56音乐声学与心理声学（第三版） 　　图1.57增加谐波分 　　量数目对方波波形的由1F和3F| 　　影响 　　谐波叠加 　　语的波形| 　　悉加后| 　　的油释 　　1510L 　　a1+L 　　gHz t 　　5FHz 　　3FHz | 　　1Hz 　　0.00.51.01.52.0 　　时间（周期数） 　　图1.58两个不同带 　　宽系统的衰减率 　　较宽带宽WWMMYwww0 　　较窄...

　　第1章声音57 　　1.7.4声音的时域和频域表示法 　　图1.60所示为一种将声音信号的时间特性和频率特性同时表示出来的常用方法，这种表示方式称为声谱图（spectrogram）。在声谱图中，信号的频谱是时间的函数，坐标轴的横、纵坐标分别表示时间和频率。信号的幅度大小用灰度表示，其中深色表示较高幅度，浅色表示较低幅度。 　　图1.60拨弦键琴演 　　奏中央C的声压波形1 　　以及窄带（40H...

　　58音乐声学与心理声学（第三版） 　　这种表示方法非常便于观察乐器的频谱随时间变化的情况，但也存在前面提及的滤波器时间响应的影响问题。图1.60同时画出了拨弦键琴演奏中央C的开始阶段分别经过窄带和宽带滤波器分析后的输出情况。在窄带滤波中，虽然谐波成分清晰可见，但是信号的初始阶段有明显的灰度由浅变深的过程，这是因为窄带滤波器具有较慢的时间响应。相反地，宽带滤波具有极好的时间响应，甚至能够表现出音...

　　第2章听觉概述 　　心理声学是一门研究人类如何感知声音的学科。研究心理声学首先要了解人类听觉的基本结构，从而进一步了解以下几点： 　　（1）正常听觉系统对传输到双耳声音的影响； 　　（2）心理声学基本规律的发现与音乐感知密切相关； 　　（3）响度过大的声音是如何损坏听力的； 　　（4）有听力障碍的人所面临的一些听音问题。 　　本章将介绍人类听觉系统的主要解剖结构图。从解剖图可以看到，沿着听觉系...

　　60音乐声学与心理声学（第三版） 　　耳能够感知的声音最小变化的认识也为解决声音合成的一些微妙问题提供了方向。 　　2.1听觉系统的构造 　　人耳听觉系统的构造如图2.1所示，它可分为3大部分：外耳、中耳和内耳。这3个部分的解剖结构及其对入射声音信号的影响将在下文介绍。 　　图2.1人耳听觉器官 　　的主要构造 　　半规管 　　听小骨 　　/镜骨、 　　砧骨、 　　锤骨 　　高听觉神经 　　一...

　　第2章听觉概述61 　　鼓膜是一种轻、薄、高弹性的结构，它是外耳和中耳的分界面。鼓膜的解剖结构有3层，其中上皮层与外耳道皮肤相连；内层与中耳黏液外膜相连；上皮层和内层之间是中层，其纤维结构给鼓膜以强度和弹性。 　　鼓膜的作用是将外界的声压变化转换成中耳的机械振动形式。 　　2.1.2中耳的功能 　　鼓膜的机械运动通过锤骨、砧骨和镜骨三个听小骨传输到耳蜗的卵形窗，如图2.1所示。卵形窗将中耳和内...

　　62音乐声学与心理声学（第三版） 　　图2.2中耳中听小 　　骨的功能 　　/砧骨 　　a蟹骨底板面积：A2 　　鼓膜面积：A， 　　P，F/A， 　　F2/F，LAe 　　因此： 　　2Fix杜（21） 　　鼓膜和镜骨底板面积的差异直接影响了由鼓膜上的入射声压产生的作用在镜骨底板的压强大小。压强是指单位面积的压力，可表示为： 　　压强力（22） 　　面积 　　人耳的鼓膜和镜骨底板的面积在图2...

　　第2章听觉概述63 　　F（P，×A）（24） 　　将式（2.3）和式（2.4）代入式（2.1）得： 　　P2A1x1 　　P1A2XL2 　　Pickles（1982）指出了与阻抗转换有关的中耳的第三个作用，也就是鼓膜本身的屈曲运动使得锤骨的受力增加到鼓膜处的2倍。 　　人耳鼓膜的面积（A1）大约是镜骨底板面积（A2）的13倍，镜骨的长度大约是砧骨长度的1.3倍，鼓膜的屈曲运动有一个压力的增...

　　64音乐声学与心理声学（第三版） 　　2.1.3内耳的功能 　　内耳的主要组成部分是耳蜗。耳蜗的外形有点像蜗牛壳，因此而得名。耳蜗的功能是将机械振动转换为最终传输给大脑处理的神经电脉冲，机械振动是从中耳镜骨底板通过卵形窗传输到耳蜗的。 　　耳蜗由一根骨质小管盘旋约2.75圈形成，如图2.3（a）所示。靠近卵形窗和圆形窗的一端是"底部"，另外一端为"顶部"...

　　第2章听觉概述65 　　形窗的运动，圆形窗的外膜也会运动。镜骨底板在卵形窗的向内运动将会引起圆形窗向外运动；相反，镜骨底板在卵形窗的向外运动将会引起圆形窗向内运动。这些运动会在前庭阶产生行波，并转移到前庭膜和基底膜。 　　基底膜的作用是对输入声音信号进行频谱分析。它的形状在耳蜗底部狭窄而薄，沿着"顶部"方向逐渐变宽、增厚，如图2.4所示。图2.4的上面部分是理想的基底膜形状...