Psychoacoustics
Psychoacoustics je studie o subjektivním člověku vnímání zvuky. Účinně, to je studium psychologie sluchový vnímání.
| Tabulka s obsahem |
| 1 pozadí 2 limity vnímání 3 co my slyšíme? 4 maskovat efekty 5 Psychoacoustics v softwaru 6 Psychoacoustics a hudba |
V mnohých žádostech akustika a zpracování zvukového signálu to je nutné znát co lidi vlastně slyšet. Zdravý, který sestává z vln tlaku vzduchu, moci být přesně změřen s důmyslným vybavením. Nicméně, rozumět jak tyto vlny jsou přjímal a mapoval do myšlenek v mozku je ne triviální. Zvuk je spojitý analogový signál který (předpokládat mizivě malé vzduchové molekuly) moci teoreticky obsahovat nekonečné množství informací (tam být nekonečný počet frekvencí, každý obsahovat jak velikost tak informace fáze.)
Poznat vlastnosti důležité pro vnímání umožní vědce a inženýry se soustředit na slyšitelné rysy a ignorovat méně důležitých rysů zaujatého systému. To je důležité pro poznámku to otázka čeho lidé slyší je ne jediný fyziologická otázka rysů ucho ale velmi hodně také psychologická záležitost.
Lidské ucho může obvykle slušet zvuky v rozsahu 20 Hz k 22 kHz. S věkem, rozsah se sníží, obzvláště u horního limitu. Nižší frekvence nemohou být slyšeny, ale silné zvuky mohou být cítěny na kůži.
Frekvence řešení ucha je, ve středním rozsahu, okolo 2 Hz. To je, změny ve hřišti větší než 2 Hz moci být vnímán. Nicméně, dokonce menší rozdíly hřiště mohou být vnímány přes jiné prostředky. Pro příklad, překážení dvou hřišť může často být slyšen jak (minimum -) frekvence hřiště rozdílu. Tento účinek je nazýván výpraskem.
Rozsah intenzity slyšitelných zvuků je obrovský. Spodní mez slyšitelnosti je definována k 0 dB, ale horní hranice není jak jasně definovaný. Horní limit je více otázka limitu kde ucho bude být fyzicky poškozeno (vidět také handicap sluchu). Tento limit závisí také na čase vystaveném ke zvuku. Někdy, ucho může být vystaveno krátkým obdobím zvuků 120 dB bez ublížení ale dlouhých dob 80 dB zvuky budou škodit uchu.
Pečlivější zkoumání nižších limitů slyšitelnosti určuje, že minimální práh pro kterého zvuk může být slyšen je frekvence závislá. Tím, že změří tuto minimální intenzitu pro tóny testování různých frekvencí, frekvence závislý Absolutní práh sluchu (ATH) křivka může být odvozena. Typicky, ucho ukazuje vrcholek citlivosti (i. e., jeho nejnižší ATH) mezitím 1kHz a 5kHz, ačkoli práh mění se s věkem, se staršími ušima představení omezilo citlivost nahoře 2kHz.
Lidský sluch je v podstatě spektrální analyzátor, to je, ucho rozdělí spektrální obsah tlakové vlny bez respektu k fáze signálu. V praxi, ačkoli, nějaké informace fáze mohou být vnímány. Pohřbít-aural (i. e. mezi ušima) rozdíl fáze je výrazná výjimka tím, že poskytuje důležitou část řídícího pocitu zvuku.
V některých situacích jinak jasně slyšitelný zvuk může být maskovaný dalším zvukem. Pro příklad, konverzace u autobusové zastávky může být kompletně nemožný jestliže hlasitá sběrnice projede kolem. Tento jev volaná intenzita maskuje. Hlasitý zvuk bude maskovat slabší zvuk tak to slabší zvuk je neslyšitelný v přítomnosti hlasitějšího zvuku.
Dva více parametrů, které určují maskovat jsou frekvence a světské oddělení zvuků. Zvuk se blížit frekvence k hlasitějšímu zvuku je více snadno maskovaný než dva zvuky daleko oddělený ve frekvenci. Tento účinek volaná frekvence maskuje.
Podobně, slabý zvuk vydával brzy poté, co konec hlasitějšího zvuku je maskován hlasitějším zvukem. Ve faktu a dokonce slabém zvuku jen předtím hlasitější zvuk může být maskovaný hlasitějším zvukem. Tyto dva efekty jsou volány přední a zpětný temporal maskovat, příslušně.
Třetí parametr, který určí povahu maskovat je hudební klíč masker. Tónový (sinuisodal) masker vystavuje nepatrně odlišnou frekvenci-závislý maskovat vlastnosti od non-tónový (hluk-jako) masker. Modely počítače, které počítají maskovat způsobený zvukem muset proto poznat jeho individuální spektrální vrcholy shodnout se k jejich hudebnímu klíči.
psychoacoustic model se stará o vysokou kvalitu lossy komprimace signálu tím, že popisuje kterého díly daného digitálního zvukového signálu mohou být odstraněny (nebo iniciativně stlačený) bezpečně -- to je, bez významných ztrát v kvalitě zvuku. To vysvětluje, pro příklad, jak ostrý tleskat rukou směl vypadat bolestně hlasitý v klidné knihovně, ale stěží nápadný po autu se obrátí proti zaneprázdněné, městské ulici. To by mohlo zdát se jak jestliže toto by dávalo malý užitek k celkovému kompresnímu poměru, ale psychoacoustic analýza stále vede k stlačeným hudebním souborům, které jsou 10 k 12 časům menší než vysoká kvalita originální páni s velmi malá rozpoznatelná ztráta v kvalitě. Taková komprimace je rys téměř celá moderní komprese zvuku formátuje. Někteří těchto formátů zahrnovat Mp3, Ogg Vorbis, Musicam (použitý v digitálním rádiu -- Poklepat, nebo DR -- v Evropě a jinde, umístěný na Eureka 147), a komprimace použitý v MiniDisc, ke zmínce málo obyčejný standardy komprese zvuku.
Psychoacoustics je umístěný těžce na anatomie člověka, obzvláště ucho je limitace v vnímat zvuk jak nastíněný předtím. To shrne, tyto limitace jsou:
- Limit vysoké frekvence
- Absolutní práh sluchu
- Intenzita maskovat
- Temporal maskovat
- Frekvence maskovat
Psychoacoustics a hudba
Psychoacoustics zahrnuje mnoho předmětů a produkuje objevy, které jsou významné k hudba a jeho složení a výkon, a někteří hudebníci, takový jako Benjamin Boretz, zvažovat výsledky nebo některé ty výsledky psychoacoustics být významný jediný v hudebním kontextu.
Přesto být dělán:
- Měřítko kůry, Rovnocenná obdelníková šířka pásma (Erb), Mel sleze a jiná měřítka
- Hlasitost, to je, cítila hlasitost, Bel, sone
- Fletcher-Munson křivky
- Představa neexistujících zvuků, takový jak, chybějící základní frekvence, a jiné sluchové iluze. Vyrovnat se telefon který přenáší 500 Hz k 3500 Hz.
- 3D-vnímání zvuku