试重写音响系统XX要 [复制链接]

多谢harvey大侠的超重量级好贴！

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下列的表显出谐波的次数、波形变化
谐波Harmonic    节点数 Nodes    反节点数Antinodes    合成波形Pattern
1st    2    1    

2nd    3    2    

3rd    4    3    

4th    5    4    

5th    6    5    

6th    7    6    

nth    n + 1    n    --

音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音，借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音。声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征，其包络是每个周期波峰间的连线，包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真(Hi—Fi)音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原重建原始声场的一切特征，使人们其实地感受到诸如声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果。
  　
另外，表征声音的其它物理特性还有：音值，又称音长，是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长，音则长；反之则短。从以上主观描述声音的三个主要特征看，人耳的听觉特性并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后，除了基音外，还会产生各种谐音及它们的和音和差音，并不是所有这些成分都能被感觉。人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音品的功能，例如，人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳的延时)，而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接近的高频信号的方向；以及对声音幅度分辨率低，对相位失真不敏感等。这些涉及心理声学和生理声学方面的复杂问题。

a 时间差和声级差的组合
  
双耳效应所产生的各种差别，对声源的方位感，都能够单独发生作用。在它们相互结合时，则产生综合作用。如果它们的作用相反，那末就相互抵消。正常情况下，我们的聆听室里经常会发生这种声音相互抵消的情况，这是本文要解决的重点，也是影响回放出来的声音不好听的罪魁祸首。

近代立体声技术的实践证明．时间差和声级差的组合，对声源方位感的效果十分明显。实验证明，在一定条件下，1 ms时间差相当于5 -12 dB的声级差，其关系可互换。在一个混响时间超过正常声学要求的大厅里，声频的反射声、混响声等声级大大超过其直达声。这时，人耳对声源的第一波阵声源的刺激甚为敏感，如果反射声和混响对于直达声延时40 - 60 M，人耳还可能把握到声源方位。如果延时超过这个40 - 60 M范围，人耳便无法分辨原发声到达双耳的时间差和声级差，就会产生分离的方向感，或混乱的方向感。这就是为什么一个回声很重的大厅里不容易把握住声源方位，需要用眼睛帮助定位的缘故。

这里我们要注意的是：怎样去保持第一波阵声源的纯净性，极力设法去保持以免受到干扰。我们的声学处理重点，就是尽量消除那些多次反射声波的干扰，设法吸收它们或扰乱它们的扩散方向。聆听室实际上也只不过是一种容器，在其中发生的声音反射回听者耳朵那里——音箱产生声波，其中一些直接到聆听者的耳朵，而大部份是由房间的地板、天花板或墙壁等反射之后，才到聆听者耳朵的。当两个同频率等幅度的声波，以不同的时间到达聆听者的耳朵，这些声音就是多少有点不同相位，即是说，声波形的形状和大小虽然一样，但波峰值和波谷值都不相吻合。两个声波在完全反相时，峰值填平了波谷值，就完全抵消。波形的总幅度是由「常态」或媒体的、非激发态开始算起的最大偏离，数值是正的。但声波的本身是在正负两个方向连续变化，因此在声波上的某一点，相对于正常状态时，声波的综合会产生正值或负值——这也就是为什么多个声波相交时，会互相加强或互相抵消的原因。这些合成声波的幅度，等于在相交点各声波幅度之和，如果是正值相加就定生一个更大的正值，负值相加产生一个更大的负值；如果正负值相加，总的结果就接近于零。如果两个声波的幅度完全相等，但是数值相反，合成声波的幅度就等于零。同样，对于声波其压缩的部份遇到另一声波的稀疏部份，互相会抵消，其程度依随着室内正常的空气密度的偏离而不同。如果完全抵消，就会没有声音。
声音的音色 *(注1) 是由声音波形的谐波频谱 ( spectrum ) 和它所凝聚的氛围决定。声音波形的基频( fundamental ) 所产生的听得最清楚的音，称为基音 ( fundamental tone )；各阶次 ( order ) 的谐波(harmonics )*(注2) 的微小振动所产生的声音，称分泛音 ( partial tone )。单一频率的音，称为纯音( tone)，具有谐波的音称为复音 ( complex tone )。每个基音都有独特的频率和不同响度的泛音，人们聆听到时，立即可以分辨出来这种独特的频率的特征，与其它不同响度的泛音 (overtone)，但具有相同响度和音调的声音之间的分别。声音波形及各次谐波的比例、声音波形随时间的衰减大小，决定了各种声源的音色特征，它的凝聚氛围是每个周期波峰间的连线，凝聚氛围的陡缓，影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真 ( Hi Fi ) 音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原去重建原始声场的一切特征，使人们真实地感受到：声源定位感 ( positioning or spatiality ) 、空间感 ( spaciousness ) 的质素，能显示许多不同乐器或演唱者，各个发声位置及其声音空间。有人认为空间感即是英文的声像演绎( soundstage presentation )，亦即回放系统准确地再生原始演唱者或乐器的位置、尺码、形状和声音的特征。空间感呈现很广阔环回声音、较两边音箱阔的三维空间，可以感觉得到临场的聆听感、大堂堂音 ( ambience ) ，包围感( envelope or ambience )、层次深度感 ( layers and depth ) 等各种立体声音的环回的效果。
*(注1)音色timbre的概念十分复杂，如上述的定义，构成音色的物理成分十分复杂；人耳对音色的感觉过程也十分复杂；每个人都生就一对与别人不同的耳朵，对音色感觉和心理上反应也十分错综复杂。因此，人与人之间的听觉，可以说十分错综复杂，彼此之间也干差万别的，各自有自己与别不同的「主观评价」。
*注2：谐波harmonics亦称为overtones: 它们是一群基频的倍数频率。谐波的延伸可以无限地超越人的闻阈。谐波里包含有「奇次谐波」和「偶次谐波」的特性。一个二次谐波相当于四倍的基频; 如此类推。每一个偶次的谐波，如2.4.6等，就是一个八度音阶 ( octave ) ， 或是音阶高于相应基频的倍数。另一方面，每一个奇次的谐波，如3,5,7等，及它们提升层次所产生的连串音阶，没有与任何八度谐波相对应，因而会是一种不愉快声音。因此，我在这里必须强调：音响系统会产生奇次谐波的话，它回放出粗糙难听而偏硬声音，因而也不会是一个好的选择。
c音色的物理成分：

我们耳朵对音色的感觉，是人类听觉器官最为神奇的功能之一。活到八十岁的老人，一生中可能听到并且能瞬息间分辨出亿万个不同声音的音色，而且可以清晰地记忆它们之间的不同音色的特点，可以说人耳对音色的分辨能力是无限的。这也是人类听觉器官最挑剔的功能，是判断声音音色好听或是不好听的主观直接神奇的功能。

声学上音色之间的差别分解为：

(1)频率frequency 是声音的基础，不同的频率产生相异的音调，令人聆听到不同的意义或旋律(基频频率fundamentals及其谐波序列orders of harmonics) ；

(2)振幅modulation 是声音天赋的特质，每一个人或每一件乐器，都会有它自己与别不同的特质。它会令人聆听起来时产生感觉，令人的情绪产生变化：立即分辨出是谁或者是甚么乐器的发出来的声音；

