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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 8 G) I+ G2 T4 r7 o% k  _: I+ l, x
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      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( W2 l! T* n8 D' J9 C# F
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
2 J+ c, l& I' A" R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
% |; b% M7 h5 R, F$ C2 d4 r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
" b5 M* ^' a- L* @+ W8 c! y5 d7 X# r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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" d9 J. f$ u7 F       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 8 P" Z( u% V$ ^+ f
      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, j  X- G; H% d6 [
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       这里不能不提到日本人在这方面的研究成果
3 P8 S, }5 A) h/ @" 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。3 p8 J2 _4 l5 T5 [" E
      下面打个比方吧:4 |( {" m) ~; ]3 g9 n
低频截止频率是25HZ,高频的截止频率是20000HZ,
! R* O8 k) W2 I+ u, s低频截止频率是50HZ,高频的截止频率是10000HZ,: h* c/ m" b5 _$ v/ f8 U
低频截止频率是75HZ,高频的截止频率是6666HZ,
7 s  F: w  d1 D2 W2 \' n低频截止频率是100HZ,高频的截止频率是5000HZ,
: L$ [* G$ t3 \. M2 d" j" K6 S低频截止频率是200HZ,高频的截止频率是2500HZ,3 j% }* j! t0 h6 `& f% W
以此类推...
6 g" C) X, L8 p/ B      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。% ^% l# {! C2 f% f) e
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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。; s; k, p: n$ S+ ^
      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
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) K; l! ~, h9 s" x就是这本书,分上下两册,里面有很多干货。
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