掩蔽效應在音頻報警裝置設計

㈠ 掩蔽效應的介紹

同步掩蔽（英文名稱： Masking Effects，也稱為聲響掩蔽），要描述同步掩蔽效應，最好是通過一個類比。想像一隻在太陽前面飛翔的小鳥。你看到小鳥從左邊飛到你和太陽之間，然後小鳥消失，因為太陽光線的亮度太高。當小鳥移出太陽區域，你就又能看到它了。就像在一個安靜的環境中，吉他手的手指輕輕滑過琴弦的響聲都能聽到，但如果同樣的響聲在一個正在播放搖滾樂曲的環境中，一般人就聽不到了。

㈡ 什麼是耳朵的掩蔽效應

在古希臘曾流傳著這樣一個神話故事：宇宙之神克魯納士，有一個吞食自己孩子的怪癖。所以克魯納士的妻子在生下最後一個孩子宙斯以後，生怕他再遭厄運，就偷偷藏在克里特島的洞中，而把石塊包在襁褓中讓克魯納士吃掉了。為了避免小宙斯被發現，每當他在洞中哭叫時，守衛在洞口的衛士們就用石頭敲擊盾牌發出的巨響來壓倒嬰兒的哭聲。就這樣，小宙斯生存下來了。

在上面故事中，衛士們為了保護小宙斯，用一種響的聲音去遮蓋另一種弱的聲音，這在科學上叫聲的掩蔽。聲的掩蔽是一種和聽覺器官相關聯的現象，在日常生活中經常會遇到。例如，在工廠的車間里，各種機器的混響淹沒了人們的談話；收聽質量差的收音機，刺耳的雜音干擾了電台播放的音樂；擁擠的市場上，人群的喧嘩掩蓋了商家的叫賣聲等，都屬於聲的掩蔽現象。

要想用一種聲音去掩蓋住另一種聲音，掩蔽聲必須具有足夠的強度才行，否則就很難達到預期的效果。正因為如此，所以在人聲嘈雜的場合講話或演唱時，應當加設擴音設備，把聲音擴得越響，掩蔽效果越好。

除此之外，掩蔽效應還跟掩蔽聲的頻率有關。實驗表明，掩蔽聲的頻率比被掩蔽聲的頻率低，掩蔽效果就強，反之，效果較差。例如在劇場或歌舞廳里，若舞台上演出的是女聲歌唱或輕音樂，即使聲音較響，台下觀眾依然可以輕聲交談而不被掩蔽；可是當台上演出帶有打擊樂的音樂節目時，台下觀眾相互交談就比較困難了。特別是，當掩蔽聲的頻率同被掩蔽聲的頻率相同或相近時，聲的掩蔽效果將會十分顯著。在廣場或禮堂聽報告時，台下的喧嘩聲常常使人聽不清甚至聽不見台上的講話聲，就是這個緣故。

在人類生活的環境中，總是存在著各種各樣嘈雜的聲音。在這樣背景條件下，由於聲的掩蔽現象的存在，給人們接收某些有用的聲音帶來了困難。幸好我們的耳朵有很強的選擇性，它像一個濾波器一樣，可以把那些與我們無用的聲音頻率成分給濾掉了，而把人們需要聽的聲音頻率成分給留下了，這就使得我們能夠聽到這些聲音。例如，一個人，他可以對窗外嘩啦啦的雨聲「充耳不聞」，卻可以集中精力聽清他對面朋友的談話；一個孩子的母親，她對托兒所里幾十名孩子的哇哇叫聲「置若罔聞」，卻獨獨聽見了自己孩子的哭聲。

