当前位置:首页>专题论坛>
  • ·  放大器频率-相位特性对听音有什么影响?(作者:j 时间: 点击数: 217)
  • 关于相位对听音的影响,在奥尔森的《声学工程》中是这样写的:
    谐波的相位影响着畸变可觉察的听阈和复音的音品。这种说法和所谓欧姆听觉定律有矛盾。欧姆的听觉定律说:不管相位的关系如何,耳朵都可以将复音的分量分析出来。什么时候将产生最大的响度,而什么时候将产生最小的响度,其中有着一定的相位关系。例如在作用声里的谐波可能加强或者抵销了听觉谐波。

    相位关系引起的主要是声像对于观察点的位置变化,在音频带域内如果相位变化是一致的,这时的声像对观察点是处在同一平面的,复音和谐波是按录音时的情况重现。要是相位关系发生了改变,声像将会产生超前、滞后的连续变化。一般认为,有良好训练的听音者可以鉴别出时间长短相差0.01秒的两个音,感觉纯音强度变化的最小时间是0.05秒,所以相位造成的声像位置变化在一定程度、一定频率敏感范围是可闻的。更重要的是,由于相位关系不同,不同频率声波叠加后形成的波形合成分量不同(数目、强度、分布和它分量的相位关系),就会对音品带来明显改变。而且相位不同也会因耳朵的掩蔽效应使一些强度弱的音变得模糊,出现声强大的音前冲的现象。在立体声放音中,相位变化也反映在声场的一些变化上,对定位、层次感等方面产生影响,特别是在两声道相位关系不一致时危害更加明显。
  • ·

    (作者:雷公 时间:2002-03-12 19:07:55)
    • ·

      (作者:DHL 时间:2002-03-12 20:15:46)
      记得网站被黑客黑之前J兄曾就听音室装修在数天之内连续发了数篇很有分量的贴,我当时还让刘大哥给整理一下放到首页连接, 没想到数天以后就遇到被黑, 现在不知到那去找了!
  • ·

    (作者:j 时间:2002-03-13 11:51:05)
    谢谢J兄的解答 (970字节)(JBL4344 昨天 18:43 阅读10次)
    如你和何兄等所述,无论是单纯或复合讯号,当通过某放大处理的相频特性不平时,就会引起波形畸变,进而导致音品上可觉察的听阈和复音,对于通常意义上的声频重播系统,尽管可闻的频带有限,但就此关系而引发的畸变问题而言,对其在更宽频带上的相频特性进行考查是很有必要的。在立体声系统中,我认为还应当考虑到讯号的时间延迟的问题,如果两个讯号其相位保持一致不变,一个讯号比另外一个到达的时间有差异的话,产生的所谓梳状滤波效应也将会对音色音品带来可闻的变化。当然,有关诸如此类的问题很多,要深究下去,真得多学几门学科,好象听音生理和心理就比较关键了。
    关于声像的变动定位,我曾经读过一篇研究报道,大意是人的单只耳朵,也是具有一定的声音定位能力,与耳壳构造有关,称之为“耳壳效应”,我也粗略试验过,使劲地捂住一只耳朵,去听辨声源方位,是有那么回事,多人次的试验也是这样的,但是分辩的速度和能力因人而异,
    这似乎是与我们所讲的双通道立体声讯号相移问题在做对哩(双耳效应),呵呵,对此,老兄是怎么看的。