(3)发声过程sound sequence是声音产生的源头，决定声音的赋有的特征，它是根据乐器的材料成份、形状、构造…的不同，产生的声音也不同。这便是名歌星、名琴的分别，他们的声音产生的源头与别不同，人们喜欢聆听。上篇<再谈音响贵气>文章提起的意大利小提琴，和下文所提的土耳其钹，都是因为它们的声音产生的源头特殊，人们喜欢聆听而誉满全球。

这三个变量因素，是一种包含着时间的当量，帮助我们进一步弄清楚音色概念。音色感觉的生理机制，是人耳蜗基底腹，在受到这三个当量的刺激后，向大脑皮质所发送相应的脉冲信号。这些变量因素是构成音乐语言要素：旋律、节奏、节拍、速度、力度、音区、音色、和声、复调、调式、调性等等的复杂变化，令音乐多姿多采、千变万化。

每个人都有与别人不同的发声腔调，每一件乐器也会奏出不同于其它乐器的声音。事实上每一滴雨水落地的响声，落点不同因而彼此各自也有区别。这些音色差别，我们都能够感觉出来。 因此可以得出一个这样的结论：各种各样的音色的感觉，都可以归纳为听觉器官对声音进行频谱分析的结果。 每个人对同一种音色的评价可能会有截然相反的意见。形成音色主观评价不同的心理因素，是多种多样的，就像每人的口味嗜好一样，各有各人自己的偏好，很难强求一致。

d 形成对音色主观评价不同的心理因素：

在交响乐队中的土耳其钹 (Cymbals)，也是一种用“响铜”制造的体呜乐器，源出自古代土耳其，最早在埃及、叙利亚和伊朗流行，后来随着土耳其帝国的扩张而传入欧洲。1623年，土耳其君士坦丁堡(今伊斯坦布尔)的一位名叫艾夫迪斯(Avedis)的炼金匠，发现了一种冶炼合金的秘方，并将其应用到制钹上，才使土耳其钱各扬天下。由于艾夫迪斯的成名，人们给他取了“齐尔德吉安”(Zildjian，即“钹匠”)的雅号。时至350余年后的今日，艾夫迪斯的直系后裔仍在使用世传的秘方制造着世界闻名的“齐尔德吉安” 钹。但现代欧美的一些制钹厂，已经学会模伤“钹匠”的技艺，造出了不少出色的仿制品。这是世人主观评价对钹音色独具爱心的例子。
  
(1)  每个人的生活环境不同，日常接触的声音信号亦不同，适应了较为宁静的生活环境的人，对城市的烦嚣音响感到刺耳；长期生活在城市的人，习惯了城市街道杂音，对城市喧哗嘈杂声响，却并不那样无法忍受。
  
(2) 每个人的文化素养会有很大的不相同，经常接触音乐艺术，对乐器音色和演奏技巧有研究的人，和平时不接触音乐艺术，不关心乐器演奏的人，对音乐音色虽然有不同的评价。前者对音色要求细腻、严格，能够区分音色的微小变化；后者对音色要求祖糙，无法感觉出音色的细微变化。
  
(3) 一个人随着年龄的增长，聆听声音的能力会逐渐下降，音色的谐波成分(高频泛音)听不见了，因此，上数岁的人与年青人的音色感觉有所不同。 老年人觉得不明亮的音色，年青人感觉明亮，老年人感到明亮的音色．年青人可能会感到刺耳。
  
(4) 每个人聆听音乐时的心态状况不同．亦影响对音色的感觉。例如一个人处于极度悲痛的情况下，对明亮尖锐的音响感到厌恶和格格不入，而其它人并没有这种感觉。
  
(5) 一些人听觉生理上有缺陷，对音色产生与常人不同的感觉，会影响对一些特定的频段音色的分析能力，从而影响音色的正常感觉。

音色的美与丑感觉依附于人的物理条件，就个人的感受来说，又带有极大的主观随意性。因此，纯粹地为某一个音色的好坏去争辩不休，显然是没有意义的。

e声级差

不同的声强的声波到达两只耳朵时，会产生声级差。形成声级差的主要原因是人耳朵的遮蔽效应。前进中的声波如遇到几何尺寸等于或大于声波波长的障碍物，会发生遮蔽效应。其原理是：高频声在传播遇到障碍物时，因无法越过障碍物，在障碍物后面形成声阴影区；低频声波波长大于障碍物而在障碍物后面形成声音衍射区。
  
高频声音对于声级差起重要作用，因为高频声波不能绕道聆听者头部，所以处于声阴影区的那只耳朵，比较能够听到直达声的那只耳朵，声强级产生差异。频率愈高，声源偏离正面中轴线愈大，声级差就愈明显。 这就是我们对高频声波有更高的方向分辨能力的原因。

从衍射效应的角度看，低频声音当然也会形成声级差。但是由于头部直径为20 cm左有，低频声音发生衍射时，多走的路程有限，因衍射而损失的能量也很小。因而偏离中轴线的低频声，到达两耳的声级差几近于零，对声源定位作用不明显，因此低频声音没有方向性。

声级差令人们的感觉：对高频声波有更高的方向性，而低频声音没有方向性，因此我们做声学处理的时候，对高频声波(尤其是它们的第一、第二次反射波) 必需设法把它们吸收，以免它们产生声波的和差效应，破坏了整个音乐回放效果。

f音色差

遮蔽效应对于音级差产生作用的同时，必然会同时对音色产生影响。因为构成音色的主要成分是基础音和各次谐波的分量。例如一个基频为200 Hz，入射角为45º 复合波的点声源，它的基础音和低次序谐波，遇到头部障碍后产生衍射效应，其高次谐波则被头部遮蔽而出现高频声阴影区。这时，到达一侧耳朵的声音为直达声 (原音色) ；到达另一侧耳朵的声音，因为高频损失而使音色发生变化。大脑皮质根据两耳的音色差来辨认声源方位。由此可见，音色差是高频信号声级差的另一种反映。
  
必须指出，音色差的形成主要是那些基频在60 Hz以上的复合音声源。因为60 Hz以下的声音高次谐波波长较大，遇到头部尺寸(直径约20 cm)的障碍并不产生遮蔽效应；例如基频为30 Hz的声音，其15次谐波为480 Hz，波长为0.716 m，波长比头部直径大许多，双耳之间不会形成明显的音色差，其17、18、19次谐波，强度很弱，对音色构成意义不大。因此，60 Hz以下的声音比中频、高频声的声源方位感准确性要低。
  
从强度差和音色差对双耳效应作用中，可以推想出纯音比复合音更加难以定位，原因在于纯音是正弦波(单个波)，不能构造音色差。

g声源深度感

声源深度是听音人与声源之间的距离，所以声源的深度感，又可以称为声源距离定位。声源深度感常常同某个数字模式相联系。当我们听到一个声音时，我们除了感觉到这个声音发生的大致方位外，还会感觉到这个声音发生的大致距离。若要精确地感觉到声源的深度，则要熟悉声场环境，熟悉声源音色，或者直接借助视觉去测量声源与自己的距离。由此说明，声源深度感是后天形成的，可训练的。
  
深度定位主要通过声波衰减的程度来判定。声波在辐射过程中，能量随传播的距离而损耗，首先是高次谐波中振幅较小的先衰减，形成音色变化。人耳听到声信号后，同大脑储存的声信号作比较，从而判断这个声信号声源的深度。
  
