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[原创] 思考(3) -- 你的耳朵真的能听到16000-20000Hz的声波吗?

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五彩晶圆(中级)

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发表于 2017-1-13 23:53:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 PowerAnts 于 2017-1-13 23:57 编辑

在讨论声波之前,先说个众所周知的色彩问题, CIE定义的三基色三种颜色的波长分别为700nm/546.1nm/435.8nm, 然而这三种波长的光以不同比例混合后却可以产生390-760nm的"连续光谱"效果.
好了,开始我要讲的问题:多年以来,对于人可闻的 "声波" 频率范围的上下限,分别都有两个数字: 16HZ/20Hz, 16KHz/20KHz. 于是, 在不同的场合, 会看到20-20000Hz, 20-16000Hz, 16-16000Hz等数据. 究竟那个是对的? 没有文献坚定地支持.
医学上鉴定听力, 据说最好的设备是美国的听力计, 最高提供15KHz的声波输出, 用于测定人耳的听觉阈. 在人耳的听觉阈和痛觉阈上, 其实都只提供35-15000Hz的范围, 在此之外为什么不能给出? 是设备一下子没输出了? 还是人耳一下子失去了反应? 书上没说.
声波阈值.jpg
早年(大约是22-24岁), 我曾经在一家专门给先峰, 山水代工的工厂服务, 因工作原因, 我接触到原厂最好的音箱, 还领用了一副监听级耳机(不是耳塞), 我用测试碟测试过我的听力, 结果让我非常沮丧, 我居然听不到32Hz的信号, 音量开的很大, 耳膜都生痛了也好象没有什么声音, 高端的15KHz的也只能鸲强听到一点点.

当我了解三基色原理后, 回想起声音的问题, 一个想法诞生了: 人耳也许真的不能直接"听到" 20-30Hz, 而是通过耳膜的震动感来感受? 低于20HZ的感受不了, 是否因为内脏的震动感变得更强? 同理, 因为频率过高的声波绕射能力下降, 少部份通过空气传入耳道, 少部份通过骨头传到耳膜, 由于两股声波传输的速度不一致, 波长也不同, 加上人体血流及肌肉不停地运动, 还会产生多谱勒效应, 叠架后产生一种奇怪的感觉, 这很好证明: 用信号发生器输出你能到的最高频率, 经过功放驱动喇叭, 你所听到的声音会忽大忽小, 并且有"发飘"的感觉

下限是16HZ还是20HZ, 上限是16K还是20K 都不重要, 并没有明确的界限.

此帖出自模拟电子论坛
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 楼主| 发表于 2017-1-14 00:03:29 | 显示全部楼层
LRAD定向声波设备, 以两束人耳不可闻的超声波, 使远方(射程内)的人耳内合成人耳可听到的声音, 也是利用超声波差拍的原理: 声音指向性强,能量集中无扩散,利用特定的超声波合成技术,因此目标指向能量极大。根据使用需求,实时调整音量大小,可以分别实现:远距离广播通讯、警示和驱赶三种类功能。一般而言,不能距离对应的不同功能如下:1米-100米:声压极大,能量集中,能实现驱赶来者功能;100米-1500米:声压大,能量比较强,能实现警示来者功能;1500米-9000米:音质清晰,指向性强,能实现广播通讯和喊话功能。
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 楼主| 发表于 2017-1-14 00:06:07 | 显示全部楼层
继续, 随着年龄的增长, 人的听力会变化, 是否跟骨质的变化有一定关系?

点评

那是必然。 人耳有三块听小骨:锤骨、砧骨和镫骨,由韧带联接。鼓膜的振动是经过三块听小骨和韧带传递到内耳的。 既然是骨,那么也会由于年龄增长而变化,从而影响听觉。  详情 回复 发表于 2017-1-14 13:17
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纯净的硅(初级)

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发表于 2017-1-14 09:02:15 | 显示全部楼层
俺14k就听到头了


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maychang

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发表于 2017-1-14 13:17:11 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-1-14 00:06
继续, 随着年龄的增长, 人的听力会变化, 是否跟骨质的变化有一定关系?

