日期：2015/12/8 來源：中國(guó)演藝科技網(wǎng)

混響是房間中從聲源發(fā)出的聲波能量，在傳播過程中在各方向來回反射，并不斷被壁面吸收而逐漸衰減的現(xiàn)象。室內(nèi)混響的存在很早便被人們注意到，自從賽賓發(fā)現(xiàn)混響時(shí)間公式，室內(nèi)音質(zhì)的設(shè)計(jì)和控制就從經(jīng)驗(yàn)和藝術(shù)進(jìn)入相對(duì)理性的階段，混響時(shí)間成為室內(nèi)聲學(xué)中的基本概念和決定室內(nèi)音質(zhì)最重要的、甚至是唯一可以操作的參數(shù)。本文就混響時(shí)間對(duì)于音樂的主觀感受，即音樂情感感知的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)分成兩步，首先是對(duì)音樂情感的主觀評(píng)判，得到音樂素材在各個(gè)情感的心理尺度值，并提取了音樂的情感主分量；然后根據(jù)音樂情感感知評(píng)判結(jié)果選取音樂素材并對(duì)其進(jìn)行不同的混響處理，通過主觀聽音實(shí)驗(yàn)來考察混響對(duì)音樂情感感知的影響。

1 音樂情感的主觀評(píng)判

1.1 音樂素材 選取了90首民樂片段作為實(shí)驗(yàn)素材，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的混響處理。民樂混響主觀偏愛的混響時(shí)間平均值在1.3s附近，故選取了混響時(shí)間為1.3s的混響脈沖響應(yīng)與90首音樂片段分別卷積來得到聽音素材。研究結(jié)果都是基于連續(xù)混響，所以對(duì)信號(hào)的尾部都進(jìn)行了統(tǒng)一處理，以避免末端混響的影響。實(shí)驗(yàn)用的90首民樂如表1所列。表1 用于聽音試驗(yàn)的民樂素材 1.2 評(píng)判方法 評(píng)判依據(jù)為涵蓋音樂基本情感的描述詞，共26個(gè)：歡樂、悲傷、激情、安逸、快樂、憂傷、力量、安寧、愉快、憂郁、生機(jī)、閑適、輕松、神秘、甜蜜、溫柔、自由、柔情、活力、悠閑、神圣、夢(mèng)幻、恬靜、柔和、寧靜、無奈。實(shí)驗(yàn)采用系列范疇法，用五級(jí)評(píng)價(jià)尺度對(duì)情感描述進(jìn)行評(píng)判，情感的強(qiáng)烈程度等級(jí)按照遞增尺度進(jìn)行，依次為很弱、弱、中等、強(qiáng)、很強(qiáng)。將90個(gè)音樂信號(hào)隨機(jī)打亂，每個(gè)信號(hào)放三遍，要求被試對(duì)評(píng)價(jià)表中給出的情感描述詞和相應(yīng)情感的強(qiáng)烈程度上進(jìn)行勾選。如果認(rèn)為不涉及該類情感，則可以直接跳過不予勾選，進(jìn)行下一個(gè)指標(biāo)的等級(jí)評(píng)判。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)聽音室，利用耳機(jī)單聲道重放方式呈現(xiàn)，耳道口聲壓級(jí)保持在75dBA左右，共有19名被試者參與實(shí)驗(yàn)。 1.3 評(píng)判結(jié)果分析 根據(jù)主觀實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，經(jīng)處理得到相應(yīng)的90個(gè)信號(hào)在26個(gè)評(píng)價(jià)詞的心理尺度值并進(jìn)行主成分分析，提取了四個(gè)情感主分量。 （1）第一個(gè)情感主分量有快樂、輕松、憂郁、無奈、歡樂、愉快、自由、憂傷，這些情感包含了情緒基調(diào)中的正面和負(fù)面的情感，故將第一個(gè)情感主分量定義為情感的悲喜度； （2）第二個(gè)情感主分量有激情、力量、溫柔，集中表現(xiàn)了情感的緊張或者松弛，因此，將第二個(gè)情感主分量定義為情感的力度； （3）第三個(gè)情感主分量有閑適、悠閑，則第三個(gè)情感主分量定義為閑適度； （4）第四個(gè)情感主分量有夢(mèng)幻、神秘、神圣，因此，將第四個(gè)情感主分量定義為神圣度。 2 混響對(duì)音樂情感感知的影響 在經(jīng)過音樂情感評(píng)判實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)許多樂曲聽感上的情感并不是單一的，可能包含多種情感。所以在考察混響時(shí)間對(duì)音樂情感感知體驗(yàn)的影響時(shí)，選取了音樂情感傾向比較明顯的音樂素材，共30首。在情感感知強(qiáng)弱判斷之前必須讓被試者對(duì)音樂情感達(dá)成共識(shí)，并用準(zhǔn)確的語意詞匯描述該曲目的情感，并根據(jù)此情感對(duì)音樂情感感知強(qiáng)弱進(jìn)行判斷。 將這30首樂曲達(dá)成共識(shí)的情感可得到五類：快樂類，包含歡樂、快樂、愉快、喜悅等情感；悲傷類，包含悲傷、無奈、憂郁、憂傷；閑適類包含悠閑、閑適；柔靜類，包含柔和、安寧、柔情、寧靜；神圣類，包含神圣、神秘。