㈢ 雜訊有掩蔽效應,是指什麼聲音容易掩蔽什麼聲音,從而使後者難於被聽到

噪音有遮掩效應，是指的照發出的一些很大的聲音噪音容易遮掩一些比較小的聲音，從而使後者難以被聽到。

㈣ 關於聽覺掩蔽效應的問題

是無法被人耳接收

㈤ 掩蔽效應的人耳效應

一個較弱的聲音(被掩蔽音)的聽覺感受被另一個較強的聲音(掩蔽音)影響的現象稱為人耳的「掩蔽效應」。 人耳的掩蔽效應 。被掩蔽音單獨存在時的聽閾分貝值，或者說在安靜環境中能被人耳聽到的純音的最小值稱為絕對聞閾。實驗表明，3kHz—5kHz絕對聞閾值最小，即人耳對它的微弱聲音最敏感；而在低頻和高頻區絕對聞閾值要大得多。在800Hz--1500Hz范圍內聞閾隨頻率變化最不顯著，即在這個范圍內語言可儲度最高。在掩蔽情況下，提高被掩蔽弱音的強度，使人耳能夠聽見時的聞閾稱為掩蔽聞閾(或稱掩蔽門限)，被掩蔽弱音必須提高的分貝值稱為掩蔽量(或稱閾移)。
1．掩蔽效應 已有實驗表明，純音對純音、噪音對純音的掩蔽效應結論如下： A.純音間的掩蔽 ①對處於中等強度時的純音最有效的掩蔽是出現在它的頻率附近。 ②低頻的純音可以有效地掩蔽高頻的純音，而反過來則作用很小。 B.噪音對純音的掩蔽噪音是由多種純音組成，具有無限寬的頻譜 若掩蔽聲為寬頻雜訊，被掩蔽聲為純音，則它產生的掩蔽門限在低頻段一般高於雜訊功率譜密度17dB，且較平坦；超過500Hz時大約每十倍頻程增大10dB。若掩蔽聲為窄帶雜訊，被掩蔽聲為純音，則情況較復雜。其中位於被掩蔽音附近的由純音分量組成的窄帶雜訊即臨界頻帶的掩蔽作用最明顯。所謂臨界頻帶是指當某個純音被以它為中心頻率，且具有一定帶寬的連續雜訊所掩蔽時，如果該純音剛好能被聽到時的功率等於這一頻帶內雜訊的功率，那麼這一帶寬稱為臨界頻帶寬度。臨界頻帶的單位叫巴克(Bark)，1Bark=一個臨界頻帶寬度。頻率小於500Hz時，1Bark約等於freq/100；頻率大於500Hz時，1Bark約等於9+41og(freq/1000)，即約為某個純音中心頻率的20% 通常認為，20Hz--16kHz范圍內有24個子臨界頻帶。而當某個純音位於掩蔽聲的臨界頻帶之外時，掩蔽效應仍然存在。 2．掩蔽類型 (1)頻域掩蔽 所謂頻域掩蔽是指掩蔽聲與被掩蔽聲同時作用時發生掩蔽效應，又稱同時掩蔽。這時，掩蔽聲在掩蔽效應發生期間一直起作用，是一種較強的掩蔽效應。通常，頻域中的一個強音會掩蔽與之同時發聲的附近的弱音，弱音離強音越近，一般越容易被掩蔽；反之，離強音較遠的弱音不容易被掩蔽。例如，—個1000Hz的音比另一個900Hz的音高18dB，則900Hz的音將被1000Hz的音掩蔽。而若1000Hz的音比離它較遠的另一個1800Hz的音高18dB，則這兩個音將同時被人耳聽到。若要讓1800Hz的音聽不到，則1000Hz的音要比1800Hz的音高45dB。一般來說，低頻的音容易掩蔽高頻的音；在距離強音較遠處，絕對聞閾比該強音所引起的掩蔽閾值高，這時，雜訊的掩蔽閾值應取絕對聞閾。 (2)時域掩蔽 所謂時域掩蔽是指掩蔽效應發生在掩蔽聲與被掩蔽聲不同時出現時，又稱異時掩蔽。異時掩蔽又分為導前掩蔽和滯後掩蔽。若掩蔽聲音出現之前的一段時間內發生掩蔽效應，則稱為導前掩蔽；否則稱為滯後掩蔽。產生時域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費一定的時間，異時掩蔽也隨著時間的推移很快會衰減，是一種弱掩蔽效應。一般情況下，導前掩蔽只有3ms—20ms，而滯後掩蔽卻可以持續50ms—100m。研究聲音和它引起的聽覺之間關系的一門邊緣學科。它既是聲學的一個分支,也是心理物理學的一個分支。心理聲學本可包括言語和音樂這樣一些復合聲和它們的知覺。這些可見語言聲學、音樂聲學等條，本條只限於較基礎和簡單的心理聲學現象，即：
①剛剛能引起聽覺的聲音──聽閾；
②聲音的強度、頻率、頻譜和時長這些參量所決定的聲音的主觀屬性──響度、音調、音色和音長；
③某些和復合聲音有關的特殊的心理聲學效應──餘音、掩蔽、非線性、雙耳效應。
