音频评测之专业音质听音评价：听觉生理和心理

专业音质听音评价是音频评测中非常重要的环节，以下详细介绍专业音质听音评价中所涉及的听觉生理和心理。

听觉的产生- Acoustic

人的听觉过程是一个复杂的生理及心理过程。声波作用于听觉器官，引起听感细胞的兴奋并导致听神经的电脉冲发放传入信息，经各级听觉中枢分析后便产生听觉。

一 人耳构造与声学特性

我们的听觉器官是耳朵，人耳主要包括外耳、中耳和内耳。

二外耳

外耳包括耳廓和耳道，主要负责声音的采集。

耳廓的主要功能是收集声波，并对其进行滤波调制后传导到鼓膜。耳廓的另一个功能是声源定位，也被称为耳廊效应(或单耳效应)，是指人们利用单耳对声音进行定位的能力。当来自不同方向且频率不同的声音到达人耳时，经耳廓反射进人耳道后会出现音色、时间(相位)和声能等方面的微小差异，根据这些差异听音者可以进行辅助定位。

外耳道将声波传到鼓膜，具有传音和共振作用。这种传音主要对声音起修饰作用，传导到鼓膜的声音与外界的声音在功率谱和相位上产生一定的差异。外耳道全长略呈S形弯曲，看成一个端封闭的管子，封闭的一端是耳膜，依据管状共振的原理，共振场率约为3.8kHz，以该频率为中心的一定范围内的声压将由于共振效应而得到加强。因此，人耳对了3~4kHz 频率的声音最敏感。

三中耳

中耳主要包括鼓膜、听小骨（鼓室）和咽鼓管，主要有传声增压的功效。

鼓膜，可以防水，外耳与内耳的分界，对痛觉极为敏感。

听小骨位于鼓室的，包括锤骨、砧骨和镫骨（重量只3毫克），是人体中最小和最轻的骨头。三块听小骨连接成一个曲折的杠杆系统-称为听骨链，将声能被转换为机械能。

咽鼓管是鼓室与咽腔相通的唯—管道，鼓室内的气压通过咽皷管的瞬间开放与外界大气压保持平衡，从而使鼓膜处于振动的最佳位置。当人在潜水时或在加压舱以及飞机降落时，鼓室内的气压小手外界引起鼓膜内陷，人会出现耳鸣、听力下降、疼痛甚至鼓膜破裂的情况。经过中耳的传递，声波可以放大44.2倍，相当于33dB。

四内耳

内耳分成耳蜗和前庭器官（包括前庭和半规管）两个部分，是人耳听觉系统和听觉器官中最复杂和最重要的部分。

耳蜗形似蜗牛壳，全长35毫米，管内充满淋巴，蜗顶主要感受高频声音，蜗底主要感受低频声音。

五 听觉传导途径

声音传入大脑被人感知有两种途径，一种是声波通过空气传导进入内耳，这是人们感知声音的主要途径，另一种次要的途径是通过颅骨传导。声音通过颅骨传导到内耳，举个例子，用双手堵住耳后再发声，仍可以听到声音。

听觉心理效应与应用-Psychoacoustic

一 聚焦效应

聚焦效应又称为鸡尾酒效应，最早由Colin Cherry 提出。

这种听觉心理现象指的是人耳可以在众多声源的嘈杂环境中，将听觉注意力聚焦到某一声源上的一种听觉选择特性。这种现象通常会在两种情况下出现，一种情况是人们将注意力集中在某个声音上。例如，当我们在听音乐会时可以把听力集中到鼓的声音上，而其他乐器发出的声音就会被大脑皮层抑制，这时听觉感受到的是单纯的鼓声。另一种情况是人们突然受到某个声音刺激。例如，当我们在某个喧闹场所谈话时，远处突然有人叫自己的名字时,我们会马上注意到。

鸡尾酒会效应的解释涉及到人类对听觉场景的分析过程，主要包括“声源在哪里”和“声源是什么”两个线索的提取。“声源在哪里”的问题Colin Chorry ( 1953)指出方位听觉在分离声源中起着重要作用，并且双耳比单耳更容易分离声源，“声源是什么”主要强调对各种声源的分割与识别过程，会应用在声源分离、近场远场盲源分离等场景。

二 掩蔽效应

掩蔽效应是一种非常重要的心理声学现象，它是指当两个或多个声音共同存在时,强度较弱的声音(被掩蔽声)被强度较强的声音(掩蔽声)所掩蔽而不能被人的听觉器官所感受到的一种现象。