那是必然。
人耳有三块听小骨:锤骨、砧骨和镫骨,由韧带联接。鼓膜的振动是经过三块听小骨和韧带传递到内耳的。
既然是骨,那么也会由于年龄增长而变化,从而影响听觉。

点评

有道理, 幼时骨头细小, 可有效传递较高频率的机械波, 成年后骨头变长变粗, 损耗增大, 年老后骨质一般会疏松, 损耗会更大.  详情 回复 发表于 2017-1-15 10:58


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maychang

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发表于 2017-1-14 16:03:29 | 显示全部楼层
人的听觉、视觉、嗅觉中,听觉最简单,嗅觉最复杂。
在心电图、脑电图已经司空见惯,甚至可以根据DNA做亲子鉴定的今天,人们仍然无法确定某种物质分子会引起什么样的气味感觉。


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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-15 10:58:26 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-1-14 13:17
那是必然。
人耳有三块听小骨:锤骨、砧骨和镫骨,由韧带联接。鼓膜的振动是经过三块听小骨和韧带传递到 ...

有道理, 幼时骨头细小, 可有效传递较高频率的机械波, 成年后骨头变长变粗, 损耗增大, 年老后骨质一般会疏松, 损耗会更大.
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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-1-16 08:52:48 | 显示全部楼层
某种玄学的说法,20~20K只是一个大致的能听到的范围,但是超出此范围的,或者说你自己听不到的频段,会影响听感。索尼的监听一般都能做上40K,高频破音确实少了,到底好多少,木耳朵听不出来

点评

有这种可能, 比如说春阳在色彩方面的鉴别能力就非常人所能比, 一张24位色的彩色照片, 另存为16位, 我基本看不出来, 但chunyang看起来可能就惨不忍睹了 @chunyang  详情 回复 发表于 2017-1-16 09:42


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 楼主| 发表于 2017-1-16 09:42:16 | 显示全部楼层
LeoMe 发表于 2017-1-16 08:52
某种玄学的说法,20~20K只是一个大致的能听到的范围,但是超出此范围的,或者说你自己听不到的频段,会影响 ...

有这种可能, 比如说春阳在色彩方面的鉴别能力就非常人所能比, 一张24位色的彩色照片, 另存为16位, 我基本看不出来, 但chunyang看起来可能就惨不忍睹了 @chunyang
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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-1-16 20:41:05 | 显示全部楼层
长知识了,感谢


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发表于 2017-1-17 14:54:44 | 显示全部楼层
能听到和能听清楚还是不同的,听到有反应就算,这个人和人之间的差别太大了,而且还跟年龄有关且呈负相关。我幼年时对汤勺刮碗的声音极敏感,忍受不了,但成年后就迅速脱敏了,现在则已经迟钝。
色彩与声音不同,对色彩的识别是可以训练的,只要不是色盲或色弱。在合适的显示设备上,一定程度的色彩变化经过足够训练就可以分辨。我高三时做过一次色彩分辨测试,表现的非常普通,而对色彩的敏感度也是随着年龄的增长而下降的,但因为我爱好摄影,特别是近十几年来大量使用PS或其它影像处理软件,同时分析过大量照片的后期处理手法,于是对颜色的敏感度大大增加。去年有段时间,同学群里流行各种测试,其中有个色彩分辨测试,我得分很高,这完全是长期训练的结果,不是天生的。至于蚂蚁所说24位转存16位的变化,这个是蚂蚁不分条件的胡诌,拿张单色色块,只要取值合适,别说24位转16位了,转成8位甚至更低都没法分辨。认真的数码摄影应采用RAW格式,其数据位长跟相机的设计有关。高端135画幅相机的AD一般也只有14位,中画幅才能达到16位,而入门级单反只有12位,早期甚至有10位的,最终转换成jpg文件则统一成了8位,整个后期处理过程与位数是无关的,并不存在处理后得到的jpg文件不如RAW原始文件的事。如果有,只能说后期技术干脆是盲。可见,蚂蚁的说法实在太外行了,或者是其“居心叵测”,挖个坑让我往里跳,俺可不上当。
色彩的分辨,不一定在于什么位数,而是变化量,照片处理还有个明暗变化量,该关心的是对变化量的分辨和控制。这里的一切都是相对的,而非绝对。

