掩蔽效应

在音频信号处理中，当一种声音的感知受到另一种声音的影响时，就会发生听觉掩蔽。

频域中的衰减效应被称为同步掩蔽、频率掩蔽或频谱掩蔽。 时域中的掩蔽效应被称为时间掩蔽或非同时掩蔽。

未屏蔽阈值是在没有屏蔽信号存在的情况下可以感知的最安静的信号电平。 掩蔽阈值是与特定掩蔽噪声结合时感知到的信号的最安静水平。 掩蔽量是掩蔽阈值和未掩蔽阈值之间的差异。

在存在掩蔽噪音的情况下，同一个人无法检测到猫抓挠的声音，除非抓挠声音的水平至少为 26 dB SPL。 我们会说该个体的目标声音（即猫抓挠声）的未掩蔽阈值为 10 dB SPL，而掩蔽阈值为 26 dB SPL。 掩蔽量就是这两个阈值之间的差异：16 dB。

掩蔽量将根据目标信号和掩蔽器的特性而变化，并且也将特定于单个听众。 虽然上例中的人能够以 26 dB SPL 检测到猫的抓挠声，但在猫抓挠声级增加到 30 dB SPL。

当声音被与原始声音持续时间相同的噪声或不需要的声音听不见时，就会发生同时掩蔽。 例如，1 kHz 的强大尖峰往往会掩盖 1.1 kHz 的较低电平音调。 此外，440 赫兹和 450 赫兹的两个正弦音在分开时可以清楚地感知。 它们同时呈现时无法被清楚地感知。

如果同时播放两种不同频率的两种声音，往往会听到两种不同的声音，而不是一种组合音。 单独听到频率的能力被称为频率分辨率或频率选择性。 当信号被感知为组合音调时，我们说它们驻留在相同的临界带宽中。 这种效应被认为是由于耳蜗内的过滤而发生的，耳蜗是内耳的听觉器官。 复杂的声音被分成不同的频率成分，这些成分在耳蜗基底膜内的纤毛上的特定位置引起振动模式的峰值。 这些成分然后在听觉神经上独立编码，听觉神经将声音信息传输到大脑。 只有当频率分量在频率上足够不同时才会发生这种单独编码，否则它们位于同一临界频带并在同一位置编码并且被感知为一个声音而不是两个。

将一种声音与另一种声音区分开来的滤波器称为听觉滤波器、收听通道或临界带宽。 频率分辨率发生在基底膜上，因为听众选择了一个以他们期望听到的频率为中心的滤波器，即信号频率。 急剧调谐的滤波器具有良好的频率分辨率，因为它允许中心频率通过但不允许其他频率通过。 耳蜗和耳蜗外毛细胞的损伤会削弱分辨声音的能力。 这解释了为什么由于耳蜗损伤而导致听力损失的人在区分语音中不同辅音方面比正常听力人更困难。

掩蔽说明了频率选择性的限制。 如果信号被与信号频率不同的掩蔽器掩蔽，则听觉系统无法区分这两个频率。

通过试验一种声音可以掩盖先前听到的信号的条件，可以测试听觉系统的频率选择性。

掩蔽器在提高信号阈值方面的效果取决于信号的频率和掩蔽器的频率。 每张图都显示了在顶角显示的每个掩蔽频率（250、500、1000 和 2000 Hz）下产生的掩蔽量。 例如，在xxx张图中，掩蔽器与信号同时以 250 Hz 的频率呈现。 绘制掩蔽器增加信号阈值的量，并针对不同的信号频率重复此操作，显示在 X 轴上。