소리의 주파수 영역 마스킹이란 무엇인가요?

더 약한 소리(마스크된 소리)에 대한 청각적 인식이 다른 더 강한 소리(마스킹 소리)의 영향을 받는 현상을 인간 귀의 '마스킹 효과'라고 합니다. 마스크된 소리가 단독으로 존재할 때의 청력 역치의 데시벨 값, 또는 조용한 환경에서 사람의 귀로 들을 수 있는 순음의 최소값을 절대 청력 역치라고 합니다. 실험에 따르면 3kHz-5kHz의 절대 청력 역치는 가장 작습니다. 즉, 인간의 귀는 약한 소리에 가장 민감한 반면 저주파 및 고주파 영역의 절대 청력 역치는 훨씬 더 큽니다. 주파수에 따른 청력 역치의 변화는 800Hz-1500Hz 범위에서 가장 중요하지 않습니다. 즉, 언어 저장은 이 범위에서 가장 높습니다. 마스킹의 경우, 마스킹된 약한 소리의 세기를 인간의 귀가 들을 수 있을 정도로 증가시켰을 때의 청력 역치를 마스킹 청력 역치(또는 마스킹 역치)라고 하며, 마스킹된 약한 소리가 증가해야 하는 데시벨 값은 다음과 같다. 마스킹 양(또는 임계값 이동)이라고 합니다.

1． 마스킹 효과

순음에 대한 순음 마스킹 효과와 순음에 대한 노이즈의 마스킹 효과는 실험을 통해 다음과 같이 나타났습니다.

순음 간 마스킹

① 다음과 같은 사람들의 경우 적당한 강도의 순음이 해당 주파수 근처에서 가장 효과적으로 차폐됩니다.

② 저주파 순음은 고주파 순음을 효과적으로 마스킹할 수 있지만, 반대로 그 효과는 매우 작습니다.

B. 소음에 의한 순음 마스킹 소음은 다양한 순음으로 구성되어 무한히 넓은 스펙트럼을 갖는다

마스킹하는 소리가 광대역 소음이고 마스킹된 소리가 마스킹 임계값은 일반적으로 저주파 대역의 잡음 전력 스펙트럼 밀도보다 17dB 높고 500Hz를 초과하면 상대적으로 평탄하며 10년마다 약 10dB씩 증가합니다. 마스킹된 사운드가 협대역 소음이고 마스킹된 사운드가 순음인 경우 상황은 더욱 복잡해집니다. 그 중 마스킹된 사운드 근처, 즉 임계 주파수 대역에 위치한 순음 성분으로 구성된 협대역 소음이 가장 뚜렷한 마스킹 효과를 나타냅니다. 소위 임계 주파수 대역이란 순수한 음이 중심 주파수와 특정 대역폭을 갖는 연속적인 잡음으로 가려졌을 때, 단지 들을 수 있을 때 순음의 파워가 이 잡음의 파워와 같다면 이를 의미합니다. 주파수 대역이면 이 대역폭을 임계 대역폭이라고 합니다. 임계 주파수 대역의 단위를 Bark라고 하며, 1 Bark = 임계 주파수 대역 폭을 의미합니다. 주파수가 500Hz보다 작을 때 1Bark는 대략 freq/100과 같고, 주파수가 500Hz보다 클 때 1Bark는 대략 9+41og(freq/1000)와 같으며 이는 중심 주파수의 약 20%입니다.

일반적으로 20Hz~16kHz 범위에는 24개의 하위 임계 주파수 대역이 있다고 믿어집니다. 순음이 마스킹 사운드의 임계 주파수 대역을 벗어나더라도 마스킹 효과는 여전히 존재합니다.

2. 마스킹의 종류

(1) 주파수 영역 마스킹

주파수 영역 마스킹은 마스킹하는 소리와 마스킹된 소리가 동시에 작용할 때 발생하는 마스킹 효과를 말합니다. , 동시 마스킹이라고도 합니다. 이때, 강력한 마스킹 효과인 마스킹 효과 중에는 마스킹 사운드가 항상 작동합니다. 일반적으로 주파수 영역의 강한 소리는 동시에 들리는 근처의 약한 소리를 가립니다. 약한 소리가 강한 소리에 가까울수록 반대로 더 멀리 있는 약한 소리는 가려지기 쉽습니다. 강한 소리는 쉽게 가려지지 않습니다. 예를 들어, 1000Hz 톤이 다른 900Hz 톤보다 18dB 더 높으면 900Hz 톤은 1000Hz 톤으로 가려집니다. 그리고 1000Hz 사운드가 더 멀리 있는 다른 1800Hz 사운드보다 18dB 더 높다면 두 사운드가 인간의 귀에 동시에 들리게 됩니다. 1800Hz 사운드를 들리지 않게 하려면 1000Hz 사운드가 1800Hz 사운드보다 45dB 높아야 합니다. 일반적으로 저주파 소리는 강한 소리에서 멀리 떨어진 고주파 소리를 쉽게 가릴 수 있으며, 절대 청력 임계값은 강한 소리로 인한 마스킹 임계값보다 높습니다. 청력 역치.

(2) 시간적 마스킹

일명 시간적 마스킹은 마스킹된 소리와 마스크된 소리가 동시에 나타나지 않을 때 마스킹 효과가 발생하는 것을 의미하는데, 이 또한 헤테로크로닉 마스킹이라고 합니다. 동시 마스킹은 선행 마스킹과 지연 마스킹으로 구분됩니다. 마스킹 효과가 마스킹 사운드가 나타나기 전 일정 기간 동안 발생하면 이를 리딩 마스킹이라고 하고, 그렇지 않으면 래그 마스킹이라고 합니다. 시간적 마스킹의 가장 큰 이유는 인간의 뇌가 정보를 처리하는 데 일정 시간이 걸리며, 이시성 마스킹은 시간이 지나면서 빠르게 쇠퇴하게 되는데, 이는 약한 마스킹 효과입니다.

일반적인 상황에서 선행 마스킹은 3ms-20ms에 불과한 반면 지연 마스킹은 50ms-100m 동안 지속될 수 있습니다.