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现时数字音源最大的局限性(相较LP之类而言) [复制链接]

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开心果 在 2006-4-6 22:05:26 发表的内容
开心果 在 2006-4-3 12:12:59 发表的内容
按我的理解,Timme 兄顶贴的意思是:人类的动态听觉可以超过20(或22.05)khz,但在CD格式下,22.05khz以上的信息被砍掉了;在SACD格式下,96khz以上的信息被砍掉了,所以就引入了数码声。

人类的动态听觉能达到多少khz,目前的确没有定论,不好说什么。但不太同意数码声来源是因为“把高频在22k(对CD)齐刷刷的截掉”这个看法。如果是因为把高频刷刷的截掉就会引入数码声,那么以前的盒式带(高频一般只能达10khz左右),还有高频只能达7khz 的薄摸唱片,数码声不就更明显了?但它们都没有数码声啊。


关于人耳动态听觉的频率能否超过20khz的资料很少,好不容易找到了一篇,是国内某学者的研究结果。原文较长,其大意如下:
1  测试的基本原理是:受试人员听同频的正弦波和方波的区别,如果频率在10 khz以上时还能听出有区别,说明人耳的动态听觉的频率超过20khz。
2  参加测试的人员共15人,其中女性2人(均为职员,比例少了点),乐团指挥1人,乐团团长1人,提琴手1人,高工1人,工程师1人,工艺师1人,助工1人,技术员1人,教师1人,干部1人,学生三人。
3  测试时的听音要求:分辨每组中的两个信号是否相同即可。
4  测试用的信号频率有:2khz,4khz,8khz,12khz,16khz。每个频点听两组,每组两次(但哪次是什么正弦波波,哪次是方波,是随意定的),每次10秒钟,每次之间插播轻音乐。响度85分贝。选用2khz这个频点的目的是检验受试者的听力是否正常(均能百分之百的分出哪次是正弦波,哪次是方波,说明听力正常)。
5 测试结果是:2khz时,正确率为100%。4khz时,正确率为60%。8khz时,正确率为43%。12khz时,正确率为43%。16khz时,正确率为62%。其中编号为5的一位学生和编号为8的工程师,10次的听音正确率是100% ,应该属于金耳朵级了吧。正确分辨出12khz和16khz的有2号(技术员),3号(学生),5号(位学)和8号(工程师)。
6  一个不可不可思议的结果是乐团指挥在频率升到12 khz时就听不到了,说明乐团指挥经常在高声压下工作,对听力的伤害是严重的。所以我们听音乐时还是放小声点好。

由测试结果表明:在人群中大约有50%的人的动态听觉的频率能超过20khz 。不过这是在实验室测试的心理环境下的结果,如果在平常的环境下,这个比例可能不同。




这正是俺们要找的结果,极能说明问题。16KHz如果还能分辨方波与正弦波,至少系统频响要48KHz。

请问这篇文章的出处可以批露一下吗?多谢!
另外,乐队指挥听力受损是早有定论的事,韩中杰60多岁组建北京爱乐的时候提琴跑调都听不出来。不过休息好,听力上限频率会有所提升。

一个简单的自测试,靠近CRT电视机,能够听到行频变压器叫声t听力就达到15.6KHz,  行数出振荡频率是15625Hz.
最后编辑低温
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《电声技术》93 年第4期。
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开心果 在 2006-4-6 22:05:26 发表的内容
关于人耳动态听觉的频率能否超过20khz的资料很少,好不容易找到了一篇,是国内某学者的研究结果。原文较长,其大意如下:
1  测试的基本原理是:受试人员听同频的正弦波和方波的区别,如果频率在10 khz以上时还能听出有区别,说明人耳的动态听觉的频率超过20khz。
2  参加测试的人员共15人,其中女性2人(均为职员,比例少了点),乐团指挥1人,乐团团长1人,提琴手1人,高工1人,工程师1人,工艺师1人,助工1人,技术员1人,教师1人,干部1人,学生三人。
3  测试时的听音要求:分辨每组中的两个信号是否相同即可。
4  测试用的信号频率有:2khz,4khz,8khz,12khz,16khz。每个频点听两组,每组两次(但哪次是什么正弦波波,哪次是方波,是随意定的),每次10秒钟,每次之间插播轻音乐。响度85分贝。选用2khz这个频点的目的是检验受试者的听力是否正常(均能百分之百的分出哪次是正弦波,哪次是方波,说明听力正常)。
5 测试结果是:2khz时,正确率为100%。4khz时,正确率为60%。8khz时,正确率为43%。12khz时,正确率为43%。16khz时,正确率为62%。其中编号为5的一位学生和编号为8的工程师,10次的听音正确率是100% ,应该属于金耳朵级了吧。正确分辨出12khz和16khz的有2号(技术员),3号(学生),5号(位学)和8号(工程师)。
6  一个不可不可思议的结果是乐团指挥在频率升到12 khz时就听不到了,说明乐团指挥经常在高声压下工作,对听力的伤害是严重的。所以我们听音乐时还是放小声点好。