深度感的另一途径是声源比较法。当有数个不同距离的声源存在时，人耳可通过最近的点声频，来推测出其它声源的深度。多个不同距离和入射角的点声源所形成的阵声源，使听觉产生声音的宽度感和包围感。再重复一句话；声源深度感通常与视觉并联，靠视觉形成经验，靠视觉帮助精确定位。

这里必须要提出的是必须注意聆听室的宁静性。这种宁静包括聆听室会不会受到外界声音的介入，最重要的还是音响系统会不会存在任何内部的噪音(local noise) 。
  
h频段跟踪与音色分离

声场中有许多音色相近，但频率不同的点声源同时发声，听觉能够跟踪其中一个声源，听觉的这种功能称为频段跟踪。例如交响乐欣赏，当许多拉弦乐器在不同高度上同时发声的情况下．欣赏者仍然清晰听见某一声部的声音，就是频段跟踪功能在起作用。
  
声场中有许多个频率相近、但音色不同的点声源同时发声，听觉能够将某一个音色与其它音色分离出来，这种听觉功能称为音色分离。最常见的例子是，在一个喧闹的环境里，当我们想要听清楚某人的讲话声时，我们就会全神贯注地去抓住这个声音，这时，仿佛其它声音都减弱了，被抓住的声音好像从众多的讲话声中分离了出来。这就是人耳的音色分离功能在起作用。
  
在现实生活中，频段跟踪与音色分离两种功能常常是同时起作用的。因为世界上绝大多数的声音信号，都存着频率差别。另外在乐器音域表中，弦乐的最高音并不是绝对不变的。而人声及管乐的最高、最低音也不是绝对的，它们会依演奏者的演奏能力而有些许的改变。同时管弦乐团的排列也会因乐曲需要而作调整。  

这里，我特意将音乐指挥乐团演出时，习惯性的将不同乐器的排列方式，借用了一个示意图列出如下，帮助乐迷们作频段跟踪，听觉能够跟踪其中某一种乐器声源，去分析自己的音响系统的音响舞台。这样或许会提高聆听音乐时的趣味性。

