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第10章低比特率编码:理论与评价355
对基膜的研究表明,人耳包含大约300000个听毛细胞,它们沿基膜排成多行,大约32mm长这就是柯替氏器官(Orga
ti)这些听毛细胞对基膜局部的振动进行检测,并通过电脉冲把音频信息传送给大脑。复杂声音被分解成各个组成成分,这类似于傅里叶分析,被称为频率敏感性空间排列结构(T
rIcity)。频率分辨力决定了在低频能够区分只有几赫兹差别的各个乐音;而在高频,各个乐音之间必隔数百赫兹。无论如何,听毛细胞
对
局部区域中的最强刺激产生响应,这个区域被称为一个临界频带,这个概念是由哈维·弗莱彻(Harvey F| etcher)于1940年引入的弗莱彻的实验表明,当噪声对
纯音进行遮蔽时,噪声中仅有那些靠近乐音频率的频率成分才是与对纯音遮蔽相关的。位于该频带以外的能量是无关紧要的。这个相关的频率范围就是临界频带。临界频带在低频要比在高频窄得多。在所有临界频带中,有3/4位于5k以下。就遮蔽来说,人耳从低频接收到的信息更多,而从高频接收到的信息较少。当使用散图画出临界频带中心频率与临界频带带宽的关系图时,500Hz以下的临界频带带宽接近于保持恒定不变,而在500Hz以上则大致正比于中心频率,如图104所换句话说,当频
率更高时,临界频带带宽将随着中心频率的对数增长而近似线性地增长。
界频带中心频率
图10.4:单耳听觉的临界频带带宽图。(Goldberg和Riek,2000)