聽閾聽閾分強度閾和差閾。聲音不夠一定強度不能引起聽覺。在多次作用中能有50%的次數引起聽覺的最小聲壓級稱為強度閾（也稱聽閾）。聽閾有個體差異，因而所謂正常聽閾只能是一些聽力正常的年輕人的聽閾的統計平均值。聽閾隨頻率而變化。500～4000Hz之間閾值最低，在它們之上和之下的高頻聲和低頻聲的閾值都較高，如20Hz純音的閾值比1000Hz純音的閾值約高70dB，10000Hz純音的閾值也比 1000Hz純音的閾值約高10dB。最敏感的頻率是3000Hz左右，空氣分子振動的振幅達到10-11m 就可以聽到，這只有氫氣分子的直徑的十分之一。聽閾隨年齡而增高，特別是高頻部分，表現為老年聾，如70歲的老人，5000Hz純音的聽閾約增高45dB。
聽閾的概念還包括差閾，即兩個聲音引起聽覺差別的最小可覺差。就頻率說，在63Hz左右有經驗的人耳能區別相差0.5Hz的兩個純音的差別，但這種閾值在1000Hz要增加到1.4Hz，頻率越高差閾越大。人耳能區別的強度差值最小0.25dB（1000～4000Hz,70dB以上），強度低或頻率更高或更低時，強度差閾更大。在整個聽覺范圍內,可辨別的聲音約34萬個。
聲音的主觀屬性響度表示的是一個聲音聽來有多響的程度。響度主要隨聲音的強度而變化，但也受頻率的影響。兩者的量的關系，按古典的心理物理學規律，響度與強度的對數成正比。為了檢驗這一假說的正確性，現代心理物理學進行了響度的定量判斷實驗，並建立了響度量表，其單位為宋(son)。1宋的定義為40dB1000Hz純音所引起的響度，大致相當於耳語的聲級。宋量表證明，響度正比於 1000Hz等響聲壓的0.6次冪，就是說，1000Hz等響聲的聲壓級提高10dB，響度加倍。前者稱為響度級，這說明響度的變化不是單純地決定於聲音強度，也與頻率有關。不同頻率的兩個純音，雖強度相同，引起的響度卻不同。總的說，中頻純音聽來比低頻和高頻純音響一些。以不同聲壓級的1000Hz純音為參照聲，通過響度平衡實驗,可以得到一簇等響線,如上圖所示。在一條等響線上,各頻率的純音盡管聲壓級不同,但都與該曲線上的1000Hz純音等響。1000Hz純音的這一聲壓級即定為此曲線上各純音的響度級，其單位稱為方(phon)。
音調音調是聲音聽來調子高低的程度。音調主要決定於聲音的頻率,它隨頻率的升降而升降。但是,它也不是單純地由頻率決定，與聲音強度也有關系。低頻純音的音調隨強度增加而下降；反之，高頻純音的音調卻隨強度增加而上升。類似響度的宋量表，也制定了音調量表。音調定量判斷實驗是讓聽者調節發生器產生一系列純音，使它們在音調上聽來間隔相等。這樣取得的平均判斷構成了音調量表，其單位稱為美。在此量表上，1000Hz純音的音調被定為1000美(mel)。
音色 音色是對聲音音質的感覺。上面提過的純音不存在音色問題，它是伴隨復合聲出現的。明顯的例子是不同樂器所發出的聲音在音色上的不同。小提琴和鋼琴發出的中央C,盡管它們響度和音調相同，聽起來還是不一樣，原因在於它們音色的差異。聲音的音色決定於它們的頻譜，即聲音諧波振幅的不同。復合聲這種多量綱的特點使得音色也具有多量綱性，不同於只有單個量綱的響度和音調。響度可以在宋量表上定出由響到輕的程度，音調可以在美量表上定出由高到低的程度，音色則只能用多維空間上相應的點來確定。言語聲的多維量表實驗證明，音色的知覺空間上的點與頻譜的物理空間上的點是非常吻合的。
音長 音長是聲音長短的感覺。聲音的參量作為時間的函數只要有兩個清楚的變化便可產生主觀音長感覺。最簡單的例子是一個聲脈沖或一段休止，它們都只有一頭一尾的變化。很久以來，人們總以為音長和聲音的物理長短是相等的,忽視了對它的研究。其實,在極端情況下兩者可相差四五倍之多。這是用脈沖聲和短於 500ms的休止所作的實驗結果。音長受聲級的影響不大，但頻率對它的影響卻不可忽視,尤其是300ms以下的短聲。如果以3 200Hz的脈沖聲作參照,頻率在它上下的脈沖聲必須有較長的物理聲長才能產生相等的音長感覺。用這種音長平衡實驗可以得到一簇類似於等響線的等音長線。

