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第10章低比特率编码:理论与评价359
遮蔽门限
被遮蔽音
0.020.05
频率(kH
图10.5:听觉门限描述的是人耳听觉范围内可以听得到的最轻柔的声音遮蔽音或噪音将提升某一局部区域
内的听觉门限,产生一条遮蔽曲线。被遮蔽音或被遮蔽噪声可能本来是可闻的,但当它们落于遮蔽曲线下方时将变得不可闻
这个门限是绝对的,但音乐录音能以较响或较弱的电平播放这是一个在编码时无法
知道的变量。为了把这个变数考虑进来,很多编解码器保守地把解码器的最低输出电平视为绝对门限曲线上的0dB声级,或是选择4kHz附近的-4dB这个门限曲线上的最小值。换句话说,理想(最低)的量化误差电平应该被校准到最低可闻声级上。相反地,对于一个16 bit PCM号来说,这对应的是大约96 dB SPL的最大值。一些标准把这条曲线称为安静门限(threshold当多个乐音同时发声时,将会发生幅度遮蔽,即较响的乐音能完全遮掩掉较弱的乐音。
例如,在一家夜总会里进行交谈是很困难的,喧闹的音乐遮掩了话语的声音。更解析地说比如
较响的800Hz乐音可以遮蔽700Hz和900Hz处较轻柔的声音。幅度遮蔽在乐音附近的频率区域把听觉门限曲线向上移动。遮蔽门限描述的是一个乐音刚刚能被听到时所具备的声级。换句话说,声音在物理上的呈现的确无法保证它可以被听到,相反却能确保其他声音不能被听到。较响的声音被称为遮蔽音,较弱的声音被称为被遮蔽音。遮蔽理论称,当较弱乐音的能量等于较响遮蔽信号在临界频带中的能量时,这个较弱的声音是刚刚能被听到的,这
关于幅度的线性关系
般地,根据相对幅度的大小,较弱(但在
其他情况可闻)的音频乐音将被一个频率相似(在低频区频差小于100Hz)的较响的所遮蔽。感觉编解码器能充分利用遮蔽,被编码的音乐信号可以遮蔽电平相对较高的量化噪声,只要该噪声落在与遮蔽音乐信号相同的临界频带内并且与之同时发声即可基膜的结构可以解释幅度遮蔽现象。在基膜上某一处发生的较响的响应将遮蔽其周
围的临界频带内出现的较弱的响应。除非来自另一个乐音的活动上升到高于遮蔽门限,否贝它将被遮蔽音淹没。图106A所示
条位于60 dB SPL的遮蔽曲线(乐音被窄带噪声遮蔽横轴采用对数尺度,以Hz为单位。图106B显示了巴克尺度上的7条遮蔽曲线,使用这种自