    有点不明白 (1870字节)(钝钝 昨天 22:00 阅读9次)
    “谐波的相位影响着畸变可觉察的听阈和复音的音品。”“更重要的是,由于相位关系不同,不同频率声波叠加后形成的波形合成分量不同(数目、强度、分布和它分量的相位关系),就会对音品带来明显改变。”奥尔森的这个结论好像和听觉生理学有些矛盾。
    有关听觉的生理机制,原来有很多流派。什么谐振学说,电话学说,行波学说。Beseky于1928年提出了行波学说,并且后来得到了大量实验的支持,他的理论也被绝大多数人所接受,60年代Beseky因为对听觉生理学的贡献获得了诺贝尔生理学奖。
    人的耳蜗是一个像蜗牛壳一样的长2又1/2到2又3/4周的一个螺旋体。这个螺旋的内部有一层在螺旋底部窄,螺旋顶部宽的基底膜,在基底膜里埋藏着进行机械-电转换的柯题氏体。声波传到耳蜗后是以行波的方式传播。不同频率的声波在基底膜上有不同的最大振福位置。由于基底膜的宽度,质量随着靠近螺旋顶部越大,张力越小,还有生物体的正反馈,因此越高的频率的最大振幅位置越靠近螺旋体底部。而且频率的最大振幅位置和频率的对数成正比关系,这种正比关系也是所谓8度音为什么是倍频关系的生理学原因。而且分布在基底膜的听神经也有尖锐的谐振曲线,高达100多db/倍频。而且特定谐振频率的听神经和他所处基底膜的最大振幅频率是相同的。
    实际上一个有基频和高次偕波组成的复音在耳蜗里被分解成了基频和高次偕波,就像信号处理里用付利叶变换把信号转化成频率域表示一样。相位关系不同的频率叠加的声波最后的输出波形不一样,但在耳蜗里是被分解成了相同振幅和频率的基波和谐波。而音品是由高次谐波的多少及相对强弱决定的。所以奥尔森的这个结论不知道是有什么理论或事实支持他。
    实际上人耳本身自己的相位特性就不是很好。耳蜗感觉高频的在靠近耳蜗底部的部分,而声音是从耳蜗底部传进的。想象应该耳朵对低频部分有延时,但结果恰恰相反,耳蜗对高频部分有相当大的延时,具体数值忘了。至于你说的掩蔽效应是隐蔽效应中的向前隐蔽。
    我觉得音频方大器的相位要求不是很严格,相比视频放大器来说要宽泛的多。而且人耳对相位敏感的也就是在300-2000hz,在这个范围内很容易做到放大器的相位特性符合要求。但象老兄说的,两个声道的一致性,不但是相位一致性,还有增益和非线性失真的一致性对听音效果的影响是致命的。


    两位老兄,我对听觉生理研究不深,不知这样答对不对。 (1535字节)(j 今天 11:19 阅读2次)
    1、我们谈的是放大器内相位引起的听觉影响。如果放大器是线性的,当两个信号进入放大器时,这时的信号放大也是两个信号分量,由于放大器存在非线性,这时除了这两个信号的叠加外,还产生了两个混频信号,而且还含有这三个信号产生的谐波。这样,相位不同引起的叠加关系就很复杂了,波形的成分也有差异,出来的声音是不相同的。即使耳蜗能象付利叶变换那样完全把信号转化成频率域表示,在扬声器完全线性情况下,声波最后在耳蜗里是被分解成的基波和谐波至多也只是与放大器的输出相似,并不能还原为输入时的两个信号。
    2、如果放大器对不同频率存在较大的相移,不同频率的信号进入放大器后,信号叠加引起的波形变化成分是不同的,所以Hi-Fi放大器并不因为人耳对相位敏感区的是300-2000 Hz就不必考虑在听域范围内相移对声音的影响。由于音品是由高次谐波的多少及相对强弱决定的,而相移是决定波形叠加关系的重要因素,放大器相移较大的部分又正是出现通频带的高低两端,从而使低音部和高音部的音品与听感发生了变化。
    3、相移引起时差关系不同,但与人的听觉辨别时间和频率的半波长有关。当低音部出现较大相移时,由其产生的掩蔽效应是可感的,也是许多放大器的低音不够通透的一个原因,甚至中音前冲似乎也与此有一定关系(我现在还没有见到有关资料,但实验中处理好高音部分,常能够有所改善)。
    4、单耳定位的确存在,但更主要的是在听闻一侧,它的准确性随方位向180度变化逐步降低,前侧和后侧也是有区别的,并且与频率、响度有关。
    5、相位变化对听觉的影响国内许多声学教材并不涉及,学术刊物中也很少见,到底理论是否成熟了呢?钝钝老兄可否出来说一说。奥尔森的结论是由实验支持的,所依据的理论他没有说明,你可以找原书看看。不过有关相位影响的部分都是只言片语,由此我想这似乎还是个至今没有完全弄清值得深究的问题。
    • ·

      (作者:j 时间:2002-03-13 15:30:20)
      • ·

        (作者:j 时间:2002-03-13 15:31:15)
        • ·

          (作者:j 时间:2002-03-13 15:32:07)
回复: 上传图片    最大5M,支持jpg,gif,png格式。