指甲划黑板声变享受？顾克明分享频率与音响的关系

sckzdh · 发表于 2018-5-19

指甲划黑板声变享受？顾克明分享频率与音响的关系

上海交通大学机械与动力工程学院林强博士的文章，通过指甲划黑板的声音引起人们狂躁的分析，指出该声波频率在2000Hz~5000Hz之间，这是不争的事实。给我联想到这频率范围也是音响效果的敏感区，如何避免狂躁，变成享受，这也许就是我们音响人要研究的内容。不要把一台音乐会搞成：真难听、真难受的结局!

　　在生活中，有各种各样的奇奇怪怪的声音让我们感到抓狂，比如指甲划过黑板、粉笔划过黑板的一瞬间、电钻声、自行车刹车声、小刀划过杯子……

　　这些声音都让我们感到浑身不自在，恨不得想屏蔽掉它们……那么

　　问题来了，为什么有些声音会让我们很难受、很抓狂、很烦躁呢?

顾克明

什么频率的声音让人难以忍受?

　　2011年，德国麦科米迪亚大学的媒体和音乐管理教授Michael Oehler等人对此作了专门的研究，科学家们把用指甲刮擦黑板的声音录下来，然后去掉里面的高频部分，发现声音还是如此难听。

　　他们又尝试只将其中的低频部分去掉，结果依然没有改善，试听者还是很难受。最后当他们单独把处在中频部分的声音拿掉时，声音听起来便舒服很多。

　　于是Oehler教授们发现，让我们感到难受的声音既不是很高的音，也不是很低的音，而是频率处在2000Hz~4000Hz范围内的声音。

　　2012年，纽卡斯尔大学的研究者Sukhbinder Kumar 等人也得出了类似的结论，它们发现频率处在2000Hz~5000Hz范围内的声音是让人难以接受的。

　　此外，他们还研究了人们在听到这些难受声音时的大脑活动。结果发现，当人们听到指甲划过黑板的声音时，我们的大脑中有两个区域之间交流的信号明显增强，这其中一个是关系听觉的听觉皮层，另一个则是和我们的情感有关的杏仁核。

　　杏核仁是大脑的情绪反应中心，如果它太活跃的话容易使人控制不住自己的情绪，所以有些人一听到这个声音就来气也是情有可原的。

声音频率与主观听感

　　众所周知，在一般情况下，人的耳朵能听到的音频信号范围大约在20HZ-20000HZ之间。我们把音响声音的各频段进行解析，将20HZ-20000HZ的频宽加以细分，分成10个频段：80HZ以下、80HZ-160HZ、300HZ-500HZ、800HZ、1000HZ、1200HZ、2000HZ-4000HZ、8000HZ-12000HZ、14000HZ、20000HZ以上。音响声音在各频段中的表现，会让人有着不一样的感受。

　　80Hz以下

　　80Hz以下主要是重放音乐中以低频为主的打击乐器，例如大鼓、定音鼓，还有钢琴、大提琴、大号等少数存在极低频率的乐器，这一部分如果有则好，没有对音乐欣赏的影响也不是很大。这一部分要重放好是不容易的，对器材的要求也较高。许多高级的器材，为了表现好80(或80左右)Hz以上的频段的音乐，宁愿将80(或80左右)Hz以下的频率干脆切除掉，以免重放不好，反而影响主要频段的效果。极低频20Hz为人耳听觉下限，可测试您的器材低频重放下限，低频中的25Hz、31.5Hz、40Hz、50Hz和63Hz是许多音箱的重放下限，如果您的音箱在这些频率中某处声音急剧下降，则表明这个频率就是您的音箱低频重放下限。

　　80-160Hz

　　在80-160Hz频段的声音主要表现音乐的厚实感，音响在这部分重放效果好的话，会感到音乐厚实、有底气。这部分表现得好的话，在80Hz以下缺乏时，甚至不会感到缺乏低音。如果表现不好，音乐会有沉闷感，甚至是有气无力。是许多低音炮音箱的重放上限，具此可判断您的低音炮音箱频率上限。

