室内声场与听觉

  1、人耳对声音方位、距离高度的感知

　　正常人的双耳对声场中的声音有感知和判断作用。这包括了生理和心理的两重反映。首先是对声源有横向定位（水平定位）的感知和判断能力。例如，人对低频声源的左、中、右定位感知，主要是依靠声音到达两耳的强度差判断的；而且人对声源的距离定位（纵向定位）也有感知和判断能力。这主要依靠直达声和近次反射声及混响声的感知比例来判断。例如，直达声强，反射声和混响声弱，在直达声比例大时即可判断为距离近；而直达声比例小时，清晰度明显降低，就可判断为距离远。再次，人对声音的高度定位（仰角定位），在一定范围内也有判断作用。高度定位是运用两耳听觉的频谱差下意识地判断出的。例如，由于抑角的不同，对人耳即感知不同的频响特性曲线，在与正前方听到的音色印象作比较后就可确定仰角。一般人耳可判断100∠至200∠高度的声音位置。

　　2、哈斯（HAAS）效应与声音定位

　　哈斯是德国科学家，他于1930年发表了一篇“领先效应”的文章。通过这个公认的理论，可以说明人是怎样感知声源位置的。首先，在35ms内，人的听觉由于大脑抑制作用是不能判别时间差的。因此，在直达声与早期反射声分别到达人耳后，人不能感知几个分立的声音，而是只感知为一个声音。由于这种瞬时融和效应，直达声与早期反射声的叠加，使人感觉到声音得到了加强，并且声音清楚。而当两个声音的时间差超过35ms~50ms时，情况就不同了。人耳虽不能把两个声音分辨开，但已经可以感觉到。当时间差大于50ms后，人就能感到明显的回声效果了。如图3a所示，在听音者的前方，水平放置的两只扬声器以听音者为中轴线，当扬声器L与R同时以同一频率、同一响度放音时，听者者会产生幻象声源位置，感到声音在中间位置。如果如图3b所示，此时将一侧扬声器的声音用延时器给以大于35ms的延时，听音者会感到声象位置偏向播放直达声一侧的扬声器。这种效应即为领先效应。换句话说，由于听觉的先入为主的感知作用，使听音者双耳产生的幻象声源位置偏离中心声象位置，而判断为声音来自直达声扬声器一方。当然，如果两只扬声器没有时间差而出现声音强度差时，听音者还会产生幻象声源的偏移，如图3c所示，声象位置会偏向声音响的扬声器一侧，这种由于幅差造成的人对声音的心理感应，也可以说是对比效应使之强音量一侧扬声器占有领先地位。

   3、声场中各种变量特性与作用

　　除消音室外，所有室内听音环境中，在直达声之后都有4个变量，在延迟一段很短的时间之后，有一个或几个早期反射声，在早期反射声之后是混响的进入时间，随后是密集的滞后反射混响声，在一定时间（若干秒）后混响声消失。

   为了模拟这一自然声场的状态，在录音制作中要使用人工延时器和混响器来产生这些变量。因此，有必要将声场中各种变量成分的特性与作用作进一步介绍。

   （1） 直达声的作用

　　直达声主要决定声音的清晰度。它对人的听觉有领先效应（哈斯效应），直达声的长度和声源传播时间长度相同，它的频率响应特性由于没有受到干扰而与声源频率响应特性相同，直达声是判断声源集团和声源宽度的重要依据。

　　（2） 延迟时间的作用

　　早期反射声之间的延迟时间的长短决定早期反射声的密度，也是室内声场房间大小的重要标志。延迟时间决定早期反射声的进入，房间大，首次反射声就来得晚，房间小，首反射声就来得早。延迟时间过长时会造成回声，影响声场清晰度。

   （3） 早期反射声的作用

　　早期反射声的方位不是声源的方位，它取决于反射面。反射声的频谱因受反射右吸收作用影响，其频率响应特性有所改变。反射声可以传递空间信息，可以给人距离感。早期反射声成为声源的一部分，可以使声源的声音更加柔和。

　　（4） 混响进入时间的作用

　　混响进入时间即空间信息，它控制着混响声在声场中进入的速度，混响进入时间的长短与混响时间的长短成正比。混响进入时间长，混响时间也长。混响进入时间短，混响时间也短。

　　（5） 混响声的作用

　　混响声可以加强声源的响度，可以改变声源的主观音质，它可以给声音温暖感，也可以使声音丰满或明亮。混响声比例的大小有助于听者判断声源的距离。若混声比例太大或混响时间过长，将会干扰声源的清晰度，使声音混浊不清。

　　对录音工艺来说，声音的构成主要靠以上各种变量的组合建立艺术声场。从某种意义上说，一部录音作品的好坏，全靠总体音响的框架支撑着。就一部音乐作品来说，即使演唱演奏得再好，音色调整得再好，若音响结构上制作不出层次来，也是不能被听众接受的。

   在处理直达声、早期反射声、混响声这三种声能，以及前面提到的各种声学效应的关系上，由于录音方式不同，工作程序也就不同。同期制式录音，是利用演播室或录音棚内自然声场的声学条件来解决这些关系的。也就是说，同期制式录音，力争完美地反映出自然的艺术声场，而多轨录音完全是使用延时器和混响器，模拟艺术声场人工制作出来的。