音频信号处理学习-第一周

音频掩蔽效应

音频掩蔽效应(Audio Masking Effect)是指在特定条件下，一个声音（通常称为掩蔽声，Masker）能够掩盖另一个声音（通常称为被掩蔽声，Maskee），使得后者在听觉上不容易被听到或完全听不到的现象。

音频掩蔽效应在听觉处理的过程中十分常见，并且在音频压缩和降噪技术中被广泛利用。

音频掩蔽效应可以分为频率掩蔽和时间掩蔽两大类。

频率掩蔽

频率掩蔽(Frequency Masking)是指一个频率成分较强的声音能够掩盖其临近频率成分较弱的声音。

同时掩蔽

当两个频率成分同时存在时，较强的声音会掩盖较弱的声音，

特别是频率接近的情况下。

掩蔽带宽

掩蔽声的频率越高，其能掩盖的频率范围(掩蔽带宽)越大。

时间掩蔽

时间掩蔽(Temporal Masking)是指一个声音在时间上掩盖另一个声音的现象，分为前掩蔽和后掩蔽。

前掩蔽（Pre-Masking）

较强的声音是在出现之前能够掩盖较弱的声音，即使较弱的声音出现在较强的声音之前。

后掩蔽（Post-Masking）

较强的声音在消失后依然能够掩盖较弱声音，持续时间一般较短。

应用

1. 音频压缩：MP3等音频格式利用掩蔽效应，通过移除被掩蔽的声音来减少数据量，而不会影响到音质。
2. 降噪处理：利用掩蔽效应，可以在音频信号中有效的减少背景噪声，而不会显著影响主要音频信号的可听性。

例子

频率掩蔽

假设有两个纯音，一个频率为1000Hz，另一个频率为1020Hz。如果1000Hz的音强很多（比如80dB），而1020Hz的音相对较弱（比如40dB），那么在听觉上，1020Hz的音可能完全听不到。

时间掩蔽

假设一个短暂的爆裂声（如拍手）之后紧跟着一个较弱的声音（如低声说话），由于爆裂声的突然性和强度，它可能会在短时间内掩盖掉紧随其后的低声说话。