听力训练对特定听觉辨识能力的影响

2014-09-12 03:01张婧颖孟子厚
关键词:受训者纯音频点

张婧颖,孟子厚

(中国传媒大学 传播声学研究所,北京 100024)

1 引言

听力训练是声频工程中一项非常重要的实践技能训练,无论是专业学生或从业人员,目标都是培养他们具备优秀的听辨能力。这种听能的获得一部分是天生的,还有相当一部分是后天学习获取的。目前,高等院校中的音乐、录音工程等专业除了以“视唱练耳”的传统形式来培训学生的听力外,也设置了一些专门针对声频工程实践的综合听力训练课程。另外,在一些要求从业人员具备某种特定听能的特殊行业中,例如对某类水下声信号的辨识能力,基本上采取针对性强、重复性高和内容较单一的训练方式[1]。而相关实验表明这种训练方式的作用是有限的,当人耳的辨识能力达到一定程度后,训练的作用就会随之下降,从而丧失主导作用[2],并且受训者也容易产生枯燥、厌倦感。因此,在特定听辨任务的训练中引入声频工程综合听力训练作为辅助训练,在调节训练厌烦感的同时,是否对特定听辨任务的能力提升有促进和正迁移作用是一个值得探讨的问题。

本文介绍了中国传媒大学传播声学研究所的一个听力训练课程,并在训练前后对受训者进行了三项特定听能指标的测试,包括听力级(听阈)、噪声中对纯音的辨识能力(掩蔽阈)、特定频率上的频率分辨力(差别阈限)等,而且在整个训练中并未对这三项听能进行针对性的训练。训练前后的测试结果对比发现,针对这三项听辨能力,受训者均有不同程度的提升,表明该训练课程对特定听能的提升产生了正迁移作用[3]。

2 课程设计与实施

目前,声频专业和音乐专业开展的听音训练大都是针对乐音和人声的音强、音高、音色的听辨。而在声频工程实践应用中涉及的声音类型非常广泛,包括纯音、窄带噪声、复合声、器乐声、语言声、环境声等;听辨能力除了对声音三个基本要素的判断外,还包括音质主观评价、声场环境感知、声信号失真判断、双耳听觉感知、音乐情感体验等。中国传媒大学传播声学研究所实施的听力训练课程是一项综合性的训练课程,侧重于为声频工程中的音质评价训练听音评价人员[4]。本文中听力训练课程设计的重点是用经过设计的训练内容与训练方法去唤醒受训者对音质的敏感性和鉴别能力。

本文所述实验的听力训练对象是一组一年级研究生,他们的本科专业大都是电子信息工程或通信工程,对声频专业的基础理论基本不熟悉,除了个别人具有一定的自学乐器演奏能力外,也基本上没有受过任何的乐理训练和专业听力训练,因此课程设计中考虑了两方面的内容:一方面是对声频工程基础知识的讲解;另一方面是与实践相关的听音训练。通过这两部分的结合,让受训者在对基础理论有了整体了解的基础上,唤醒他们在声频工程实践中对声音的感觉和评价能力。

听力训练课程内容分为13个单元,每个单元围绕一个主题展开,如表1所示。第1单元是对听觉生理与心理基础、音响设备主观音质评价的介绍。第2~10单元中均包括相关理论讲解和听力训练两部分。例如,第4单元中,首先介绍白噪声、粉红噪声和窄带噪声的频谱结构,并对比听感上的差异。其次,介绍了室内声学中常见的“染色效应”,并对音乐、语言的 “声染色”进行听辨。最后,感受不同音色(“丰满”与“单薄”等)的音乐,体会不同放音设备对音质的影响,进一步熟悉音响产品主观音质评价方法。

第11、12单元中介绍了听感与其它感官(视觉、情感等)的交互作用。人对声音的感知并不是一个完全独立的过程,它会受到其它感知因素的影响。因此,在传统模式的听能训练中,可以利用其它刺激的介入,以非直接地方式提高受训者的听能。第13单元是对中西方代表性音乐作品的听赏,提高受训者对声音的感悟能力。由于每次集中训练的时间有限,所以针对每个单元给受训者布置适量的课后训练作业进行自我练习。最后一个单元是进行课程的总结。

参加此次训练的一年级研究生,总共11人,其中6名女生,5名男生,年龄在21~24岁之间。听力训练课程在符合听音标准的房间内进行。所用设备包括专业等级的声卡、耳机分配器、监听耳机和监听音箱,以及针对各章节内容设计的音频素材。

训练每周进行2次,每次训练时长约1.5~2小时,整个课程约20次,持续两个月的时间。在整个训练课程开始前和结束后,分别对所有受训者进行了三项听能指标的测试,包括听力级、噪声对纯音的掩蔽量、纯音的频率差别阈限等。

3 训练对听觉辨识能力的影响

3.1 听力级的变化

听力级的测试采用诊断型听力计和压耳式耳机,考虑到低频和高频区域的听觉不稳定性,测试频点选取250 Hz、500 Hz、750 Hz、1kHz、1.5kHz、2kHz、3kHz和4kHz。训练前后两次测试的设备、方法、环境和测试人员保持完全一致。

