1.3-聲音的物理特性和人的聽(tīng)覺(jué)特性

視訊通信原理聲音的物理特性與人的聽(tīng)覺(jué)特性授課提要教學(xué)課目：聲音的物理特性與人耳的聽(tīng)覺(jué)特性教學(xué)目的：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解聲音的物理特性以及人對(duì)于聲音在聽(tīng)覺(jué)上有哪些特性，為后續(xù)設(shè)備課教學(xué)打基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容：一、聲音的物理特性二、人的聽(tīng)覺(jué)特性教學(xué)重點(diǎn)：

人的聽(tīng)覺(jué)特性教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)要求：一、認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考問(wèn)題。二、維護(hù)教室秩序，記好筆記。聲音的產(chǎn)生及傳播頻率、聲速和波長(zhǎng)可聞聲：頻率在20Hz～20kHz范圍內(nèi)的聲波。次聲波與超聲波

超低音：20～40Hz；

低音：50～100Hz；中低音：200～500Hz；中高音：1k～5kHz;

高音：10k～20kHz。頻率、聲速和波長(zhǎng)聲速：聲波在媒質(zhì)中每秒鐘內(nèi)傳播的距離。符號(hào)：c,單位是m/s。決定于介質(zhì)的密度等因素；空氣：340m/s、水：1458m/s、鋼鐵：5100m/s；

C=

λ?則λ＝C/?

音調(diào)、響度和音色音調(diào)：人耳對(duì)聲音高低的感覺(jué)。

決定于頻率。響度：人耳對(duì)聲音大小和強(qiáng)弱的主觀感受。

決定于聲壓；聲壓：?jiǎn)挝皇恰癙a”（帕斯卡）；聲強(qiáng)（聲壓級(jí)）：參考聲壓=2×10-5Pa＝0dB；聽(tīng)閾：使聲音聽(tīng)得見(jiàn)的最低聲壓級(jí)；痛閾：使耳朵感到疼痛的聲壓級(jí)。（＞140dB）

聲強(qiáng)與聲壓的關(guān)系音色：人耳對(duì)聲音特色的主觀感受。決定于聲波的頻譜結(jié)構(gòu)（振動(dòng)波形）。基頻（基音）：每一種聲音中頻率最低的純音；

諧波（泛音）：與基頻成倍數(shù)關(guān)系的不同倍頻的頻率。

音調(diào)、響度和音色雙耳效應(yīng)：對(duì)聲源進(jìn)行定位，即雙耳可正確地確定聲源的方位。聲像：聆聽(tīng)立體聲時(shí)，聽(tīng)覺(jué)器官幻覺(jué)中的聲源位置。

聽(tīng)覺(jué)的方向性聽(tīng)覺(jué)的頻率特性等響度特性曲線(xiàn)聽(tīng)覺(jué)的頻率特性聲壓級(jí)高時(shí)，不同頻率下的聲音響度相差不大，即基本上與頻率無(wú)關(guān)。聲壓級(jí)低時(shí)，低頻區(qū)的變化率要大于高頻區(qū)的變化率。對(duì)中頻段（1～4kHz）敏感;對(duì)低頻段和高頻段遲頓。聽(tīng)覺(jué)靈敏度概念：指人耳對(duì)聲壓、頻率及方位的微小變化的判斷能力；聲壓變化→響度變化。

感知幅度：聲壓級(jí)高于50dB時(shí)，能感知1dB的聲壓級(jí)差；

聲壓級(jí)小于40dB時(shí)，能感知1～3dB的聲壓級(jí)差；應(yīng)用：將聲音的畸變控制在人耳無(wú)法覺(jué)察的范圍內(nèi)，可獲得高保真的聽(tīng)覺(jué)效果。掩蔽效應(yīng)概念：一個(gè)聲音的存在影響人耳對(duì)其他聲音的聽(tīng)覺(jué)能力，在聽(tīng)覺(jué)效果上似乎是一個(gè)聲音掩蔽了另一個(gè)聲音掩蔽聲：起掩蔽作用的聲音；被掩蔽聲：聽(tīng)不到的聲音。應(yīng)用：數(shù)字音頻的壓縮編碼。

課堂小結(jié)一、聲音物理特性。1、頻率、聲速和波長(zhǎng) 2、音調(diào)、響度和音色二、人的聽(tīng)覺(jué)特性。1、聽(tīng)覺(jué)的方向性2、聽(tīng)覺(jué)的頻率特性