根據(jù)情感分類將30首曲目分類，如表2所示。混響的控制通過混響時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。為了控制除了混響時(shí)間之外的其他變量，選定了Odeon軟件中的一個(gè)固定廳堂來制作反映混響狀態(tài)的房間脈沖響應(yīng)信號(hào)。保持房間的空間結(jié)構(gòu)、大小以及聽音位置不變，只均勻地改變房間的吸聲量，得到了混響時(shí)間分別為0.5s、1.0s、1.5s、2.0s、3.0s、4.0s、5.0s、7.0s的房間脈沖響應(yīng)信號(hào)，在與音樂信號(hào)卷積之后對(duì)信號(hào)的尾部都進(jìn)行了統(tǒng)一的淡出處理。表2 音樂曲目分類 2.1主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) 判斷音樂情感感知強(qiáng)烈程度的評(píng)價(jià)方式是尺度估計(jì)法。以每首曲目為例，與8個(gè)不同混響時(shí)間的脈沖響應(yīng)信號(hào)卷積之后共有8個(gè)聽音信號(hào)。將混響時(shí)間為1.5 s的信號(hào)設(shè)為參考信號(hào)，其他7個(gè)信號(hào)與之進(jìn)行隨機(jī)配對(duì)，7對(duì)信號(hào)隨機(jī)播放兩遍，即每首曲目有14對(duì)信號(hào)。根據(jù)曲目達(dá)成共識(shí)的情感對(duì)相繼播放的兩個(gè)信號(hào)在該情感感知強(qiáng)弱程度上進(jìn)行對(duì)比評(píng)判并打分。評(píng)分表格如表3，即選出情感感知強(qiáng)烈的信號(hào)，在相應(yīng)的位置上劃勾，然后情感感知強(qiáng)烈的信號(hào)相比情感感知較弱的信號(hào)大概成幾倍的關(guān)系，要求被試者在相應(yīng)的尺度上進(jìn)行標(biāo)注。聽音時(shí)聲壓級(jí)參考標(biāo)準(zhǔn)為帶仿真耳人工頭耳道入口處聲壓級(jí)75 dBA。被試者共26人。 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 將混響時(shí)間為1.5s信號(hào)的音樂情感感知的強(qiáng)度設(shè)為1，由主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得到各個(gè)信號(hào)情感感知尺度相對(duì)于參考信號(hào)的強(qiáng)弱倍數(shù)，發(fā)現(xiàn)這些散點(diǎn)用某種三項(xiàng)式能夠較好的擬合。將同類情感曲目的曲線放在一起觀察，曲線趨勢(shì)不一致的曲線用虛線標(biāo)出，發(fā)現(xiàn)多數(shù)情感類似的音樂情感感知強(qiáng)弱隨混響時(shí)間的變化都呈現(xiàn)出比較明顯的一致性趨勢(shì)，如圖1到圖5所示。圖1 混響對(duì)快樂類音樂情感感知的影響圖2 混響對(duì)悲傷類音樂情感感知的影響圖3 混響對(duì)閑適類音樂情感感知的影響圖4 混響對(duì)柔靜類音樂情感感知的影響圖5 混響對(duì)神圣類音樂情感感知的影響 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，混響對(duì)每種情感感知的影響趨勢(shì)是比較明顯的，即對(duì)于快樂、悲傷、閑適、柔靜和神圣類的音樂，它們的情感感知隨著混響時(shí)間的變化通常表現(xiàn)出某種特定的規(guī)律。剔除個(gè)別感知規(guī)律明顯不一致的曲目，將其他曲目的情感值做平均，得到每類情感隨混響時(shí)間變化的趨勢(shì)擬合圖，如圖6所示。圖6 混響對(duì)各類音樂情感感知的影響 根據(jù)上圖可以發(fā)現(xiàn)，在7s的混響時(shí)間以內(nèi)，隨著混響時(shí)間變大，各類音樂情感感知強(qiáng)弱的變化規(guī)律如下： （1）快樂類音樂情感感知的強(qiáng)弱趨勢(shì)是上升再下降的?；祉憰r(shí)間為2 s時(shí)情感感知最強(qiáng)烈，混響時(shí)間為6 s時(shí)情感感知最弱； （2）悲傷類音樂情感感知的強(qiáng)弱趨勢(shì)是先上升再下降的。混響時(shí)間在3 s~4 s時(shí)情感感知最強(qiáng)烈； （3）柔靜類音樂情感感知的強(qiáng)弱趨勢(shì)是在3 s左右前比較平緩，之后下降； （4）閑適類音樂情感感知的強(qiáng)弱趨勢(shì)是在4 s左右前下降，之后比較平緩； （5）神圣類音樂情感感知的強(qiáng)弱是先下降再上升，混響時(shí)間在4 s左右時(shí)情感感知最弱。

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