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音乐的生理作用
一、音乐的生理作用
（1）调整生理节律。从物理特性来看，音乐的治疗效应主要在于它的音频、力度、音色和音程等音乐成分和乐思对人生理和心理的影响。如快速的音频振动具有强烈的神经兴奋或紧张的作用，而缓慢的音频振动则具有松弛神经与肌肉的作用；洪亮与高昂的力度给人以鼓励前进、强壮有力的感觉，而柔和的力度则使人感到亲切友好和温馨；摇篮曲的轻慢节奏给人以平静和安祥的感觉，而进行曲明快坚定的节奏使人精神振奋等等。音乐节奏与人体内部的紧张与松弛，运动与静止等生理节奏之间存在着相似性。如音乐的节奏可以剌激肌肉的活动而产生人体行为的节奏；幽静柔和的音乐可以使人的血压平静；音乐可以促进人的嚼肌运动，胃和肠的蠕动，促进食物消化。
      音乐的节律与我们自身节律趋向一致时，更容易引起感情上的共鸣。从某种意义上说，人体本身就可看作是能引起“共鸣”的“乐器”。人体是具有节奏的生物体，节奏是人与生俱有的特质。例如人体生物钟，实际上就是一种先天控制的节奏。人的心率每分钟60—80次左右。这个节律我们自己可以感受到，每分钟60——80次节拍的音乐与人心搏动速度相似，最为人喜爱，其旋律也更容易记住。这样节奏的音乐，对心脏产生共振效应，能使心脏收缩力增强，循环血量增加，对节奏过慢或过快的乐曲来说，都不容易达到最好的效果。
      人的机体可以接受乐声的调控，像心脏、肺和任何空腔谐振系统一样，在谐振频率一致时就可以产生相应的振动。有一些实验也证明，脑在一定频率下也能发生共振；现代生理学家发现，人体的各种节奏，趋向于和音乐的节奏同步同调。这已有大量的事实证明。西方学者研究古典协奏曲的一些缓慢乐音，发现它具有一种奇妙的效力节奏，这种缓慢乐音每分钟60拍，通常有一把低音大提琴，当人们听这种音乐时，身体就会趋于按照它的节奏活动，心脏跳动自然放慢到每分钟60次。大量资料显示，乐声能够改变人的血压、人的心脏收缩频率，以及人的呼吸深度和节律。音乐剌激肌肉活动而产生人体行为的节奏，即使是比较简单的曲调，诸如劳动号子，也能激发机体的力量，减少肌肉的疲劳。音速过快、音量过大都会过分地剌激神经，甚至产生痛苦。
      歌唱或演奏都需要付出一定的体力，而且是全神贯注，这几乎相当于做健身运动。因此，唱歌或演奏本身就是一种活动治疗。这对于不宜做强烈运动的老人来说，显然是一种强度合适的健身活动。
      音乐的这种功效已经得到临床证实。平稳、柔和的音乐，可以起到调节松弛作用，使呼吸、心脏等器官和组织得到调整，冠心病、哮喘患者用音乐配合药物治疗，比单纯用药疗效明显，高血压可以下降10—20mmHg。配合音乐的手术，患者的预后明显较好。有的医学家甚至将音乐用于危重患者的全面监护辅助疗法。日本有专家用心率、血压、平均动脉压、心电图、镇痛药剂量，以及心情、孤独感、不安、对疼痛的体会等综合指标，分别对诊断为心肌梗塞、猝死综合征、复合外伤和癌症等危重患者进行观察，结果发现，受乐前后的收缩压、平均动脉压、双重积均呈有意义的减少，不安、抑郁、疼痛明显改善。
（2）促进内分泌系统和免疫系统的功能发挥。适当的音乐可以促进细胞正常功能的发挥。肌肉变得更加有力，分泌细胞更多地分泌出有益于身体的物质，各个器官的活动更加协调。有研究推测音乐对细胞的影响很可能是直接影响到细胞膜上的蛋白质，诸如ATP能量的释放等等。就像人们常说的，音乐给人提供了新的能量，从而使心血管、呼吸、内分泌、消化、神经系统都得到良好的调整。
     自古以来，音乐一直被作为一种镇静的因子，并且作为缓解紧张和压力的治疗选择手段。新的形容证明，听音乐能够影响大脑中化学物质的释放，这种物质能够调节情绪，减少攻击性和抑郁以及提高睡眠质量。从临床研究看来，音乐明显表现了镇痛、镇静、降血压等多方面的作用。这很可能是通过神经体液因素而发挥作用的。
      例如，雄壮、激情、活跃的音乐，对人有良好的镇痛作用，使痛阈提高。这个作用的产生，与针剌与针灸镇痛一样，有一种神经体液因素参与其间。在类风湿患者体内，还可以促进β-内啡肽的水平提高。用祖国医学理论指导，音乐与针灸相结合，音乐的声波转换为电能，并与音乐欣赏同步地施于穴位上，其镇痛效用极为显着，临床上用于治关节病、痛风等等收效很好。
      又例如国外研究者发现，音乐可用于早老痴呆症，为期一个月的音乐疗法可以使一组早老性痴呆症患者的行为问题和睡眠障碍得到改善。这是因为音乐促进大脑内褪黑素分泌水平的提高。
  （选自范欣生编着《音乐疗法》，中国中医药出版社2002年1月第一版）
二、音乐的心理作用及生理基础
       在中国古代的医学和哲学论着中，包含着许多心身关系的辩证认识，如“心主神明”、“形神相印”等思想。在秦汉之际的中国古代医学经典《黄帝内经》中早已阐明了外感于“六淫”和内感于“七情”的相辅相成与协同作用的思想，在治疗和预防上主张“治神为本”、“主明则下安，以此养生则寿”等观点。中国古代典籍中有许多关于文艺心理学研究的精辟见解，《乐记》中就分析过音乐与人的心理活动的关系，也认识到音乐会对人的心理活动产生积极或消极的影响，还论述了音乐与情感的关系，认为情感能影响音乐，如悲哀时，发出焦虑、急促的声音；快乐时，发出舒畅、缓慢的声音；忿怒时，发出粗暴、严厉的声音等。同时也认识到音乐能够影响人的情感。
    人在生活实践中与周围事物相互作用，必然有这样或那样的主观活动和行为表现，这就是心理活动。具体地说，外界事物或体内的变化作用于人的机体或感官，经过神经系统和大脑的信息加工，就产生了对事物的感觉和知觉、记忆和表象，进而进行分析和思考。人在实践中同客观事物打交道时，总会对它们产生某种态度，形成各种情绪。人在生活实践中还要通过行动去处理和变革周围的事物，这就表现为意志活动。感觉、知觉、思维、情绪、意志等都是人的心理活动。
    现代音乐心理学开始于19世纪中叶研究音响与感觉之间的关系，50年代以后，信息论、控制论和人工智能学的出现，使音乐的感知、认识过程及其本质的探讨进一步深入，并更多地利用科学仪器对心理活动作出进一步的分析。如音乐对心理的剌激及其效果、音乐感、音乐记忆、音乐与感情的关系、音乐对社会心理的影响、音乐对疾病的作用等等。
    就听众欣赏的过程来分析，大抵可理解为一个极为错综复杂的综合体，既有感情活动，又有理性活动；既有认识过程，又有情感体验，颇难加以区分。大体来说，最初以直觉的方式形成认知时，就含有各种复杂的心理活动，它实际上表现为听众以往的一切知识和修养的总和在瞬间的复杂心理反应。如果通过反复聆听，就能逐步深化。
1、   音乐运动形式与情感
    音乐是声响的艺术，始终处于运动状态之中。音乐的声响在空气中波动，呈现着高低、强弱、长短等有规律的变化。从人情感上来讲，节奏本来就是人的固有特性，速度与情感的运动在时间形式上也相一致，感情变化的幅度则可分解成音乐中的旋律、音色、力度等要素。所以从本质上来说，音乐最适宜表达感情。音乐也好，人的情感也好，都是在一定时间里发生、发展，具有一定运动形式、反映各种矛盾作用的发展趋势。
    人能主观地感受节奏，有几种基本的感知能力：如时值和力度的感觉，听觉影像，节奏运动的冲动。人从婴儿时期开始就有自发的不随意节奏活动，在成长过程中它逐渐发展成由肌肉控制的有节奏的随意运动。节奏引导人的整个机体参与协调、平衡、统一的韵律活动，它给人以舒适、安详、自由的感觉。它能使机械性的活动延缓，或减少疲劳的出现，缓解由注意过度集中所造成的紧张。不同的节奏使人产生不同的情绪：圆舞曲的节奏给人以优美、飘动的感觉；进行曲的节奏使人感到刚劲、有力。节奏不但组合声音，而且组合人的活动，例如：行进的队伍、集体体操都要用节奏去指挥。有训练的乐队都能摆脱拍子的图示，凭乐队成员共同的内在节奏获得演奏上的完美统一。
