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224音乐声学与心理声学(第三版)
被掩蔽的声音称为"被掩蔽声"。这样的多个声音也可能是由纯音组成。
但是在音乐中极少存在这种情况,更多的情况是某个乐器的乐音不同频率成分之间互相掩蔽,或者与另一个乐音的频率成分之间的互相掩蔽。
掩蔽的程度取决于掩蔽声和被掩蔽声的频率和幅度。
就像大多数的心理声学研究一样,掩蔽效应的研究也是通过研究某个纯音对其他声音产生的掩蔽效果展开的,并通过了解各个单音的掩蔽特性将结果扩展到复音的掩蔽特性(这和第3章的3.3.2节中讨论谐和与不谐和的方法类似)。如果用心理声学术语来描述,可以说掩蔽效应是由于掩蔽声的存在使被掩蔽声的听阈改变了,这就为掩蔽效应的定量描述提供了基础,即用掩蔽声存在时听阈曲线的偏移量(也称为掩蔽量)来表示。掩蔽效应对掩蔽声和被掩蔽声频率的依赖关系可参看图2.9所示的理想化听觉滤波器的频率响应曲线。听觉滤波器的带宽是其中心频率对应的临界频带。当输入声音信号所包含的频率成分落在频带内时,滤波器会产生响应,而且由于滤波器响应曲线的不对称性,其对比中心频率低的频率成分的响应要大于比中心频率高的响应。因此,掩蔽效应可以认为是,当掩蔽声落入滤波器频带内时,以被掩蔽声频率为中心频率的这个听觉滤波器对被掩蔽声的有效性(输出增益)在一定程度降低了。滤波器有效性的降低一般用听阈的偏移量或"掩蔽量"表示,如图5.8(a)所示。图中的曲线显示了滤波器响应曲线的不对称性对掩蔽效应的影响,使得对较高频率的掩蔽效应远大于对较低频率的掩蔽效应,这种现象通常称为"掩蔽的向上延展性"或"低频容易掩蔽高频"。
掩蔽效应与掩蔽声幅度的依赖关系如图5.8(b)所示,图中表示频率为fmase的不同掩蔽声幅度时的理想化掩蔽量曲线。当幅度较低时,掩蔽效应呈现频率f和ask,左右的对称性。随着掩蔽声幅度的提高,低频容易掩蔽高频的效应加强,使得所产生的掩蔽量曲线的不对称性增大。
因此,掩蔽效应与掩蔽声的幅度关系较为密切。这种效应可用Sundberg(1991)的图5.9描述。图中的频率刻度用一个临界频带占用等间隔的方式表示。Sundberg在图中用三组直线近似有掩蔽声时的听阈曲线或"掩蔽阀"曲线:
(1)掩蔽声所在的临界频带之上频段的掩蔽阑以每临界频带降低5dB~
13dB的斜率下降;