Методы и алгоритмы обработки звуковых сигналов. Вологдин Э.И. - 58 стр.

UptoLike

Составители: 

воспринимается иначе, чем аналоговый. Он не хуже, просто не совсем естественен, так
как не соответствует природе слуха человека с принципиально присущей ей
нелинейностью, поэтому он не гармонирует с ней.
Из психоакустики известно, что обертона звуковых колебаний создают консонансное
звучание (приятное-музыкальное), когда они попадают в разные критические полосы
слуха. Если же они попадают в одну критическую полосу, то может возникнуть
диссонансное звучание, неприятное на слух, оно воспринимается как очень резкая
шероховатость звука или как биения. Такое происходит только с гармониками высокого
порядка, так как с повышением частоты ширина критических полос сильно возрастает
(табл.3.1), и тогда в одну критическую полосу могут попасть несколько гармоник.
Звучание особо неприятно,
Табл.3.1. Нижние границы критических полос и номера полос в барках
Барк 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
нижн
F ,Гц
20 100 200 300 400 510 630 770 920
108
0
1270 1480 1720
Барк 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
нижн
F ,Гц
200
0
232
0
270
0
315
0
370
0
440
0
530
0
640
0
770
0
950
0
1200
0
1550
0
20000
когда интервал между гармониками меньше четверти ширины критической полосы. Так,
например, 19 и 20 гармоники звука с основной частотой 750 Гц, попадающие в
критическую полосу от 12 до 15,5 кГц (24 барк) шириной 3500 Гц создают резко
диссонансное звучание, так как частотный интервал между ними всего 750 Гц.
Природа человека об этих проблемах знала, поэтому порядок субъективных гармоник
не выше 9 даже при звуковом давлении до 140 дБ SPL. Примером наиболее яркого
диссонансного звучания гармоник является транзисторный звук. Он обусловлен тем, что
гармоники его сигнала, ниже уровня минус 60 дБ, затухают крайне медленно.
Человек обычно встречается со сложными звуками, состоящими из нескольких
периодических колебаний разных
частот с дискретным спектром. В
этом случае интермодуляционные
искажения проявляются в том, что
он слышит разностную частоту
этих колебаний. Например, при
одновременном звучании двух тонов
1000 и 1100 Гц с уровнем 60 дб SPL
четко ощущается субъективный
разностный тон 100 Гц с уровнем
громкости 40 фон. При уровне этих
тонов 80 дБ SPL, уровень громкости
разностного тона достигает 80 фон!
Если с помощью телефонов в одно
ухо подать звук с частотой 800 Гц, а
в другое с частотой 600 Гц, будет отчетливо слышен субъективный звук с частотой 200
Гц.
Субъективные интермодуляционные искажения формируются как разность частот
гармоник, так, например 2, 3, 4 гармоники создают интермодуляционный продукт с
частотой 1 кГц. Чем больше этих гармоник, тем выше громкость разностного тона.
Разность частот 2 , 4, 6… гармоник создает интермодуляционный продукт с частотой 2
кГц и так далее. Предполагается, что только благодаря интермодуляционным искажениям
слухового аппарата мы слышим звуки ниже 100…200 Гц. Именно поэтому при
ограничении частотного диапазона ниже 1000 Гц при высокой громкости звучания
восприятие низких частот существенно не ухудшается. Однако, если субъективные
интермодуляционные искажения создаются некратными частотами, возникает
диссонансное звучание с ощущением очень неприятных на слух искажений. Возможно,
58
Рис. 3.5. Спектры звуков флейты