表2给出了训练前、后的听力级测试结果。可以看出训练前,受训者D、I、C和H在各频点的平均听力级在-5.8~-1.2dB HL之间,在整体中属于较强的听力水平。而受训者J、F、A和B听力级平均值在3.4~6.9 dB HL之间,在整体中相对偏弱一些。由训练后的结果可以看出,基本上所有受训者的平均听力级都降低了,降低量在0.5~6.1dB之间。

表2 训练前、后的听力级统计结果(dB HL)

图1中进一步看出,受训者A的平均听力级值从4.3 dB降到-1.8 dB,降低量达到6.1dB,其次是B、F和J,分别下降了4.2 dB、3.9 dB、3.7dB,并且他们训练前的听力相对较差一些。另外,受训者D、H、E和I的听力级稍有0.1~2.5 dB范围内的上升,基本在测量误差范围内,而他们训练前的听力较好。因此,对于原本听力相对较弱的受训者,训练的正迁移作用较大一些,对于原本听力较好的受训者则迁移作用不明显。

图1 训练前、后的听力级对比

表3是训练前、后各频点上所有受训者的平均听力级,训练前4kHz的听力级最低为-2.6dB HL,1.5kHz的听力级最高为2.8dB HL。训练后,4kHz的听力级仍最低为-5.9dB HL,而250Hz听力级最高为1.7dB HL。从图2中可看出,整体的平均听力级在各频点上均有所降低,降低量在1.0~3.0dB之间。特别是1kHz和4kHz处降低量最大,而低频处较小。表明该训练对受训者整体的中、高频的听力迁移作用相对大些。

图2 训练前、后受训者整体的听力级对比

频 率250 Hz500 Hz750Hz1kHz1.5kHz2kHz3kHz4kHz所有受训者的平均听力级训练前2.62.40.72.62.81.3-1.7-2.6训练后1.71.40.4-0.11.5-0.8-2.6-5.9

训练后听力级的降低体现了迁移作用的大小。因此,听力级降低量可以表征训练对听力级的迁移量,而训练前听力级表征其原本的基础量。图3给出了听力级迁移量和听力级基础量之间的变化趋势。在一定范围内,随着基础量的增加,即原本听力水平的降低,训练产生的迁移作用逐渐增大。

图3 听力级迁移量与基础量的关系

3.2 噪声中纯音辨识能力的变化

对人耳在噪声中的纯音辨识能力测试是通过测量噪声对不同频率纯音的掩蔽程度得到的。被掩蔽声(即纯音)在无噪声条件下单独存在时的听阈称为绝对听阈。在噪声条件下,人耳能够听见被掩蔽声时的听阈是掩蔽阈值。测试中的掩蔽声是80dB窄带噪声,被掩蔽声是与听力级测试中相同的各频率纯音。掩蔽量则用噪声声压级(即80dB)与掩蔽阈值的差值表示。

噪声掩蔽纯音测试系统是利用调音台将听力计左右两路的纯音信号和噪声信号进行混合,然后将其输出给耳机,即为掩蔽阈测试信号。表3给出了训练前、后的掩蔽量测试结果。训练前各频点的平均掩蔽量在4.0~8.7dB范围内,其中受训者B、H的掩蔽量相对最低,即噪声中辨识纯音的能力相对较差些;而G的掩蔽量最高,即辨识能力较好些。训练后各频点的平均掩蔽量在5.6~8.8dB之间。图4中也可以看出,训练后大部分受训者的掩蔽量都提升了,其中受训者F和A的增量最大,分别为3.9dB和2.7dB,并且他们在训练前的掩蔽量较低。

G的增量约-0.3 dB,基本上在测量误差范围内,且训练前的掩蔽量最高。另外,B的增量仅为0.2 dB,训练前的掩蔽量最低。

因此,对于原本听辨水平较差的受训者,训练后的迁移作用较大;而原本较好的受训者表现出的迁移作用较小。另外,对于原本辨识能力较差且训练的迁移作用很小的受训者也值得注意。

图4 训练前、后的掩蔽量对比

表4是训练前、后各频点上整体的平均掩蔽量。图5中也可看出,受训者整体在各频点上的掩蔽量均有所增加,增量在0.5~1.7dB之间,其中500Hz的掩蔽量增量最大且训练前掩蔽量最低。因此,对于整体辨识能力较弱的频点,训练的迁移作用较大。

另外,掩蔽迁移量和基础量之间没有呈现明显的变化关系。

图5 训练前、后受训者整体的掩蔽量

受训者ABCDEFGHIJK所有频率的平均掩蔽量训练前5.04.06.57.16.34.98.74.36.26.15.3训练后7.74.27.28.64.28.88.45.47.57.94.8

表5 训练前、后的掩蔽量统计结果(dB)

3.3 频率感知的差别阈限变化

为了考察训练对频率分辨力的迁移作用,分别测量了受训者对250Hz、1kHz和4kHz纯音的频率感知差别阈限,并用差别阈限与标准刺激的比值,即相对差别阈限来表示。表6是训练前、后三个频点的平均相对差别阈限值。训练前,受训者I的三个频点平均差别阈限值最小为0.14%;A最大为1.8%。训练后,受训者I的平均差别阈限值仍最小达到0.1%;A也仍最大为1.18%。