㈥ 聲音聽覺的掩蔽類型

所謂時域掩蔽是指掩蔽效應發生在掩蔽聲與被掩蔽聲不同時出現時，又稱異時掩蔽。異時掩蔽又分為導前掩蔽和滯後掩蔽。若掩蔽聲音出現之前的一段時間內發生掩蔽效應，則稱為導前掩蔽；否則稱為滯後掩蔽。產生時域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費一定的時間，異時掩蔽也隨著時間的推移很快會衰減，是一種弱掩蔽效應。一般情況下，導前掩蔽只有3ms— 20ms，而滯後掩蔽卻可以持續50ms—100ms。

㈦ 掩蔽效應與聲音頻率有何關系

？一個純音引起的掩蔽效應決定於它的強度和頻率，低頻聲能有效地掩蔽高頻聲，而高頻聲對低頻聲的掩蔽作用卻不是很大。用窄帶雜訊進行的掩蔽效應實驗表明，最大掩蔽量出現在掩蔽聲頻附近，掩蔽量隨掩蔽聲的增強而加大。
被掩蔽聲與掩蔽聲同時出現，所產生的掩蔽稱為同時掩蔽。被掩蔽聲在前，掩蔽聲在後稱為後掩蔽。若掩蔽聲在前，被掩蔽聲在後稱為前掩蔽。在實踐中，後掩蔽現象較常見，並顯得更重要，例如室內混響聲對直達聲產生的掩蔽便屬於後掩蔽。被掩蔽聲在時間上越接近於掩蔽聲，聽覺聞閾提高越多，一般後掩蔽的作用大於前掩蔽，同時掩蔽的效果大於後掩蔽和前掩蔽的掩蔽效果。
一個純音引起的掩蔽效應決定於它的強度和頻率，低頻聲能有效地掩蔽高頻聲，而高頻聲對低頻聲的掩蔽作用卻不是很大。用窄帶雜訊進行的掩蔽效應實驗表明，最大掩蔽量出現在掩蔽聲頻附近，掩蔽量隨掩蔽聲的增強而加大。
被掩蔽聲與掩蔽聲同時出現，所產生的掩蔽稱為同時掩蔽。被掩蔽聲在前，掩蔽聲在後稱為後掩蔽。若掩蔽聲在前，被掩蔽聲在後稱為前掩蔽。在實踐中，後掩蔽現象較常見，並顯得更重要，例如室內混響聲對直達聲產生的掩蔽便屬於後掩蔽。被掩蔽聲在時間上越接近於掩蔽聲，聽覺聞閾提高越多，一般後掩蔽的作用大於前掩蔽，同時掩蔽的效果大於後掩蔽和前掩蔽的掩蔽效果。

㈧ 掩蔽效應的定義

Mp3編解碼器只關心頻率之間和音量之間的相互關系。用mp3編解碼器能夠處理的方式描述同步掩蔽如下：你有個聲音信號，是個1000赫茲的正弦波：
（一），然後我們再來一個1100赫茲的正弦波。
（二），正弦波二比較弱，-10db。大多數人在這種情況下感知不到正弦波二的存在。但是正弦波二之所以不容易被感知，不僅因為它比較弱，而且還因為它的頻率和正弦波一十分接近。為了說明這個現象，我們逐漸增加第二個正弦波的頻率，但保持它的音量不變，直到我們能聽到它。假定它的頻率增加到4000赫茲的時候我們就能聽到這個聲音了。當兩個正弦波的頻率差別逐漸變大，第二個正弦波逐漸可以聽得到，直到它的頻率增高到某一點之後，絕大多數人都可以聽到兩個互不相同的音調了，一個比較大聲，另一個比較小聲。這個過程就是心理聲學所說的「同步掩蔽」現象。兩個頻率相近，但是音量相差很多的聲音，很難被人類感知為兩個不同的聲音。考慮到這種現象，mp3在編碼過程中盡量丟棄那些無法被感知的聲音，或者分配盡可能少的比特給這些聲音。

㈨ 掩蔽效應的雜訊效應

雜訊的掩蔽效應是指一個聲音的聽閾因另外一個或多個聲音的存在而提高的現象。在工業生產上，雜訊的掩蔽效應是廣泛存在的。這一掩蔽效應經常使操作人員聽不到事故的前兆和警戒信號（行車信號、危險報警信號等）而發生工傷事故。另外，由於雜訊掩蔽了指令信號而引起誤操作亦會導致事故的發生。在我國大中型鋼鐵企業中，就曾發生過因高爐排氣放空的強雜訊掩蔽了火車鳴笛聲，而造成鐵軌上正在作業的工人被軋死的慘重事故。柳州鋼鐵廠曾因高爐鼓風機雜訊大於100dB（A），影響了電話聯系，將「關風」誤聽成「送風」，造成了誤操作，影響了安全生產。在化工行業也不乏其例。因此，治理雜訊應引起各級安全部門的高度重視。