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本文首先对时域掩蔽和空间去掩蔽现有的理论和实验结果做了详细的阐述。然后从实验上探讨了掩蔽和被掩蔽声源在水平面方向分离时的前向掩蔽效应并作出了新的理论探索。
第一部分实验采用扬声器重发的方式,考察双扬声器布置与单扬声器布置两种情况下,三种频率(250Hz,1170Hz,4000Hz)的被掩蔽纯音信号的掩蔽阈值随该频率所在的临界带窄带掩蔽噪声5种声压级(30dB,40dB,50dB,60dB,70dB)变化的曲线。实验结果表明:声源空间分离时,除了个别情况之外,双扬声器重发时的掩蔽阈值都比单扬声器重发时有较大幅度的降低。对这种现象,文中提出其主要原因是掩蔽和被掩蔽声源在空间分离之后,由于人头传输函数的影响,会造成单耳信掩比的提高。实验结果还提示,高层听觉系统对双耳声信息综合处理也是空间去掩蔽的一个原因。
第二部分实验采用耳机虚拟声重发的方法,得到了耳机重发情况下前向掩蔽效应的实验结果:这些结果不仅重现了扬声器重发实验的结果,为前向掩蔽的空间去掩蔽提供了又一例证,而且发现了在耳机重发的情况下,掩蔽阈值差值随频率增大而增大的规律,并且随着时间间隔的增大,掩蔽阈值差值逐渐减小,在70dB时,20-40ms间掩蔽阈值差值出现上升现象。这一结果可以用时间积分效应及基底膜对输入声信号的非线性响应作出合理解释。
根据本文的实验研究结果,我们认为基于掩蔽的音频压缩算法如果要考虑时域掩蔽的效果,就必须同时考虑到掩蔽声和被掩蔽声在空间上的分开会造成信掩比的下降。否则,声音重放时就有可能造成一些未被掩蔽掉的声音没有编码的情况,从而丢失了有用信息,进而影响声音质量。也因此,有必要重新确立用于感知编码器的考虑了空间分离效应的时域掩蔽曲线。本研究的结果可以作为这方面进一步研究的实验基础。