由测试结果表明:在人群中大约有50%的人的动态听觉的频率能超过20khz 。不过这是在实验室测试的心理环境下的结果,如果在平常的环境下,这个比例可能不同。


felixcat 在 2006-4-7 4:28:29 发表的内容
关于动态听觉的结论我不是太清楚,但对于上述描述的试验,我有一个疑问。

我在维普资讯上面找到这篇文章的下载,但可惜点击进去的时候网页显示文件已经移除。所以这里我只能靠开心果兄的描述去理解了:

根据描述,试验的时候不管是正弦波还是方波,声音响度都是85分贝。问题在这里:方波中对应的基波(正弦波)的响度就必定小于85分贝了。也就是比如说:响度同样是85分贝的16kHz的方波,它其中16kHz正弦波的这个分量的响度就肯定小于85分贝(因为有一部分能量要分配在它的奇次谐波上),所以说假如人的动态听觉频域最高是20kHz的时候——也就是说人耳只能听到信号里所有小于等于20kHz的正弦波分量的时候,仍然是能够听出同样响度的16kHz的正弦波和方波的区别的:人耳听到的正弦波声音大一些,方波音量小一些。

所以我觉得这个试验并不能说明人耳的动态频域是多少。或许开心果兄能否提供更详细的资料?


这是一个问题,但原文没有任何说明。

我对这个问题的看法是这样:在另一些文章里有这样的说法,普通人对同一(频率)信号音量变化的分辩能力为3dB,经过专门训练的音乐工作者和电声工作者才能擦觉出(1~2)dB的声压级突变。但方波里的基波(正弦波)分量的响度比方波的总响度小多少?不到1dB吧。
另外在这个实验里,作者为了建立如何区别纯音和复音的不同,故选用2khz这个频率,同时也起到检验听音者的听力问问题。所以我认为尽管“基波(正弦波)分量的响度比方波的总响度小”,但不影响实验结果的。

说明实验中的几个问题:
1 实验的次数应更正为20次,即每个频点测4次。
2 每次实验的时间为10秒+10秒(先后播放两个随机组合的正弦波信号和方波信号)。
3 听音主观评价中的“相同”或“不同”是一种“模糊”的印象。所以判断评价的正确与否用模糊数学来处理。
4 如果每个频点的4次测试中,有三个的评价是正确,那么就认为听音者是能分辨出正弦波信号和方波信号的区别了。正确率就是按这个规则统计的。
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数字低通(滤波)部分、或者A/D的低通滤波都不是“刻以造成这种非垂直滾降的曲线”,而是无法做到那种“垂直滾降的曲线”来,如果是垂直滾降的曲线,就类似方波的半周波形,实际上方波也有上升沿和下降沿的时间常数(t)问题,也不是严格的垂直滾降的曲线。
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科研级旗舰 在 2006-4-7 18:05:35 发表的内容

有的厂家在数字低通部分刻以造成这种非垂直滾降的曲线,据说为了避免相位失真。

ft,我记得数字低通是给超采样反馈作噪声整形的,和模拟低通的功能扯不上关系吧??
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科研级旗舰 在 2006-4-7 22:07:15 发表的内容
数字低通是为了把高频量化噪音滤掉的。在数字放大器里就是这样一个功能,CD里面是否有给超采样反馈作噪声整形不太清楚(早期比特流和ΔΣ的机器要这样做?),不过既然数字低通这块可以去处掉............


在超采样系统中,数字低通把噪音“打”到高频然后用模拟低通滤掉,由于总噪声功率恒定,听觉内的噪声便减小,借以提高信噪比。没数字低通,则是超采样的原始形式,信噪比也比非超采样的好得多。不过,不管数字低通还是超采样,都只影响信噪比,不影响失真。
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开心果 在 2006-4-7 20:11:43 发表的内容


这是一个问题,但原文没有任何说明。

我对这个问题的看法是这样:在另一些文章里有这样的说法,普通人对同一(频率)信号音量变化的分辩能力为3dB,经过专门训练的音乐工作者和电声工作者才能擦觉出(1~2)dB的声压级突变。但方波里的基波(正弦波)分量的响度比方波的总响度小多少?不到1dB吧。
另外在这个实验里,作者为了建立如何区别纯音和复音的不同,故选用2khz这个频率,同时也起到检验听音者的听力问问题。所以我认为尽管“基波(正弦波)分量的响度比方波的总响度小”,但不影响实验结果的。

说明实验中的几个问题:
1 实验的次数应更正为20次,即每个频点测4次。
2 每次实验的时间为10秒+10秒(先后播放两个随机组合的正弦波信号和方波信号)。
3 听音主观评价中的“相同”或“不同”是一种“模糊”的印象。所以判断评价的正确与否用模糊数学来处理。
4 如果每个频点的4次测试中,有三个的评价是正确,那么就认为听音者是能分辨出正弦波信号和方波信号的区别了。正确率就是按这个规则统计的。


这里因为“响度”的定义有好几种,假如我用响度为20 * log (p2/p1) 分贝这个常用定义的话,那么算出假如一个信号要比另一个信号高一分贝的话,那它的声压(单位为帕斯卡)只要比后者大0.122倍即可。

我用CoolEdit试验了一下,产生一个负6分贝的16k方波,然后滤掉其中除基波以外的所有成分,剩下的正弦波的强度显示为负4.1分贝——也就是说两者相差了1.9分贝;

同样对12k方波同样处理,发现其中它的正弦基波的强度相差了2分贝。

2分贝仔细听的话应该听得出来了。
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