点评

俺挖坑坑你干啥呢, 我说的24位色是指8阶色, RGB各8位不就是24位了? 我不知道你所说的12位,10位,8位是指什么? 如果说你说的12位是指RGB各4+4+4位, 那估计我闭上一只眼睛也能分辩出来, 如果说是单色12位, 那超出我的想  详情 回复 发表于 2017-1-17 19:53
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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 楼主| 发表于 2017-1-17 19:53:52 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2017-1-17 14:54
能听到和能听清楚还是不同的,听到有反应就算,这个人和人之间的差别太大了,而且还跟年龄有关且呈负相关。 ...

俺挖坑坑你干啥呢, 我说的24位色是指8阶色, RGB各8位不就是24位了? 我不知道你所说的12位,10位,8位是指什么? 如果说你说的12位是指RGB各4+4+4位, 那估计我闭上一只眼睛也能分辩出来, 如果说是单色12位, 那三色就是36位, 超出我的想象, 我连16位和24位都看不出来. 我从来没研究过什么色彩色域. 我的兴趣不在于此, 关于可见光, 我唯一的研究是掌握不同波长的亮度指数, 仅限于此.

点评

摄影界对量化色阶只称单通道位数,我说的“位数”前文已经讲的很清楚——AD的位数,AD当然是针对每个基色通道的。正是因为相机AD的位数通常都大于8位,为了避免混淆,只讲单通道位数。  详情 回复 发表于 2017-1-18 00:07
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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发表于 2017-1-18 00:07:27 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-1-17 19:53
俺挖坑坑你干啥呢, 我说的24位色是指8阶色, RGB各8位不就是24位了? 我不知道你所说的12位,10位,8位是指什 ...

摄影界对量化色阶只称单通道位数,我说的“位数”前文已经讲的很清楚——AD的位数,AD当然是针对每个基色通道的。正是因为相机AD的位数通常都大于8位,为了避免混淆,只讲单通道位数。

点评

再傻的人, 也知道(单色)高速采样不可能达到24位 何况也并不傻. 通常, 提多少位色, 都是指三基色, 比如说显示器属性未装驱动一般是8位, 装了驱动则可设置16位彩色, 24位真彩, 32位真彩. 别人我不清楚, 至少  详情 回复 发表于 2017-1-18 10:28
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 楼主| 发表于 2017-1-18 10:28:12 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2017-1-18 00:07
摄影界对量化色阶只称单通道位数,我说的“位数”前文已经讲的很清楚——AD的位数,AD当然是针对每个基色 ...


再傻的人, 也知道(单色)高速采样不可能达到24位 何况我也并不傻. 通常, 提多少位色, 都是指三基色, 比如说显示器属性未装驱动一般是8位, 装了驱动则可设置16位彩色, 24位真彩, 32位真彩. 别人我不清楚, 至少对于我来说, 在16位和32之间切换, 我是一点儿也看不出来区别来.
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发表于 2017-1-25 19:48:50 来自手机 | 显示全部楼层
好的耳朵应该是可以听到高出20k的声音的,不过不是基波而是高次谐波,也就是泛音。

点评

声学上, 可闻的泛音分量也在20KHz之内. 自然音源从来没有10KHz的方波, 1KHz也没有, 甚至100Hz也没有. 人耳对于声音的传感器是机械的, 把振动传给传感器的机构也是机械的, 只能作简谐振动  详情 回复 发表于 2017-1-25 19:55


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2017-1-25 19:53:43 来自手机 | 显示全部楼层
曾经见过一位录音师,在录制由交响乐团伴奏的合唱节目时,能够清晰地分辨出乐队中每把小提琴、中提琴、大提琴的不同

点评

你查查各种乐器的音域, 当然了, 乐器也有性格的, 那就是音色. 好比人的声音的音域, 本来只有300-3400Hz, 但我们每天听人讲话, 学会了跟据音色来分辩不同的人讲话. 在没学开车之前, 路上的车, 我只认识5种: 大货车,  详情 回复 发表于 2017-1-25 20:15


