2018年12月4日 星期二

人耳的特性一~三

人耳的特性(一)
之前有同好說人年紀大了聽力退化 我有同意也有不同意 因為測試聽力的方式不見得能真的符合人耳的特性 換個話說 人耳跟麥克風有什麼不同?
附圖是人耳聽覺的‘等高線’ 也就是說 人耳聽覺在不同頻率上本來就是不同敏感度的 在1k-5kHz附近最敏感 到100Hz或10kHz 就得加很多響度才會有感 而且 在整體音量不同的情況下 敏感度曲線也會變 大致上來說 越大聲的情況下 敏感度越平坦 小聲的情況下 只有1k-5k附近有感

人耳的特性(二)
再觀察聽力等高圖 可以發現 中高頻(500-10kHz)的曲線在各個音壓下變化不大 也就是說 在中高音的判斷能力上 大聲到振耳欲聾 小聲到講耳語的音量 頻率響應是差不多的 這裡面有大腦的‘訊號處理’ 比如說 小聲的時候 我們可以專心聽某個聲音 這其實是腦子在選擇性的‘放大’某些訊號 大聲時 像打雷 爆炸 人耳會自動繃緊一些內耳的肌肉 降低聲音的衝擊 又有點像壓縮器 把訊號縮小了
以靈敏度來說 人耳在中頻可以判斷有跟沒有的能力非常強 可以有120dB 是2的20次方 能量上來說 就是百萬倍
這個判斷‘有跟沒有’的能力其實超過20kHz, 不信你加個20kHz以上的超高音 那是聽得出來的
其實人耳這個接收器不能當麥克風來看 麥克風可以在每個單頻率都有訊號(電壓)輸出 但人腦內部不是靠電壓運作的 而是神經跟神經之間產生化學物質 是化學反應

人耳的特性(三)
既然人耳不是用電訊運作的 當然不能討論頻率響應 所以在測試聽力時 如果用同一個音壓來測1kHz跟10kHz(單一頻率),聽不到10kHz是正常的 看聽覺等高線圖 10kHz要加20dB(!)才聽得到跟1kHz時同樣的感覺
人耳的運作不只是耳朵 還有腦部一起動作 這應該算是個比較器 還有記憶功能
所謂比較+記憶 就是只知道有或沒有 還可以跟前面的感覺(記憶)比較有或沒有
這有點難懂 我用例子來說明
用1kHz 聽得到 用同樣的音壓 10kHz聽不到 但是1k+10kHz就可以聽出跟光只有1kHz不一樣
這可以延伸測試 光20kHz聽不到 但是加上1kHz就可以聽出跟光只有1kHz不一樣
再延伸 我看過學術報告上寫 到100kHz。光100kHz聽不到(廢話 當然聽不到)但加了1kHz就可以聽出跟沒有加100kHz的1kHz 不 一 樣!
這可以說明人耳跟腦子加在一起 是個‘記憶比較器‘
聽這麼寬有什麼用?這是為了判斷音色

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