技声杂谈

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音色的感知

简述

本篇内容将主要引用《音乐声学与心理声学(第三版)》 做概括性陈述 系统性的了解请阅读原著

什么是音色

音乐家用于描述乐音的重要术语有三个(Page198)音高、响度、音色。

音色是用来描述具有特定音高和限度的声音的质量感受或声音特质的。

“音色是指声音在听觉上产生的某种属性,听音者能够据此判断两个以同样方式呈现、具有相同音高和响度的声音的不同”---ANSI 1960

音色的普遍误解

前阵子在某聊天群内有群友聊起音色,群友的大概表述是:乐器音色由泛音决定。我相信这也是很多人的概念---决定音色的是泛音。

我当时直接回了一个“错”,群里还闹了一阵小不开心……

音色的心理声学

为了解听音者对不同乐器音色的感知以及决定音色的各种声学因素,研究人员已经进行了一些心理声学实验。从这些实验可以得出一些结论,其中之一是,当乐音的起振阶段和衰减阶段去除后,听音者很难辨别不同乐器的音色。例如,如果把录制的小提琴的乐音和同一音符的小号录音的起振阶段和衰减阶段去除,则听音者很难将二者加以区别。(Page207-208) 这段话非常重要 我决定再复制一遍:

当乐音的起振阶段和衰减阶段去除后,听音者很难辨别不同乐器的音色。例如,如果把录制的小提琴的乐音和同一音符的小号录音的起振阶段和衰减阶段去除,则听音者很难将二者加以区别。

音色与频谱的关系

一、以基频f0为主,描述词:纯净的、柔和的、简单的、愉悦的、无粗糙感的 

代表乐器:音叉、粗大的封闭式管风琴管、巴洛克长笛

二、低次谐波为主(6次以下),描述词:甜美和柔和的、丰富的、华丽的、暗淡的、单调的、不大刺耳的、平淡的

代表乐器:圆号、现代长笛、竖笛、开放式管风琴哨管、轻柔的歌声

三、奇次谐波为主,描述词:空洞的、鼻音的

代表乐器:单簧管

四、沟痕为主。描述词:尖刺的、粗糙的、明亮的、光辉的、高声调的、花哨的

代表乐器:巴松、小号、长号、高声歌唱、弓弦乐器

听觉的“欺骗”效应

这段非常长,很多大家都有所听说,我就摘取个人觉得好玩的。

编组幻觉:

将两个音高相差八度的乐音交替馈送到听音者两耳--比方说左耳先听到高八度 右耳同时在听低的,然后瞬间切换左右听的、然后再切换回去如此这般。

无论耳机以何种方式馈送信号,大部分听音者的反应是交替的在左耳听到高音而右耳听到低音(一个耳朵只听到一个调!)Page228

音高幻觉:

对一个受过听音训练的听音者的要求是,跟踪旋律音高变化,并被告知可能发生音色变化。当完成一个片段演奏后继续演奏,但去掉管风琴的8',然后去掉4',然后去掉2',然后去掉1',最终独奏部分只保留那些与8’基频部位1或者整数个八度关系的音栓。

结果是,你演奏的部分的音高并不包含在乐谱范围内(乐谱上所有记录的音高都缺失了)而听音者直到你告知他们,他们才会知道---而且感觉难以置信!

乐音幻觉只有在听觉思维存在强烈期望的前提下才有可能发生。(Page236-237)

信息量究竟是个听感词还是一个可以量化的指标?

 

感谢Kenny的整理

HIFI交流论坛、QQ HIFI交流群或烧友之间交流时常常听到一个词“信息量或密度”,那么这个词是一个描述听感的词呢还是一个有严格定义并且有方法测试及计算的指标呢?

近来遇到挺多这样的音响器材,烧友们听过后都赞其有惊人的密度和信息量或是密度高、信息量丰富,但是这类器材的指标测试(SNR DNR THD+N SINAD)成绩都很糟糕,这让很多人不知该信听感还是测试指标。

  

为什么数据不好的设备很多人觉得信息量多呢?让我们简单做个思想实验。

1.假设你在一个完美的消声室内,听一个钢琴演奏者弹钢琴,这时你听到的信息量为A。

2.还是在完美的消声室,这次钢琴的旁边放个喇叭播放白噪声,演奏者再重复弹一遍刚才的钢琴,这时你听到的信息量为B。

从声音的多少来说,B>A。因为第二种情况除了钢琴的声音外还有喇叭播放的白噪音,这些噪音可以成为听感描述当中的“听到更多”。 钢琴的弱音被噪音淹没了,音乐的信息量减少了,但听者说他听到的信息量更多了,这是没错的。只不过这“信息量”不是我们需要的“音乐的信息量”。

音响系统中重放音乐的信息量怎么描述,是用耳朵收货还是用指标呢?整天满嘴某某DAC、某某耳放、某某贵族便携等信息量爆表、密度惊人的人,请问下他们知道信息量的单位是什么吗?信息的单位是bit呀。在被高斯白噪声干扰的信道中,传输的最大信息速率C可由下式计算:

                                                   C=W*log2(1+S/N) (bit/s)

  该式通常称为香农公式。C是信息速率的极限值,单位bit/s;W为信道带宽,单位Hz;S是信号功率(W);N是噪声功率(W)。

而在模拟信道中(人耳是一个模拟接收器)信道带宽的值是f2-f1(根据信道频率的上下限决定)

  

所以看官朋友们,看到这里我们知道信息量是可以通过测试及计算出来的,而不是某些所谓的金耳朵听过后嘴巴一张一合信息量就爆表了,SNR DNR SINAD这些指标都能从侧面反映设备能还原多少“音乐的信息量”。

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