    旋律、音色、力度、速度、节奏、音量交织在一起的时候，音乐运动就显得复杂了，表达的情绪就更为丰富。例如，单纯的节奏可以理解为事物有序的交替，也即运动秩序，节奏加快，显得它所表达的运动越来越活跃，情绪随之紧张和激动；节奏放慢，运动显得渐渐缓慢了，情绪就放松缓和；节奏越来越强，感到空间距离越来越近，情绪随之振奋。节奏与旋律等因素结合起来，作用就加强、丰富，让人的快乐、愤怒、悲伤、恐惧更为强烈。对感情影响来说，旋律中速度的因素非常重要，不同的速度使旋律线扩张和收缩，产生不同的曲率，具有不同的感情色彩，传达丰富的思想和情绪。音乐可以显着改善人的心理状态，对人的情绪、情感发生显着影响。音乐是人心对客观的反映。《乐记》中说引起悲哀的感情时，发出的声音焦虑、急促；引起快乐的感情时，发出的声音舒畅、缓慢；引起欣喜的感情时，发出的声音响亮、轻松；引起愤怒的情绪时，发出的声音直爽、庄重；引起慈爱的感情时，发出的声音柔和。对每一个正常人来说，即使在音乐知识方面比较贫乏，也能体会到一定的音乐成分可以明显影响我们，高音或低音都能产生相应的紧张和松弛的反应。
    音乐是人与人之间的情感交往的桥梁，当疾病使人与外界的正常联系减少，产生孤独感的时候，音乐是弥补这种情绪需要的一种良好手段。即使是一群互不认识的人，他们没有共同的语言，但一曲音乐却可能使其获得共同的体验；音乐也是一种使人的思绪或情绪从现实倒回到过去的时光隧道。如老人们常常喜欢吟唱过去的革命歌曲或戏曲，这正是他们怀旧心理的流露和渲泄。
   另外，进行音乐养生，实际上就是在进行有组织、有规律的活动，因为你必须自始至终注意乐曲的全貌，而乐曲本身是旋律、节奏、力度、速度等等有规律地组合。这样在音乐养生的过程中，参与者必须不断改变自己的行为，这是在无意识之中进行的，以适应音乐的有规律运动。这样持之以恒，对行为的改善是极其明显的，同时培养了参与者将注意力集中在力所能及的方面，对病后康复的信心有极大的好处。对心理有缺陷的人或者是因病致残的人来说，适当的音乐活动，如集体欣赏音乐，参加音乐会，特别是参加合唱、合奏等活动，人们自然地会聚在一起，可克服悲观失望情绪，促进与社会接触、与人沟通。
  （选自范欣生编着《音乐疗法》，中国中医药出版社2002年1月第一版）  
二、音乐的心理作用及生理基础
       在中国古代的医学和哲学论着中，包含着许多心身关系的辩证认识，如“心主神明”、“形神相印”等思想。在秦汉之际的中国古代医学经典《黄帝内经》中早已阐明了外感于“六淫”和内感于“七情”的相辅相成与协同作用的思想，在治疗和预防上主张“治神为本”、“主明则下安，以此养生则寿”等观点。中国古代典籍中有许多关于文艺心理学研究的精辟见解，《乐记》中就分析过音乐与人的心理活动的关系，也认识到音乐会对人的心理活动产生积极或消极的影响，还论述了音乐与情感的关系，认为情感能影响音乐，如悲哀时，发出焦虑、急促的声音；快乐时，发出舒畅、缓慢的声音；忿怒时，发出粗暴、严厉的声音等。同时也认识到音乐能够影响人的情感。
    人在生活实践中与周围事物相互作用，必然有这样或那样的主观活动和行为表现，这就是心理活动。具体地说，外界事物或体内的变化作用于人的机体或感官，经过神经系统和大脑的信息加工，就产生了对事物的感觉和知觉、记忆和表象，进而进行分析和思考。人在实践中同客观事物打交道时，总会对它们产生某种态度，形成各种情绪。人在生活实践中还要通过行动去处理和变革周围的事物，这就表现为意志活动。感觉、知觉、思维、情绪、意志等都是人的心理活动。
    现代音乐心理学开始于19世纪中叶研究音响与感觉之间的关系，50年代以后，信息论、控制论和人工智能学的出现，使音乐的感知、认识过程及其本质的探讨进一步深入，并更多地利用科学仪器对心理活动作出进一步的分析。如音乐对心理的剌激及其效果、音乐感、音乐记忆、音乐与感情的关系、音乐对社会心理的影响、音乐对疾病的作用等等。
    就听众欣赏的过程来分析，大抵可理解为一个极为错综复杂的综合体，既有感情活动，又有理性活动；既有认识过程，又有情感体验，颇难加以区分。大体来说，最初以直觉的方式形成认知时，就含有各种复杂的心理活动，它实际上表现为听众以往的一切知识和修养的总和在瞬间的复杂心理反应。如果通过反复聆听，就能逐步深化。
1、   音乐运动形式与情感
    音乐是声响的艺术，始终处于运动状态之中。音乐的声响在空气中波动，呈现着高低、强弱、长短等有规律的变化。从人情感上来讲，节奏本来就是人的固有特性，速度与情感的运动在时间形式上也相一致，感情变化的幅度则可分解成音乐中的旋律、音色、力度等要素。所以从本质上来说，音乐最适宜表达感情。音乐也好，人的情感也好，都是在一定时间里发生、发展，具有一定运动形式、反映各种矛盾作用的发展趋势。
    人能主观地感受节奏，有几种基本的感知能力：如时值和力度的感觉，听觉影像，节奏运动的冲动。人从婴儿时期开始就有自发的不随意节奏活动，在成长过程中它逐渐发展成由肌肉控制的有节奏的随意运动。节奏引导人的整个机体参与协调、平衡、统一的韵律活动，它给人以舒适、安详、自由的感觉。它能使机械性的活动延缓，或减少疲劳的出现，缓解由注意过度集中所造成的紧张。不同的节奏使人产生不同的情绪：圆舞曲的节奏给人以优美、飘动的感觉；进行曲的节奏使人感到刚劲、有力。节奏不但组合声音，而且组合人的活动，例如：行进的队伍、集体体操都要用节奏去指挥。有训练的乐队都能摆脱拍子的图示，凭乐队成员共同的内在节奏获得演奏上的完美统一。
    旋律、音色、力度、速度、节奏、音量交织在一起的时候，音乐运动就显得复杂了，表达的情绪就更为丰富。例如，单纯的节奏可以理解为事物有序的交替，也即运动秩序，节奏加快，显得它所表达的运动越来越活跃，情绪随之紧张和激动；节奏放慢，运动显得渐渐缓慢了，情绪就放松缓和；节奏越来越强，感到空间距离越来越近，情绪随之振奋。节奏与旋律等因素结合起来，作用就加强、丰富，让人的快乐、愤怒、悲伤、恐惧更为强烈。对感情影响来说，旋律中速度的因素非常重要，不同的速度使旋律线扩张和收缩，产生不同的曲率，具有不同的感情色彩，传达丰富的思想和情绪。音乐可以显着改善人的心理状态，对人的情绪、情感发生显着影响。音乐是人心对客观的反映。《乐记》中说引起悲哀的感情时，发出的声音焦虑、急促；引起快乐的感情时，发出的声音舒畅、缓慢；引起欣喜的感情时，发出的声音响亮、轻松；引起愤怒的情绪时，发出的声音直爽、庄重；引起慈爱的感情时，发出的声音柔和。对每一个正常人来说，即使在音乐知识方面比较贫乏，也能体会到一定的音乐成分可以明显影响我们，高音或低音都能产生相应的紧张和松弛的反应。
    音乐是人与人之间的情感交往的桥梁，当疾病使人与外界的正常联系减少，产生孤独感的时候，音乐是弥补这种情绪需要的一种良好手段。即使是一群互不认识的人，他们没有共同的语言，但一曲音乐却可能使其获得共同的体验；音乐也是一种使人的思绪或情绪从现实倒回到过去的时光隧道。如老人们常常喜欢吟唱过去的革命歌曲或戏曲，这正是他们怀旧心理的流露和渲泄。
   另外，进行音乐养生，实际上就是在进行有组织、有规律的活动，因为你必须自始至终注意乐曲的全貌，而乐曲本身是旋律、节奏、力度、速度等等有规律地组合。这样在音乐养生的过程中，参与者必须不断改变自己的行为，这是在无意识之中进行的，以适应音乐的有规律运动。这样持之以恒，对行为的改善是极其明显的，同时培养了参与者将注意力集中在力所能及的方面，对病后康复的信心有极大的好处。对心理有缺陷的人或者是因病致残的人来说，适当的音乐活动，如集体欣赏音乐，参加音乐会，特别是参加合唱、合奏等活动，人们自然地会聚在一起，可克服悲观失望情绪，促进与社会接触、与人沟通。
  （选自范欣生编着《音乐疗法》，中国中医药出版社2002年1月第一版）  
3、   音乐想象
