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浅说人类听觉上的“五十万”原理

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发表于 2022-2-21 10:59:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

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喇叭3.jpg + b6 ?+ s# b6 M( k6 Q

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, H+ t/ m4 x: }; E- I      大家有没有注意到这样一个现象,手机上的喇叭那么小,播放出来的声音大家都能接受,好像我们也没有感觉到缺少什么,也很耐听; B" H1 k/ t2 i5 M! R
以前老式的收音机,不论是电子管的还是晶体管的,就那么一只廉价的不起眼的喇叭,听起来很过瘾
, \0 D: g, u; U/ v% t" E现在被炒得天价的几十年前的旧喇叭,从纸盆到盆架,粗糙无比,可它真的好听
7 Z# K1 o: W( C那些经过专业训练的声音工作者,话剧演员、歌唱演员甚至播音员,他们的声音的频率范围并不宽,可就是好听,有磁性有感染力,听起来让人亲和、舒服8 N! C  X/ e0 g* z3 u
现在我们的音响器材,无论是专业的还是民用的,各方面的声学技术指标,诸如频响、动态、信噪比等几乎都达到了人类听觉能力的天花板了;制造材料、技术、工艺的进步早已今非昔比,可是为啥我们听起来除了感觉频响宽、动态足、信噪比极高外,总觉得不耐听呢?
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       要回答这个问题,我们先说说咱们人耳的听觉特性,我们人耳的听觉特性通俗地讲师两头收缩的,也就是说,在科学上讲的几赫兹到两万赫兹之间,越往两头就越吃力,几乎接近倍频程的下滑。要让声音听起来悦耳,讨耳,高频和低频的设定要有一个规律。
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喇叭2.jpg 0 D' T0 x$ s, ^! r  h, q+ X: I
      就拿前文我说的手机喇叭吧,比如华为的、苹果的、小米的等名牌手机,他们的喇叭再现的声音频谱,远达不到HIFI级别,差几百条大街呢,然而通过合理的设置重放的频谱范围,使之符合大多数人的听觉生理特性,就好听,二符合这个听觉的生理特性,符合任何的声音设备,无论是收音机、播放器、耳机甚至HIFI系统
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       这里不能不提到日本人在这方面的研究成果
5 \; Q  q& p. B" J       1968年,日本人山本武夫通过研究,发现了一个“五十万法则”,大致的内容就是,我们人耳听到的声音的最低频率和最高频的乘积等于五十万的时候,主观上的听感最舒适。
% a; k5 e+ o$ F. ~* e1 E      下面打个比方吧:
7 q& f$ P" U- ~" E5 P) L/ A低频截止频率是25HZ,高频的截止频率是20000HZ,6 `; N; D0 |% V
低频截止频率是50HZ,高频的截止频率是10000HZ,
; ?: ?, Y' y5 m$ j; o低频截止频率是75HZ,高频的截止频率是6666HZ,
0 X1 f' [; b1 N, k- R低频截止频率是100HZ,高频的截止频率是5000HZ,
- D+ @% S' x& i# k* i8 V0 b低频截止频率是200HZ,高频的截止频率是2500HZ,$ D* n, M) b! T+ R/ K: S: I' [& M0 l
以此类推...$ q" v( \! S, I  i1 y! L! _! X
      山本武夫的观点,请大家找找他著的《スピーカーシステム》,国内好像没有出版,仅仅是有人翻译部分内容。9 g/ V! q% h% \- f7 x( v

9 n7 Q% T9 \' R/ n" O3 O      到后来,美国人有个叫Steven W. Smith的,在1981年左右的研究中,发现人耳分辨声音是按照按对数规律,把音频信息按照10个倍频程来分段,上了年纪的老人,听觉分辨力下降,耳朵只能听到9kHz-10kHz,10kHz-20kHz就基本上分辨不出来了,损失了1个倍频程,此前的九个倍频程10kHz以下的还是能听到的,90%的信息还能分辨。如果听觉受损到只有3个倍频程辨别信息就很吃力了。对应的频率范围大约是160Hz—1.3kHz左右。如果听觉范围大于4.5个倍频程,分辨信息就不费力,人就感觉舒服,而这个160Hz—3.1kHz范围里,低频下限和高频上限乘积就恰好是五十万。' O. h- r- t! I4 v( \' }9 J- a
      在这里提醒大家注意,五十万法则的应用不是随意的,要求在频率范围要在4.5-5个倍频程,否则不起作用,比如500乘以1000也等于500000,那就扯淡了
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 楼主| 发表于 2022-2-23 13:14:15 | 显示全部楼层
微信图片_20220223131241.jpg
& x2 f* b1 s5 R, _' |就是这本书,分上下两册,里面有很多干货。
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