单独调整喇叭音量,并将两个喇叭的音量调到一致。 此时受测的听众坐在两个喇叭中间位置,进行聆听测试。结果发现人耳对于左右两个喇叭播放语音的时间差距在千分之5~30秒以内时,有经过时间延迟那个喇叭的音量即使加大10dB,人耳也无法感受到两个喇叭的声音有时间先后的差异。 如果两个喇叭时间差在千分之40~50秒时,不必增加音量,人耳就可以明显觉得有回音现象。


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从以上实验发现,人耳对于时间差距在千分之5~30秒范围内的反射音,大脑会自动把这二个音融合在一起,感觉上只会增加原来声音的响度与改善音色。 然而,当反射音与直接音的时间差距超过千分之50秒,人耳感觉就是听到明显的回音。 这样的现象被广泛应用在录音工程中,让录音师可以迭音,增加声音的厚度。所以,当我们在聆听音乐时,如果有反射音,只要是低于千分之30秒的时间,这些反射音可以增加声音的丰富性。 不过,如果反射音延迟太长,不仅影响定位感,也会影响音色,甚至还会造成回音的感觉。



什么是遮蔽效应Masking Effect?


为何在环境噪音强的地方,我们必须把音响的音量提高才能听得清楚?这就跟人耳所谓遮蔽效应(Masking Effects)有关。 最常见的例子是,当我们开车听音乐时,如果引擎声与风声较强时,就会不自觉的把音量调大,这样才能听得清楚音乐。 如果把车停下来,马上会觉得音量太大了,超过耳朵能忍受范围。这就是遮蔽效应,是噪音遮蔽了音乐,使得耳朵的音量门槛提升了。 一旦噪音移除,耳朵的音量门坎又恢复正常。


所以,当我们家里的聆听空间很安静时,音响的音量不必开大声,我们就觉得音量已经足够了。 而当我们在吵杂街边的音响店听音乐时,音量通常都要开很大,我们才会听得清楚音乐,这是因为噪音遮蔽了音乐。 当音响开大声时,各种失真也会相对提高,聆听空间的反射音量感也会增强,这都不利于聆听音乐。

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