    在人的想象中，听觉想象主要是以音乐为媒介，其它器官的感觉对音乐想象也有作用。人并不是把所听到的声音都作为媒介物在脑中印录下来，而是主动地、有选择地把与当时情境、情绪密切相关的声音再创造地印入脑中。例如欣赏音乐达到心醉神迷之际，实际的声音会启迪精神上的再创造。人的音乐想象力有明显的个别差异。有的人听觉影像非常清晰稳定，他们听到的“心的声音”就如听到实际的声音；但有的人，他们脑中很少或者从来没有过这种影像。这些差异，与智力没有什么关系。“心的耳朵”已经听到了音乐里的全部细节，如旋律及其音色变化、和声的转换、织体的结构和某些内声部的流动。储存在脑中的音乐映象并不是呆板的“档案”材料，而是开拓性的，能非常自由、活跃、奇异地相互影响和组合，形成千变万化的海洋，人们所听到的声音比现实世界的声音要多得多。音乐想象有不同的类型，主要包括审美的、理智的、感情的、冲动的和运动等等。一个人的想象可能侧重某种类型，也可能具有综合的类型。
    音乐语言是一种模糊语言，给人留下了广阔的想象天地。有些标名性标题音乐，没有文字点明主题、介绍背景（民乐中的“三六”、“中花六板”等，属此类），它们的音乐形象虽然是具体的，但却不确定，欣赏者完全结合自己的感情随着音乐自由飞翔。音乐可以表现非现实的、超脱的、梦境般的精神世界，以满足人丰富的想象力和创造力的需要，以及替代现在现实世界中不能满足和受阻的愿望；音乐不仅可以激发人并没有看到的色彩和形象的意象，也可以让你展开任何不可言喻的幻想和内心体验。
    由于音乐的欣赏带有主观能动的特点，听众在聆听音乐时，必须结合自己的主观经验，通过回忆、想象及联想等加以丰富补充，因此，可以算是一种个人的再创伤。它会因人而异，但又不会脱离音乐所表现及规定的大范围，只有听众本人才能体验，难以用语言或文字等具体概念来明确表达。即所谓“意在言外”或“弦外之音，”，得到精神上的满足及愉悦感。
4、   音乐道德感化
     儒家认为，音乐“通乎政而改风平俗”，“正音”可使人之间和敬、相亲、和顺，而“淫音”则乱世、乱心。所谓“音正而行正”、“乐和民声”。荀子在《乐论》中讲音乐心理作用的特点是“入人也深，化人也速”。所以，用优秀的音乐作品鼓舞人的同时，也有利于身心健康。
    音乐是一种影响人行为的特殊的东西，音乐既能激发人的原始本能，也能抑制这种本能。音乐有助于增强自我，帮助释放和控制不良情绪，使人获得真、善、美等情感体验，使认知和情绪得到升华和满足，表现人内心的丰富体验和人格魅力。由于音乐深刻强烈地作用于人的意识，从道德伦理的角度看，有两点十分明显，这就是爱与诚。爱是道德的基础，是音乐的底蕴。优秀音乐是道德的升华、道德的音化。像长笛、竖琴、大提琴三重奏《姑苏行》的旋律，宁静舒缓地刻画出晨雾依稀、幽叶滴露、杨柳堤台的景色，优美的旋律，典雅而宁静的音色，柔缓的节奏，使人产生一种温馨甜蜜和幸福感，特别是重复听后，每当乐句在耳际荡漾，心中立即就涌起爱的激情，这是交织了感性和理性在一起的复杂的心理体验。
    音乐对群体的心理影响巨大。在《乐记》中概括为：当微弱焦虑的音乐流行时，人民就产生忧心忡忡的情感；舒畅和谐、缓慢平易、内容丰富、节奏鲜明的音乐流行，人民就安康快乐；粗壮威严，充满激愤的音乐流行，人民产生严肃崇高的情感；舒畅洪亮、流畅柔和的音乐流行，人民就产生慈爱的感情；当淫邪散乱的音乐流行，人们就会产生淫乱的情感。
    音乐的社会功能主要是以潜移默化的方式通过欣赏者的心理活动而得以发挥的。有人说，音乐蕴含了天地之灵气，闪射着人性之光辉。崇高净美的音乐语言，唤起并充实人的爱心，爱已、爱人、爱自然、爱社会、爱国家、爱正义…….这种爱，成为推动人们从事有益于人、有益于社会的活动的内在动力。此说不无道理，最典型的例证是我们经常看到运动员在激烈的竞争后站在领奖台上，随着国旗升起，国歌奏响，在这熟悉亲切的旋律之中，激情汹涌如波涛，泪水汩汩而出，不能自制。这是音乐中洋溢的爱国之情对人们发挥的震撼力量，让人体验到为国献身的光荣。国歌这个旋律从她诞生的那天起，就激励着无数人前赴后继、为了中华民族献出毕生的力量乃至生命。
    音乐是心灵真诚的表达。“诚”是音乐的基本因素，古人说“唯乐不能以为伪”，音乐真实自然地将内心之真情乐化于外。
    音乐是美的结晶，音乐之美滋润人的心灵。在人的心理结构的建造过程中，形成一种对美的热爱和追求的心理定势，在这种积极的心理定势作用下，人们以美的法则塑造自己，使心灵、情感、个性、举止、行为、外表仪容都统一在美的基调之上，精神得真、善、美的升华。
5、   音乐心理作用的生理基础
    音乐心理作用的产生是人体生理结构决定的。所有欢乐、悲哀都是我们大脑对外界客观事物的特定反应，同时这种反应又影响到全身生理功能的协调。
    根据神经心理学家的研究，音乐心理作用的产生主要依据于以下的中枢结构。
   （1）网状结构。大脑的网状结构广泛接受来自高级中枢和低级中枢的神经冲动，并对整个中枢神经系统的机能进行调节。音乐经耳传入，形成神经冲动进入网状结构，对情绪的形成起着激活的作用。因为情绪色彩和情绪反应在很大程度上依赖于网状结构的状态，同时还通过网状结构来加强或抑制中枢对剌激的回答反应，提高或降低脑的积极性，对醒觉、注意力、感知能力，以及内分泌系统、内脏系统的功能活动都发挥重要的作用。
    网状结构的非特异投射系统是由不同的感觉区组成的，它在不同感觉中建立联系，可以把视觉信号传输给听觉中枢，也将听觉信号传到视觉中枢，这样就引起了前面所说的“通感”，优美的旋律在我们眼前形成一幅幅动人的画面，琴声中可以感到流水潺潺，笛声中可以感到蝶舞蜂飞。
   （2）边缘系统。边缘系统所属的各种结构，在大脑半球的内侧恰好形成个闭合的环圈，边缘系统各部分之间的联系复杂，也接受大脑不同部位发来的纤维，如5-羟色胺能神经元纤维、去甲肾上腺能、多巴胺能纤维末梢；此外，由脑干发出的胆碱能纤维也终结在边缘系统的不同部位。边缘系统的功能主要有以下几方面：①边缘系统可以调节内脏活动，引起呼吸、血管以及其它内脏反应。边缘系统还可以通过下丘脑、垂体系统的所谓神经体液途径，影响下丘脑各种神经分泌，从而影响相应垂体激素的分泌，导致内脏功能的改变。边缘系统中有一些神经元本身即是某种极敏感的感受器，这些神经元的活动对于调节体温变化，消化液的分泌量以及进食活动都具有十分重要的的生理意义。②调节中枢神经系统内的感觉信息。③影响或产生情绪。大脑边缘系统中有一个包括情绪行为与情绪体验的复合神经影响到大脑皮层，把情绪色彩附加在意识体验上。边缘系统调节着植物神经系统，尤其是调节与机体天然需要相联系的情绪反应，对身心健康尤为重要。边缘系统接受着躯体、内脏的各种感觉，同时也调节着大脑的功能，就整个系统而言，在大多数情绪下，各种情绪代表区在边缘系统内部有广泛的重叠范围。④引起睡眠活动。⑤参与学习和记忆活动。
   （3）大脑皮层。大脑皮层是皮层下部位以及整个有机体的最高调节器，直接调节、控制着情绪和情感，与皮层下神经协同活动，包括神经生理和生化过程共同参与，实现音乐的身心调节作用。现在神经解剖学家、神经生理学家和神经病理学家普遍承认上述皮层功能定位。大脑的中央前回、中央后回、颞横回、枕极和内侧的矩状裂周围的皮层等与它们所控制和承受的周缘器官有严格的对应关系。
    对中枢系统来说，皮层最大部分的联合区和边缘系统，它们大多接受多种渠道传入的信息，对不同的心理过程和心理状态（如感知觉的加工、学习记忆和情绪情感等）有不同作用，但不能认为这些心理过程都是彼此互不相关地独立进行的，更不能相信这些过程会分别在确定的有限部位中进行。大脑皮层的两个半球在功能上虽然有所分工，但在正常人，它们的工作也是统一的。
三、噪声对人体的影响
    噪声对人体的危害已被环境保护组织以及医疗保健机构所重视。数年前国外学者研究了噪声对生物系统作用的力学机制，在动物身上证实了不同频谱和强度的声振动会导致器官和组织生化过程的显着变化，其特征表现为大脑、肝脏、心肌和血液的结构和机能的改变。上述变化既与声振动的强度及作用时间有关，又与动物种类及组织有关。已有结果显示，一些典型的变化如红细胞总磷脂水平的增加和这些混和物组分的部分质变，并与脂质过氧化程度相关联；与此同时，红细胞膜三磷核苷酸（ATP）的活性也发生变化。

