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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 ; R8 T( i4 r! S6 _

6 A' N1 q; F+ v9 q! y; [6 y5 A8 N5 M. h
      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
% X# w! D" x  a1 t% \3 x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7 m% R0 S- u0 k8 b/ p' ]
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$ A( `- P0 w" E
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
  Z$ t' u+ @5 i+ z2 P' X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?2 k8 W) J2 E+ Q6 N/ ^
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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。6 L% X/ x' O0 F! ~$ a

. n: z; x6 \' ^+ J3 ] 喇叭2.jpg
  u. w3 w- L1 T6 r; ]4 C8 E      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" }* O4 p8 m$ L; g/ q# a

- d* j) E6 V  P       这里不能不提到日本人在这方面的研究成果
3 z, r+ E9 E, J4 x: Q3 v       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。5 T) }6 K& h7 R
      下面打个比方吧:. X; K" b) o' J
低频截止频率是25HZ,高频的截止频率是20000HZ,
% l# E' _% S- B$ P& c8 D低频截止频率是50HZ,高频的截止频率是10000HZ,
. T+ T6 r/ E4 R. {低频截止频率是75HZ,高频的截止频率是6666HZ,
5 j/ [) a( n/ L* j9 F* y低频截止频率是100HZ,高频的截止频率是5000HZ,
! ]" J$ L0 B* O  w低频截止频率是200HZ,高频的截止频率是2500HZ,  O: D: I2 x* Z9 F+ _9 y
以此类推...+ I$ `, T- N! ~4 O, R6 Y- x1 E: n
      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。
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      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。
# k  `; @; Q: ^# i      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/ J1 J  t+ T9 d0 y& G
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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 : C% }. z2 D8 C6 D) J
就是这本书,分上下两册,里面有很多干货。, h* `9 A2 {8 q' X$ O' v/ ^1 Z
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