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 楼主| 发表于 2017-1-25 19:55:40 | 显示全部楼层
gmchen 发表于 2017-1-25 19:48
好的耳朵应该是可以听到高出20k的声音的,不过不是基波而是高次谐波,也就是泛音。

声学上, 可闻的泛音分量也在20KHz之内. 自然音源从来没有10KHz的方波, 1KHz也没有, 甚至100Hz也没有. 人耳对于声音的传感器是机械的, 把振动传给传感器的机构也是机械的, 只能作简谐振动
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 楼主| 发表于 2017-1-25 20:04:33 | 显示全部楼层
当然了, 如果基于电子技术的音源,放大器,音箱能够对超音频有一定的响应能力的话, 肯定对音频信号的表现更佳. 就好比人眼识别色彩的位数是RGB各8位, 但玩摄影的一定认为三原色传感器一定要每个通道都有12位甚至14位,16位的分辩率, 才能拍出更好的照片一样. 但是, 我认为如果说把一张3*16位的照片转换成3*8位的照片, 还有少数人能区分开的话, 那转换成3*12位或3*14位, 估计没有人可以区分了. 不知道chunyang的眼力可以到多少位 @chunyang
如果说, 摄影可以发烧, 为什么要阻挡音响发烧友呢? 捧他们就好了, 咱们为他们生产配件多好?

点评

数码相机里的ADC位数高于8位且越高档的位数越高不是为了转换时能否区分,而是在于后期调整时的空间大小。当年我曾给一部佳能小DC刷了俄罗斯人破解的RAW支持固件,但该相机的ADC只有8位,根本没有后期调整空间,于是  详情 回复 发表于 2017-1-25 22:39
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 楼主| 发表于 2017-1-25 20:15:00 | 显示全部楼层
gmchen 发表于 2017-1-25 19:53
曾经见过一位录音师,在录制由交响乐团伴奏的合唱节目时,能够清晰地分辨出乐队中每把小提琴、中提琴、大提 ...

你查查各种乐器的音域, 当然了, 乐器也有性格的, 那就是音色. 好比人的声音的音域, 本来只有300-3400Hz, 但我们每天听人讲话, 学会了跟据音色来分辩不同的人讲话.
在没学开车之前, 路上的车, 我只认识5种: 大货车, 小货车, 面包车, 出租车, 私家车(与出租车颜色不同, 且车顶没装灯箱), 我学开车之后, 在路上就下意识去识别各种车, 现在基本上看一眼就知道绝大部份的品牌, 款式, 型号, 连价钱都差不多了解, 这只花了一年的时间. 每天就上下班过程各40分钟而已, 累计500个小时.
对了, 听蔡琴的歌, 如果你说你没听到她的齿音, 吞口水的声音, 你要被发烧友鄙视的不行, 呵呵. 这就是蔡琴的音色之一.
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发表于 2017-1-25 22:39:01 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-1-25 20:04
当然了, 如果基于电子技术的音源,放大器,音箱能够对超音频有一定的响应能力的话, 肯定对音频信号的表现更佳 ...

数码相机里的ADC位数高于8位且越高档的位数越高不是为了转换时能否区分,而是在于后期调整时的空间大小。当年我曾给一部佳能小DC刷了俄罗斯人破解的RAW支持固件,但该相机的ADC只有8位,根本没有后期调整空间,于是放弃。做图片调整正如给钢琴调音,这里不是能否分辨多少位或多大频域的问题,而是在于分辨变化率。变化率跟位数有关,但不绝对。调像师、调音师靠的就是分辨力吃饭,这可不是什么“发烧”。“发烧”指一种极端的喜爱,为了喜爱可以不计代价,甚至不讲理性。严肃的摄影讲究后期,这是不折不扣的技术,摄影发烧友则是器材党,喜欢的是摄影设备而非摄影本身,完全两个概念。

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你说的这个, 我是理解的, 比如说包围爆光, 便是取过爆光的暗部, 欠爆光的亮部, 再合成一张新的照片. 这种情况, 位数高一点的肯定有优势啦. 啥时回深圳? 涮喜洋洋去...叫上天门, 吃完再侃到半夜  详情 回复 发表于 2017-1-25 22:43
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