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图16                                         图17
　
后来有再用masking的方法，改成操弄不同频率的mask，测试是否影响test tone的侦测(如图18)。若mask的频率接近 tone时，只需较弱的强度。但若tone较高频或较低频时，需要强一点的mask才可遮盖。结果做出心理物理音调曲线psychophysical tuning curve，如图19。

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下图显示音波重迭互相抵消情况，左图表示未互相干扰前，右图表示互相干扰后。



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下图显示音波重迭互相加强情况的连续波形：

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频段跟踪和音色分离功能的基础是先天性的，例如一个刚生下两个月的婴儿，就能够从许多人的说话声中听出母亲的声音。但是人们后天的经验训练，会使这种功能得到更高水平的发展。举例说，一个经过严格训练、并长期从事音乐专业的乐队指挥，在交响乐队演奏时，能够分辨出上百件乐器的不同声音，能够发现乐手演奏中的细微错误。同样地，一个经常欣赏音乐的人，可以将交响乐演奏的复杂音响分离出旋律、和声、对位、节奏音型等各个不同的组织体。而一个极少接触音乐的人，显然缺少这种音响的层次分辨力。
当然，听觉的频段跟踪与音色分离能力不是无限度的，它受声场一定条件的制约。一般地说，当信号噪音比(在此处是指所跟踪的信号同背景信号的比例) 不低于3 dB时，所跟踪的信号清晰可辨，信噪比为0时，信号跟踪显得有点费力；信噪比为20 dB时，信号跟踪变得模糊不清；信噪比为4 dB以上时，频段跟踪将失去目标。
4人耳的掩蔽效应
   　
一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。被掩蔽音单独存在时的听阈分贝值，或者说在安静环境中能被人耳听到的纯音的最小值称为绝对闻阈。实验表明，3kHz—5kHz绝对闻阈值最小，即人耳对它的微弱声音最敏感；而在低频和高频区绝对闻阈值要大得多。在800Hz--1500Hz范围内闻阈随频率变化最不显着，即在这个范围内语言可储度最高。在掩蔽情况下，提高被掩蔽弱音的强度，使人耳能够听见时的闻阈称为掩蔽闻阈(或称掩蔽门限)，被掩蔽弱音必须提高的分贝值称为掩蔽量(或称阈移)。

a掩蔽效应
     　
已有实验表明，纯音对纯音、噪音对纯音的掩蔽效应结论如下：
     A.纯音间的掩蔽
              ①对处于中等强度时的纯音最有效的掩蔽是出现在它的频率附近。
              ②低频的纯音可以有效地掩蔽高频的纯音，而反过来则作用很小。
     B.噪音对纯音的掩蔽噪音是由多种纯音组成，具有无限宽的频谱
   　
若掩蔽声为宽带噪声，被掩蔽声为纯音，则它产生的掩蔽门限在低频段一般高于噪声功率谱密度17dB，且较平坦；超过500Hz时大约每十倍频程增大10dB。若掩蔽声为窄带噪声，被掩蔽声为纯音，则情况较复杂。其中位于被掩蔽音附近的由纯音分量组成的窄带噪声即临界频带的掩蔽作用最明显。所谓临界频带是指当某个纯音被以它为中心频率，且具有一定带宽的连续噪声所掩蔽时，如果该纯音刚好能被听到时的功率等于这一频带内噪声的功率，那么这一带宽称为临界频带宽度。临界频带的单位叫巴克(Bark)，1Bark＝一个临界频带宽度。频率小于500Hz时，1Bark约等于freq／100；频率大于500Hz时，1Bark约等于9+41og(freq／1000)，即约为某个纯音中心频率的20％。 通常认为，20Hz--16kHz范围内有24个子临界频带。而当某个纯音位于掩蔽声的临界频带之外时，掩蔽效应仍然存在。

b 掩蔽类型

(1)频域掩蔽
  　
所谓频域掩蔽是指掩蔽声与被掩蔽声同时作用时发生掩蔽效应，又称同时掩蔽。这时，掩蔽声在掩蔽效应发生期间一直起作用，是一种较强的掩蔽效应。通常，频域中的一个强音会掩蔽与之同时发声的附近的弱音，弱音离强音越近，一般越容易被掩蔽；反之，离强音较远的弱音不容易被掩蔽。例如，—个1000Hz的音比另一个900Hz的音高18dB，则900Hz的音将被1000Hz的音掩蔽。而若1000Hz的音比离它较远的另一个1800Hz的音高18dB，则这两个音将同时被人耳听到。若要让1800Hz的音听不到，则1000Hz的音要比1800Hz的音高45dB。一般来说，低频的音容易掩蔽高频的音；在距离强音较远处，绝对闻阈比该强音所引起的掩蔽阈值高，这时，噪声的掩蔽阈值应取绝对闻阈。
(2)时域掩蔽
  　
所谓时域掩蔽是指掩蔽效应发生在掩蔽声与被掩蔽声不同时出现时，又称异时掩蔽。异时掩蔽又分为导前掩蔽和滞后掩蔽。若掩蔽声音出现之前的一段时间内发生掩蔽效应，则称为导前掩蔽；否则称为滞后掩蔽。产生时域掩蔽的主要原因是人的大脑处理信息需要花费一定的时间，异时掩蔽也随着时间的推移很快会衰减，是一种弱掩蔽效应。一般情况下，导前掩蔽只有3ms—20ms，而滞后掩蔽却可以持续50ms—100ms。

有關聲音、聲學物理的問題，請查閱下列網站：

http://www2.sfu.ca/sonic-studio/handbook/Sound.html

http://www2.sfu.ca/sonic-studio/handbook/Sound.html


5音乐

音乐是通过有组织的声音(主要是乐音)所形成的艺术形象，表现人们的思想感情，反映社会现实生活的艺术。乐曲的创作、演奏(演唱)和欣赏，是音乐艺术实践的三个方面。

我们欣赏音乐是一种审美活动。美的标准是由一定时代、一定民族、一定社会阶级和阶层的审美趣味所决定的。音乐形式上的美，只是艺术美的一个方面，更重要的是艺术作品的内涵的美。音乐语言的表现功能，作曲家创作乐曲，也象文学家写诗歌、小说一样，有一套表情达意的体系，那就是音乐语言。

欣赏音乐包容了有三个层次，它首先从宫能上剌激聆听者的听觉，今聆听者对这种声音产生喜爱的感情，然后这种喜爱的感情渐渐炽热化起来，令聆听者发展成为发烧友。发烧友除了对音乐的追逐和热爱之外，还会额外的对音响器材能再生录音的音色的追逐和热爱。于是发烧友进入了一个理智的欣赏音乐层次。

要想理智的全面地欣赏一个音乐作品，就要具备以下几方面的知识：

1．官能的欣赏：官能的欣赏主要满足于悦耳，旋律非常好听，这是音乐吸引人的诱惑力，纯粹这样去聆听音乐，仅是官能的欣赏上的剌激，可以说是比较肤浅的欣赏。
2．感情的欣赏：要对一个音乐作品进行全面的领略，从而获得完美的艺术享受，除了官能的欣赏以外，还必须进入感情的欣赏。
3．理智的欣赏：音乐语言包括很多要素：旋律、节奏、节拍、速度、力度、音区、音色、和声、复调、调式、调性等。一首音乐作品的思想内容和艺术美，要通过各种要素才能表现出来。
    
