音響調(diào)音技術(shù)中的13條定律和效應(yīng)

1.頻率域的主觀感覺
頻率域中最重要的主觀感覺是音調(diào)，像響度一樣音調(diào)也是一種聽覺的主觀心理量，它是聽覺判斷聲音調(diào)門高低的屬性。心理學(xué)中的音調(diào)和音樂中音階之間的區(qū)別是，前者是純音的音調(diào)，而后者是音樂這類復(fù)合聲音的音調(diào)。復(fù)合聲音的音調(diào)不單純是頻率解析，也是聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的作用，受到聽音者聽音經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的影響。
2.時(shí)間域的主觀感覺
如果聲音的時(shí)間長(zhǎng)度超過大約３００ｍｓ，那么聲音的時(shí)間長(zhǎng)度增減對(duì)聽覺的閥值變化不起作用。對(duì)于音調(diào)的感受也與聲音的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。當(dāng)聲音持續(xù)的時(shí)間很短時(shí)，聽不出音調(diào)來，只是聽到“咔啦”一聲。聲音的持續(xù)時(shí)間加長(zhǎng)，才能有音調(diào)的感受，只有聲音持續(xù)數(shù)十毫秒以上時(shí)，感覺的音調(diào)才能穩(wěn)定, 時(shí)間域的另一個(gè)主觀感覺特性是回聲。
3.空間域的主觀感覺
人耳用雙耳聽音比用單耳聽音具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其靈敏度高、聽閥低、對(duì)聲源具有方向感，而且有比較強(qiáng)的抗干擾能力。在立體聲條件下，用揚(yáng)聲器和用立體聲耳機(jī)聽音獲得的空間感是不相同的，前者聽到的聲音似乎位于周圍環(huán)境中，而后者聽到的聲音位置在頭的內(nèi)部，為了區(qū)別這兩種空間感，將前者稱為定向，后者稱為定位。
4.聽覺的韋伯定律
韋伯定律表明了人耳聽聲音的主觀感受量與客觀刺激量的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系。當(dāng)聲音較小，增大聲波振幅時(shí)，人耳的主觀感受音量增大量較大；當(dāng)聲音強(qiáng)度較大，增大相同的聲波振幅時(shí)，人耳主觀感受音量的增大量較小。
根據(jù)人耳的上述聽音特性，在設(shè)計(jì)音量控制電路時(shí)要求采用指數(shù)型電位器作為音量控制器，這樣均勻旋轉(zhuǎn)電位器轉(zhuǎn)柄時(shí)，音量是線性增大的。
5.聽覺的歐姆定律
著名科學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了電學(xué)中的歐姆定律，同時(shí)他還發(fā)現(xiàn)了人耳聽覺上的歐姆定律，這一定律揭示：人耳的聽覺只與聲音中各分音的頻率和強(qiáng)度有關(guān)，而與各分音之間的相位無關(guān)。根據(jù)這一定律，音響系統(tǒng)中的記錄、重放等過程的控制可以不去考慮復(fù)雜聲音中各分音的相位關(guān)系。
人耳是一個(gè)頻率分析器，可以將復(fù)音中的各諧音分開，人耳對(duì)頻率的分辨靈敏度很高，在這一點(diǎn)上人耳比眼睛的分辨度高，人眼無法看出白光中的各種彩色光分量。
6.掩蔽效應(yīng)
環(huán)境中的其他聲音會(huì)使聽音者對(duì)某一個(gè)聲音的聽力降低，這稱之為掩蔽。當(dāng)一個(gè)聲音的強(qiáng)度遠(yuǎn)比另一個(gè)聲音大，當(dāng)大到一定程度而這兩個(gè)聲音同時(shí)存在時(shí)，人們只能聽到響的那個(gè)聲音存在，而覺察不到另一個(gè)聲音存在。掩蔽量與掩蔽聲的聲壓有關(guān)，掩蔽聲的聲壓級(jí)增加，掩蔽量隨之增大。另外，低頻聲的掩蔽范圍大于高頻聲的掩蔽范圍。
人耳的這一聽覺特性給設(shè)計(jì)降低噪聲電路提供了重要啟發(fā)。磁帶放音中，有這樣的聽音體會(huì)，當(dāng)音樂節(jié)目在連續(xù)變化且聲音較大時(shí)，我們不會(huì)聽到磁帶的本底噪聲，可當(dāng)音樂節(jié)目結(jié)束（空白段磁帶）時(shí)，便能感覺到磁帶的“咝……”噪聲存在。
