人耳检测到声音有半毫秒的延迟

研究人员发现了人耳检测不同频率声音的时间延迟的准确度。听力是我们最敏感的感官之一，即使是音质上的小问题也会干扰聆听体验。阿尔托大学的声学研究人员与专业监听扬声器制造商真力 (Genelec) 合作，研究了人耳在听觉最敏感的频率范围内可以检测到的声音延迟变化有多小。人们通常会听到 20 到 20,000 赫兹范围内的声音。这项研究的独特之处在于，研究人员不仅研究了延迟的影响，还研究了听众如何感知一系列频率的负面延迟。在实践中，这意味着研究人员可以确定一个人在特定频率范围内的声音事件在另一个声音之前到达时听到的敏感程度。负延迟以千分之一秒为单位进行调整，由滤波器产生，该滤波器在某些频率有选择地将音频转移到不同的时间点，而不会影响声音的大小。 '我们使用的频率选择、时间反向滤波技术是数字信号处理领域的新技术。为了实现负延迟，我们需要进入未来。阿尔托大学的博士后研究员 Juho Liski 解释说，这种现象是由软件产生的，从某种意义上说，它就像一台时间机器。在听力实验中，12 名受试者听了经过处理和未经处理的声音，研究人员研究了参与者是否能够可靠地区分它们。最容易识别的声音是响板、打击乐器和短促的咔嗒声。

'扬声器跨频率电平变化的可听性是众所周知的，但群延迟变化的可听性研究较少。与其他频率相比，群延迟的变化导致某些频率范围在时间上向前或向后移动，”阿尔托大学教授 Vesa Välimäki 说。研究人员认识到，音频在通过扬声器时会作为频率的函数而延迟，但问题仍然存在于音频中由此产生的延迟变化在不同频率下的可听度。 '这项研究表明，当音频提前以某些频率开始时，人们可以听到差异。某些频率相对于其他频率的半毫秒延迟也是可以听到的。 Välimäki 和 Liski 在讨论结果时说，超过检测阈值所需的延迟量在不同频率下差异很大，但在声音开始或停止时尤其能听到延迟。数字信号处理的发展使非常精确的声音处理成为可能，为声学研究和开发开辟了新的可能性。 '我们开发工作的主要目标是重现已录制的完整音频，但没有额外的东西。扬声器可以创建精确的立体声声场至关重要，而再现时间准确的声音是其中的核心部分。与阿尔托大学的研究合作加深了我们对设计扬声器所需精度​​要求的理解。我们感兴趣的是当再现声音的时间精度提高时，一个人无法再感知到改进的极限，”真力研发总监 Aki Mäkivirta 说。研究结果发表在业界领先的 IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing 上。您可以从此链接阅读 Open Access 文章。近年来，阿尔托大学声学实验室在真力资助的 IMPRESS 和 IMPRESS2 项目中研究了感知听觉延迟。

Juho Liski 博士后研究员，阿尔托大学信号处理和声学系 [电子邮件保护] + 358 40 547 5560 Vesa Välimäki 阿尔托大学信号处理和声学系教授 [电子邮件保护] + 358 50 569 1176