耳朵是一個很神奇的器官，我們只有通過耳朵，才能聽到世間萬物各種各樣的聲音，也因為耳朵我們才有重現(xiàn)聲音的“妄想”，才會發(fā)明了音響，而音響又讓我們通過耳朵得到精神的升華。不敢想象，要是我們沒有耳朵，這個世界會變得無法想象，人類世界的精彩馬上黯淡失色。在此，小靈強烈呼吁大家：保護好耳朵，養(yǎng)成良好的用耳習(xí)慣，才能更好地享受更精彩的生活。今天跟大家聊聊關(guān)于耳朵的神奇之處。
人耳的感受性
人類耳朵聽覺感受的動態(tài)范圍很寬，能感受到的最小聲壓級為0dB，能耐受的最大聲壓級可達(dá)140dB，兩者相差1億倍；人耳能聽到的純音最低可達(dá)20Hz，最高為20kHz；對聲長的解析力更是驚人。聲音要達(dá)到一定聲級才能聽到，最小可聽聲級稱為絕對閾限，是聽覺絕對感受性的表征量。正常人的聽覺范圍如下圖所示：
可聞聲的強度與頻率范圍
人耳對不同參量的兩個聲音最小聽覺差稱為差別閾限D(zhuǎn)L，它是聽覺差別感受性的表征量。差別閾限可以是絕對值，也可以是相對值。例如一個聲音的強度I為1000dB，強度增減50dB即可被覺察出來，ΔI=50dB就是絕對差，而ΔI/I=50/1000=0.05就是相對差。ΔI/I稱為韋伯分?jǐn)?shù)。
人耳聽覺的感受性體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)對音頻高、中、低各頻段平衡性的控制。整體平衡性不是指頻率響應(yīng)曲線的平直，而是指高、中、低頻段適當(dāng)?shù)牧扛蟹峙?。低頻基礎(chǔ)要好一些，它在整個音樂里造成穩(wěn)固狀態(tài)。合理的高、中、低頻量感就是整體平衡性。整體平衡性的器材發(fā)出的聲音會耐聽，也就是人們所說的音樂性。
(2)密度與重量感。它反映聲音的厚實和飽滿度，聽起來更具真實感。
(3)透明感。它感受的是聲音的耐聽而不刺耳的程度。
(4)層次感。它反映的是聲場中聲音空間層次的清晰程度。
(5)定位感。根據(jù)聲音的來向確定音響感覺。
(6)速度感與暫(瞬)態(tài)反應(yīng)。指器材各項反應(yīng)的快慢。
(7)想像力與形體感。它反映聲音的立體感。
(8)對比性。音效具有可比性。
(9)空間感。它反映聲場空間的大小。
人耳的靈敏度和掩蔽效應(yīng)
人耳的靈敏度
人耳的聽覺靈敏度是指人耳對聲壓、頻率及方位的微小變化的判斷能力。
當(dāng)聲壓發(fā)生變化時，人們聽到的響度會有變化。例如聲壓級在50dB以上時，人耳能分辨出的最小聲壓級差約為1dB；而聲壓級小于40dB時，要變化1~3dB才能覺察出來。當(dāng)頻率發(fā)生變化時，人們聽到的音調(diào)會有變化。例如頻率為1000Hz、聲壓級為40dB的聲音，變化3Hz就能察覺出來；當(dāng)頻率超過1000Hz、聲壓級超過40dB時，人耳能察覺到的相對頻率變化范圍(Δf/f)約為0.003。另外聽覺靈敏度還與年齡有關(guān)，因人而有所差異。
人耳掩蔽效應(yīng)中聲強與頻率的關(guān)系圖
研究結(jié)果表明：對于純音，人耳能分辨出280個聲壓層次和1400個頻率層次；對于復(fù)音，人耳只能分辨7種不同的響度層次和7種不同的音調(diào)，共49種響度和音調(diào)的組合。
掩蔽效應(yīng)
掩蔽效應(yīng)是指同一環(huán)境中的其它聲音會使聆聽者降低對某一聲音的聽力，或者說一個聲音的聽閾因為另一個較強聲音的存在而上升的現(xiàn)象稱為掩蔽。當(dāng)一個復(fù)合聲音信號作用到人耳時，如果其中有響度較高的頻率分量，則人耳不易覺察到那些低響度的頻率分量，這種生理現(xiàn)象稱為“掩蔽效應(yīng)”。一個聲音對另一個聲音的掩蔽值，被規(guī)定為由于掩蔽聲的存在，被掩蔽聲的聽閾必須提高的分貝數(shù)，提高后的聽閾稱為掩蔽閾。
實驗證明：對于純音，一般低音容易掩蔽高音，而高音較難掩蔽低音。當(dāng)兩個信號的頻率比較接近的時候，有差拍現(xiàn)象存在，這時聽到的不再是這兩種頻率的信號，而是被低頻調(diào)制的單頻聲音。調(diào)制頻率等于原來兩種頻率的差。當(dāng)信號很弱時，完全聽不出差拍現(xiàn)象，信號較強時，差拍現(xiàn)象就出現(xiàn)了。
當(dāng)掩蔽聲消除后，掩蔽效應(yīng)并不是立即消除的，聽閾的復(fù)原即回落到原來沒有掩蔽聲時的值需要一段時間。我們把這個現(xiàn)象稱為聽覺暫時損失，其量值可代表聽覺疲勞程度。掩蔽聲刺激的時間越長，強度越強，疲勞程度也就越厲害。
在背景和噪聲中，雙耳識別信號的靈敏度一般比單耳強，也就是說對雙耳聽閾的掩蔽作用小于對單耳的掩蔽作用。尤其當(dāng)掩蔽聲和信號從不同方向傳到人耳時，對雙耳聽閾的掩蔽作用就更小一些。
掩蔽效應(yīng)有利有弊，如一些降噪系統(tǒng)就是利用掩蔽效應(yīng)的原理設(shè)計的；信噪比的概念及其指標(biāo)要求也是根據(jù)掩蔽效應(yīng)提出來的。在數(shù)字音源中，可利用掩蔽效應(yīng)進行壓縮編碼。