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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
( f0 k, q( l5 k+ ]# |! [1 B7 B( ?; s$ Q* W
6 W  v/ ?! _: I, ^' 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
8 ?' `+ w# {6 h5 l/ x/ o! A! b3 w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
% `  {1 k: E; U* f" i1 ^9 K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
  G4 \0 ], v5 C. x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1 ^7 M* a1 u) l$ z+ T% e( g
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。4 k5 ~  J+ a* c. N5 Y0 b2 o

1 {2 F3 V. K) F2 `& S1 v 喇叭2.jpg
9 p: a. m9 ~. @8 x; k  g! ]$ H      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/ R- E2 N9 _2 V) \4 H0 E  a

/ G0 p5 t% Q5 g& n/ j6 l" X5 o: _       这里不能不提到日本人在这方面的研究成果
4 e' o" R* s7 @- P       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 z6 P  P5 x! K- y
      下面打个比方吧:
; y. h( n" J4 Q$ g2 Q# F! E) A低频截止频率是25HZ,高频的截止频率是20000HZ,
3 W' }! b6 H4 n* S; p# ^; u( F1 k低频截止频率是50HZ,高频的截止频率是10000HZ,
$ a6 U! u; |; C/ w$ X低频截止频率是75HZ,高频的截止频率是6666HZ,1 Z+ [! c9 J# s( |
低频截止频率是100HZ,高频的截止频率是5000HZ,
' D+ I0 t& ~" D低频截止频率是200HZ,高频的截止频率是2500HZ,9 D2 G- C- y% R
以此类推...
2 M' ^: ~  l- Y      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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% E0 C- u: v3 P- K3 D& g; D" s. p1 q: [      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。" O4 ?9 n- P* e  n1 c- H/ [
      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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" W6 R. b5 k& u+ F' o就是这本书,分上下两册,里面有很多干货。
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