旋律又叫曲调，是按照一定的高低、长短和强弱关系而组成的音的线条。它是塑造音乐形象最主要的手段，是音乐的灵魂。这是声音令人产生官能的和感情的感觉并喜爱上音乐的主要要素。我对莫扎特的旋律信手拈来的天才，真是由衷的钦佩，旋律彷佛取之不遏，创作之多是历史之冠！
    
节奏是各音谐在进行时的长短关系和强弱关系。由于不同高低的音同时也是不同长短和不同强弱的音，因此旋律中必然包含节奏这一要素。                              

节拍是强拍和弱拍的均匀的交替。节拍有多种不同的组合方式，叫做“拍子”。正常的节奏是按照一定的拍子而进行的。          
    
速度是快慢的程度。为使音乐准确地表达出所要表现的思想感情，必须使作品按—1定的速度演唱或演奏。
  
力度是强弱的程度。音的强弱变化对音乐形象的塑造，也起着很重要的作用。
    
节奏、节拍、速度、力度等都是音乐感情表露的最主要的手段。

音区是音的高低的范围。不同音区的音在表达思想感情时各有不同的功能和特点。            
    
音色是不同人声；不同乐器及其不同组合的音响上的特色。通过音色的对比和变化，可以丰富和加强音乐的表现力。
    
和声是两个以上的音按一定规律同时结合。和弦进行的强和弱、稳定与不稳定、协和与不协和，以及不稳定、不协和和弦对稳定、协和和弦的倾向性，构成了和声的功能体系。和声的功能作用，直接影响到力度的强弱、节奏的松紧和动力的大小。此外，和声的音响效果还有明暗的区别和疏密浓谈之分，从而使和声具有渲染色彩的作用。
    
复调是两个或几个旋律的同时结合。不同旋律的同时结合叫做对比复调，同一旋律隔开一定时问的先后模仿称为模仿复调。运用复调手法，可以丰富音乐形象，加强音乐发展的气势和声部的独立性，造成前呼后应、此起彼落的效果。
    
调式是从音乐作品的旋律与和声中所用的高低不同的音归纳出来的音列，这些音互相联系并保持着一定的倾向性。而调性则是调式的中心音(主音)的音高。在许多音乐作品中，调式和调性的转换和对比，是体现气氛、色彩、情绪和形象变化的重要手法。          ’
    
音乐语言的各种要素互相配合，具有千变万化的表现力。旋律尽管是音乐的灵魂，但其它要素起了变化，音乐形象就会有不同程度的改变。在一定条件下，其它要素甚至可起主要作用。想要进一步的了解，那就牵绊到音乐的理论专业的课程了，脱离了我们欣赏音乐的原始目的，故此点到即止。
简单的说：欣赏音乐进入另一阶段是：从音响系统和聆听空间里，捕捉音响系统回放出来的声音的「贵气」。「贵气」仅仅是声音的一种高雅气质，一种令人聆听起来身心很愉快、心仪仰慕、很舒畅欣慰，并且是一种铭记于心，很难忘记的经验。应该说是一种官能和感情混为一体的欣赏，但是如果缺乏了理智的分析，就很难品味出「贵气」而变做盲目的崇尚了。
音乐可以说是诸艺术中最深奥的一种,它深潜于诸艺术之底,音乐可以表达出人类最复杂最深刻的情感。一套音响系统,它的效果如何，决定于它是否表达出了音乐艺术的内涵。

我在這一節裡沒有附上英文，有關音樂詞彙的網站請參閱：

http://www.essentialsofmusic.com/

询众要求：补充一些有关阐述声音听觉系统(Sound Auditory System ) 和声音音准的认知 (Pitch Perception )概念的数据：

笔者注：
1.       此文是笔者撮摘并加修改，
2.       原文的英文本来就没有译成中文，我觉得这样更方便读，只要将英文看图识义便行。
3.       大概科学家的文笔有时写得比较干涩、难懂，我难以实时就懂的词句，经推敲了解后，我擅自将自己的体会写上去了。
4.       看来要很细心去参详才能懂，只好训练一下大家的毅力了。
  
听觉除了可以提供各种讯息之外，还有两个独特的功能：人与人之间语言的沟通交流，及以听觉上的享受─音乐。
　
听觉刺激
　
我们首先要界定「声音」。在物理上，只要物体震动，使空气产生一个疏密波，就有「声音」；在心理上，除了有物理刺激之外，还必须有人「听到」，成为一个知觉经验。
    
声波的传递需要介质，一般而言是空气。因此在真空容器中振动的物体，没有空气作为介质，我们是无法知觉到它的声音的。空气以疏密波的方式传导振动，这种波动在空气中速率每秒约340公尺，称为声波（sound wave）。
    
以纯音(pure tone)为例，纯音的声波以数学的方程式来看，是十分有规律的正弦波，如图10.1。图中波的amplitude称为振幅；周期(cycle)是指一个完整的波长；频率（frequency）是每秒传送的声波数目，而一般称为"赫"（Hertz，Hz）。1000Hz就是指每秒传送1000个声波。人类听觉约可听到20-20480 Hz的声波。

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图.1纵坐标是压力，横坐标是时间，显示出一个正弦音波的正负振幅、周期
　
听觉刺激的三个向度

音量(loudness)：音量就是声音的大小，与振幅有关。如果以可以听到的最小声音作为１，根据振幅的比例，那么我们可听到的最大声响则约为10，000，000，范围太大了。因此声音改以分贝（decibels）表示大小。db=20 log（刺激的振幅／标准的振幅）当采用标准振幅为20 micropascals时，则称为声压水平（sound pressure level，SPL）。音量每增加10分贝，我们会觉得音量增大了2倍。
　
1.    音高(pitch)：音调就是声音的高低，与频率有关。以钢琴的声音为例，如图2，可再区分声音高度(tone height)与声音色品(tone chroma的认知感觉是实时的新鲜体验、现卖生活般水灵，可以说是一种气质)，如A5(440 Hz)与A6(880 Hz)具有相同的tone chroma，但为不同的tone height，相差了一个octave八度。



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图 2
　
音色(timbre)：音色对应的是声波的波形，我们听到的声音都不是纯音，而是结合了好几个不同频率的波，可以利用Fourier analysis 加以分析成数个正弦波的元素。而这些正弦波中最低频的正弦波称为基频（fundamental frequency）；其余的称为谐音harmonics，为基频的整数倍。以图3为例，是一个complex sound复合声音的波形，可以分析成图4的三个正弦波，为频率440、880及1320Hz。

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感谢版主客气的褒赏，我只不过略尽棉力，回馈一下欣赏多年的音响给自己带来的、修养、乐趣、和幸福吧了。希望我能够不步别人的后尘，给音响看好者带来误导，就满足了。

慢慢学习，消化

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图10                                                 图11
　
整个basilar membrane中由于构造上的差异，在振动时会有一处最大位移，移动声波氛围（envelope of the traveling wave），而在此位移的波峰P处hair cell反应最激烈。如图12，因此可以最大位移的产生处代表频率。同时，可在耳蜗中找出对应频率，如图13。apex对应低频；base对应高频。

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