　　300-500Hz

　　在300-500Hz频段的声音主要是表现人声的(唱歌、朗诵)，这个频段上可以表现人声的厚度和力度，好则人声明亮、清晰，否则单薄、混浊。

　　800Hz

　　800Hz这段一般设备都容易播好，但是要注意不要过多。这段要是过多的话会感到音响的频响变窄，高音缺乏层次，低频丰满度不够。

　　1000Hz

　　1kHz是音响器材测试的标准参考频率，通常在音响器材中给出的参数是在1kHz下测试。

　　1200Hz

　　1.2kHz可以适当多一点，但是不宜超过3dB，可以提高声音的明亮度，但是，过多会让声音发硬。

　　2000-4000Hz

　　2～4kHz对声音的亮度影响很大，这段声音一般不宜衰减。这段对音乐的层次影响较大，有适当的提升可以提高声音的明亮度和清晰度，但是在4kHz时不能有过多的突出，否则女声的齿音会过重。

　　8000-12000Hz

　　8～12kHz是音乐的高音区，对音响的高频表现感觉最为敏感。适当突出(5dB以下)对音响的的层次和色彩有较大帮助，也会让人感到高音丰富。但是，太多的话会增加背景噪声，例如：系统(声卡、音源)的噪声会被明显地表现出来，同时也会让人感到声音发尖、发毛。如果这段缺乏的话，声音将缺乏感染力和活力。

　　14000Hz

　　14kHz以上为音乐的泛音区，如果缺乏，声音将缺乏感染力和高贵感，例如小提琴将没有“松香味”。这一部分也不宜过多，基本平直或稍有衰减(不超过-3dB)即可。

　　20000Hz

　　20 kHz 为人耳听觉上限，可测试您的器材高频重放上限。16 kHz-20 kHz可能在一些器材中消失，此时有可能是您的器材无法重放此段频率，如果您是年纪较大者，也有可能是您的听觉衰减所至。

　　声音的频率处在2000HZ-5000HZ范围内时，声音会让人感觉难受;因此对应的，在音响声音的处理时，接近的频段2000HZ-4000HZ对声音亮度的影响很大，对音乐层次的影响同样比较大。在处理声音时，2000HZ-5000HZ的这个频段很容易有“嗡嗡嗡”的声音，削弱该频带会使声音变得干净，但同时也会失去一部分效果，因此要如何处理这个频段的声音值得更多的探索和研究。

sckzdh · 发表于 2018-5-19

扩展阅读

　　为什么听了这些声音会有烦躁等反应?

　　科学家们发现，这些令人难受的声音会显著改变聆听者的皮肤电导率，这说明这种令人崩溃的噪音会引起我们明显的生理压力反应，而且有些人听到之后便感到浑身发麻。

　　其实，综合大部分的研究可以发现，指甲划黑板的声音频率与婴儿的哭叫声、黑猩猩的警告叫声以及我们人类的尖叫声是非常相似的，而这些声音都是在求生的时候需要用到的。

　　我们觉得这些声音难听也意味着我们的大脑听觉对它们非常敏感，而动物或者人类在求生的时候，恰恰需要同伴能够听到自己的声音，所以现在有很多科学家均认为这种难听的声音与生存有着密切的关系。

　　针对于这个现象，Oehler教授便推测，人类的耳道形状在几百万年的漫长演化过程中，由于生存的需要，可能已经进化到有能力放大那些对交流和生存有着重要意义的声音，而人类对指甲刮擦黑板的这种声音感到难受则是其演化过程的一种副作用。

　　总的来说，当指甲划过黑板的一瞬间，产生了各个频率的声波，但主要集中在2000Hz~5000Hz之间，这些声波均通过空气传入到了我们的耳膜，使耳膜产生了相应的振动，到这一步为止都是物理学的问题。

　　而当这些频率的声音传入大脑听觉神经后，我们感到难受则是一个生物学的问题，目前科学家们对此的解释是这些声音与人类生存有着密切关系，而我们人类对此很敏感则是为了生存而长期进化过来的结果。

　　顾克明

　　著名电声专家，自1977年毕业后便投入到电声、电视领域里，一直在中国电子科技集团公司第三研究所从事应用性研究工作。首先创刊了《电声技术》杂志，后在研究室工作完成多项国家级重要工程项目。驰骋电声范畴数十载，积累了诸多宝贵的行业知识。他乐于“传道、授业、解惑”，为行业的发展出谋献策，先后参与了《公共广播系统工程技术规范》、《会议电视会场系统工程设计规范》、《智能建筑工程质量验收规范》及《会场系统工程》的编写。

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