為了降低噪聲對(duì)節(jié)目聲音的影響，提出了信噪比（ＳＮ）的概念，即要求信號(hào)強(qiáng)度比噪聲強(qiáng)度足夠的大，這樣聽音便不會(huì)覺得有噪聲的存在。一些降噪系統(tǒng)就是利用掩蔽效應(yīng)的原理設(shè)計(jì)而成的。
7．雙耳效應(yīng)
雙耳效應(yīng)的基本原理是這樣：如果聲音來自聽音者的正前方，此時(shí)由于聲源到左、右耳的距離相等，從而聲波到達(dá)左、右耳的時(shí)間差（相位差）、音色差為零，此時(shí)感受出聲音來自聽音者的正前方，而不是偏向某一側(cè)。聲音強(qiáng)弱不同時(shí)，可感受出聲源與聽音者之間的距離。
8．哈斯效應(yīng)
哈斯的試驗(yàn)證明：在兩個(gè)聲源同時(shí)了聲時(shí)，根據(jù)一個(gè)聲源與另一個(gè)聲源的延時(shí)量不同時(shí)，雙耳聽音的感受是不同的，可以分成以下三種情況來說明：
（1）兩個(gè)聲源中一個(gè)聲源與另一個(gè)聲源的延時(shí)量在５～３５ｍＳ以內(nèi)時(shí)，就好像兩個(gè)聲源合二為一，聽音者只能感覺到超前一個(gè)聲源的存在和方向，感覺不到另一個(gè)聲源的存在。
（2）若一個(gè)聲源延時(shí)另一個(gè)聲源３０～５０ｍＳ，已能感覺到兩個(gè)聲源的存在，但方向仍由前導(dǎo)所定。
（3）若一個(gè)聲源延時(shí)量大于另一個(gè)聲源為５０ｍＳ時(shí)，則能感覺到兩個(gè)聲源的同時(shí)存在，方向由各個(gè)聲源來確定，滯后聲為清晰的回聲。
哈斯效應(yīng)是立體聲系統(tǒng)定向的基礎(chǔ)之一。
9.勞氏效應(yīng)
勞氏效應(yīng)是一種立體聲范圍的心理聲學(xué)效應(yīng)。勞氏效應(yīng)揭示：如果將延遲后的信號(hào)再反相疊加在直達(dá)信號(hào)上，會(huì)產(chǎn)生一種明顯的空間感，聲音好像來自四面八方，聽音者仿佛置身于樂隊(duì)之中。
10．匙孔效應(yīng)
單聲道錄放系統(tǒng)使用一只話筒錄音，信號(hào)錄在一條軌跡上，放音時(shí)使用一路放大器和一只揚(yáng)聲器，所以重放的聲源是一個(gè)點(diǎn)聲源，如同聽音者通過門上的匙孔聆聽室內(nèi)的交響樂，這便是所謂的匙孔效應(yīng)。阿強(qiáng)家庭影院歡迎您
11．浴室效應(yīng)
身臨浴室時(shí)有一個(gè)切身感受，浴室內(nèi)發(fā)出的聲音，混響時(shí)間過長(zhǎng)且過量，這種現(xiàn)象在電聲技術(shù)的音質(zhì)描述中稱為浴室效應(yīng)。當(dāng)?shù)�、中頻某段夸張，有共振、頻率響應(yīng)不平坦、３００Ｈｚ提升過量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)浴室效應(yīng)。
12.多普勒效應(yīng)
多普勒效應(yīng)揭示移動(dòng)聲音的有關(guān)聽音特性：當(dāng)聲源與聽音者之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)感覺某一頻率所確定的聲音其音調(diào)發(fā)生了改變，當(dāng)聲源向聽音者接近時(shí)是頻率稍高的音調(diào)，當(dāng)聲源離去時(shí)是頻率稍降低的音調(diào)。這一頻率的變化量稱為多普勒頻移。移近的聲源在距聽音者同樣距離時(shí)比不移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)度大，而移開的聲源產(chǎn)生的強(qiáng)度要小些，通常聲源向移動(dòng)方向集中。
13．李開試驗(yàn)
李開試驗(yàn)證明：兩個(gè)聲源的相位相反時(shí)，聲像可以超出兩個(gè)聲源以外，甚至跳到聽音身后。
李開試驗(yàn)還提示，只要適當(dāng)控制兩聲源（左、右聲道揚(yáng)聲器）的強(qiáng)度、相位，就可以獲得一個(gè)范圍廣闊（角度、深度）的聲像移動(dòng)場(chǎng)。