第七章 听觉实验.docx

第七章听觉实验

第一篇：第七章听觉实验第七章听觉实验第一节听觉实验中的变量一、听觉的物理刺激和音感（一）声波及其特征听觉（audition）是个体对声波物理特征的反映。频率为16赫～20000赫的机械波为声波。听觉的适宜刺激是声波。纯音和复合音区分的根据是声波的线性特征，即是否可以进行波形的分解；而复合音中的乐音和噪音区分的根据是声波是否有周期性即规律性振动，当然，人的主观舒适感也是一个十分重要的指标。听觉刺激声波和视觉刺激电磁波均有三个主要特征，即频率、振幅和形。与此相应，听觉有音高、响度和音色的区别。如果把声音和颜色类比的话，可发现二者的对应关系，见表（7-1）。（二）频率和音高音高（或音调）（pitch）是人对声波频率的主观属性，它首先和声波频率有关。频率（frequence）是物理量，指每秒振动的次数，单位为赫（或赫兹）（Hz）。声波的振动频率高，我们听到的声音就高；相反，振动频率低，听起来就低，但它们之间并非线性关系。当声波振动数大约在16～20000赫时，是人所能感受到的音域。心理上的主观音高主要与声音刺激的频率大小有关，但并不是完全由刺激频率决定的，它也取决于声音刺激的强度。实验研究表明，对于同一声音刺激的音高感知，不同的人之间有着巨大的个体差异，这充分表现了音高这个心理量的主观性在心理学中，我们根据实验研究，规定音高的单位为（mel），确定1000的音高为10O0赫（声压级为40分贝）的声音刺激的主观感觉。（三）振幅和响度响度（或音强）（loudness）是声波振幅的一种主观属性，它是由声波的振幅所引起，振幅越大则响度越大。声波造成的压力变化用分贝（decibel，简称dB）量来测量。分贝量表是一种对数量表，它将人所能感受的巨大范围的振幅变化值压缩在较小的范围内（见表7-2）。响度是振幅的一种主观属性，它主要与声波的振幅有关，但同样亦受频率的影响。测量声音响度的国际标准单位是（sone），一个为40分贝时所听到的1000赫的音调的响度。（四）波形和音色音色（timbre）是声波波形的一种主观属性，也就是指我们听到声音在波形上的差异。声波的类型是多种多样的，一般可分为纯音和复合音两大类。1.纯音根据测听器的分析，波形呈正弦曲线的声音叫纯音（Puretone），如音叉的声音和用音频信号发生器发出的声音。2.复合音复合音（complextone）乃是不同频率和振幅的纯音相混合而成的音，按组成它的各纯音频率之间的不同关系可分为乐音和噪音两种：（1）乐音具有周期性的振动，给人以舒适的感觉：乐音（musicaltone）乃是波形呈周期性变化的声音。乐音除包括一个频率最低、振幅最大的基音外，还包括许多与基音成整倍数的较高频率的倍音（又叫泛音或谐音）（over-tone）。基音（fundamentaltone）是复合音中频率最低、振幅最大的成分。（2）噪音（noise）具有非周期性的特征，组成它的各纯音频率之间没有整倍数的关系噪音也有它的实用价值，如临床上常用一种混合的噪音去掩蔽对侧耳的听力来测量被测耳的听力。这种噪声又称白噪声（whitenoise），它是由各种频率组成，各成分之间具有同样振幅在相位上无系统关系的非周期性复合音，因为白噪声像白光一样，把全部频率成分都结合在一起（见图7-7）。应当指出乐音和噪音只具相对意义。（3）语音是特殊的复合音语音是由元音和辅音构成的。元音（或母音）（vowel）是一种能连续发出的乐音。元音是周期性的。辅音（或子音）（consonant）是由声道的封闭或开放而发出的语音，包括塞音、擦音、流音、鼻音等，它主要是不能连续发出的短促的噪音。元音与辅音合成汉语音节。特殊的语音（如汉语）还带有声调。（五）声波的相互作用一个声波同时与另一个声波相遇或与邻近的物体发生作用会产生声波的相互作用现象，下面介绍常见的声波相互作用现象。1.共鸣一个振动的物体产生的声波使邻近的其他物体也发生振动的现象，叫做共鸣（或和振）（resonance）。起共鸣的振动叫受迫振动。2.强化与干涉二个声波间的相互作用，受声波的特征所制约。当两个振幅相差不大、频率相同、相位相反的声波合成后便相互抵消产生寂静，参见图7-8（c）的情况。如果频率相同、相位一致、振幅近似相等的二个声波合成后，便相互强化产生近似两倍振幅的声波，参见图7-8（b）的情况3.差音与和音差音（differencetone）是两个频率适当的纯音同时发声时，可听到一个音高为两个原始纯音频率之差的第三音。和音（summation）是两个振幅大致相等，频率相差50赫以上的纯音同时作用于听觉器官，可以听到频率分别等于两原始音的和差音与拍音不同，因为两音虽然是同时听到的，但当听不到拍音以后，还可以听到差音。当听到一个比被混合的一个高频音更高的音调时，这就是和音的效果。当