表6 训练前、后频率相对差别阈限

图6是训练后的差别阈限值与训练前的相除得到差别阈限的增量倍数。从中可以看出,训练后各受训者三个频点的频率变化感知能力均有所提高。对于250Hz频点,受训者B和E的增量倍数最大,I相对较小。对于1kHz和4kHz纯音,E的增量倍数最大,B和I最小。训练前受训者I学习器乐多年,已经达到准专业水平,对音高变化的感知能力原本就相当强了,而E是原本相对最差的。因此,训练对纯音频率差别阈限的迁移作用与前两个听能指标类似。

图6 训练前后的差别阈限增量倍数

图7是三个频点对应的所有受训者的平均差别阈限。训练后三个频点的整体差别阈限都降低了,并且高频比低频的降低量大,同时三个频点差别阈限之间的差距也缩小了。因此,从受训者整体来看,在原本较差的频点上训练的正迁移作用相对较明显,并且缩小了整体在低、中、高频上的差距。

图8是频率差别阈限迁移量(差别阈限平均增量倍数)和原本的差别阈限基础量(训练前平均差别阈限)之间的变化。在一定范围内,随着原本辨识能力的降低,训练的正迁移量逐渐增大。

图7 训练前、后受训者整体的差别阈限对比

图8 频率差别阈限迁移量与基础量的关系

本文中的听力训练课程按照表1中各单元逐步展开,并未对以上三项听能指标进行针对性的强化训练。通过对比发现,该综合训练对纯音的响度与频率分辨力的感知产生了正迁移作用。将受训者训练前的三项指标的测试结果进行综合处理作为其基础成绩x(即x=(掩蔽量值-听力级值)/相对差别阈限),再将训练后的三项指标的增量综合作为正迁移成绩y(即y=掩蔽量增量+听力级降低量+10lg(差别阈限增量倍数))。

受训者I的基础成绩x最高为6245.8,且远远高于整体水平,而其迁移成绩y最低为2.6。该受训者学习乐器多年,已经达到准专业水平,原本就属于整体中的优秀听力者。另外,E和H的基础成绩和迁移成绩均较低,属于整体中的特殊个例。将E、H和I的数据剔除后得到了综合基础成绩x和迁移成绩y的变化关系,如图9所示。在一定范围内,随着基础成绩的增加迁移成绩逐渐减小,反映了综合训练对于原本特定听能相对较弱的群体产生的正迁移作用较大。因此,在一些特定听力训练中,针对相对较弱的受训者可以考虑一些辅助性的训练,通过学习迁移作用达到对特定听能的提升。

图9 迁移成绩y与基础成绩x的关系

4 训练对自我听感意识的影响

在训练中设计了一份对受训者训练前后其它听感方面的自我感觉变化调查问卷,调查项目依据10个不同听感意识方面设计,每个方面均由3个调查项目组成,受试者需要对每个项目在5个等级尺度(不清楚、基本没有变化、稍有提升、较大提升、很大提升)上做出判断。将调查结果进行统计处理[5],并把同一方面的3个项目进行平均得到受训者整体在10个方面听感意识方面的变化程度,如图10所示。

从图10中可看出,受训者对声音关注意识、响度感知、声环境感知、虚拟声像感知、听力保护和音色感知这6个方面均有较大提升,这可能是受训者原本对这些听感方面的认知经验较少,训练中获取的信息量较大。另外,对声音时长和乐音音高感知的提升相对最少。一方面对声音时长的判断主要依据自身经验,并且与其它听感方面相对独立。另一方面对乐音音高的感知需要依靠专业的音乐训练。因此,对于从未接受专业听力训练的普通受训者而言,该训练对其前五个听感方面起到了唤醒作用,提升了他们对声音的感悟能力。这为其它特定听能的训练提供了综合听能意识基础,同时也可能起到训练迁移的作用。另外,唤醒程度较高的几个听感方面也反映出训练效果较优,也为其它听力训练的设计提供了一些思路。

图10 自我听感意识变化调查结果

5 结论

本文针对声频工程听力训练课程对三项特定听能的影响进行了探讨。训练前后分别对受训者进行了三项听能指标测试,并且整个训练中并未对这三项指标进行针对性训练。从训练前后的测试结果中发现,受训者整体在这三项听能指标上均有不同程度的提升,反映出该训练对特定听能产生了正迁移作用。根据三项指标的增量与训练前的基础量之间的变化拟合得到了一个降幂指数曲线,即综合训练对于原本特定听能相对较弱的群体产生的正迁移作用较大。训练对受训者的声音关注意识、响度、声环境感知意识等方面也起到了不同程度的唤醒作用。因此,该项听力训练课程在唤醒受训者对声音的感觉的同时,对特定听能的提升也起到了正迁移作用,为特定听能增强的训练方法提供一些辅助性的方案。

[1]李薇,孟子厚.目标声测听的训练效应[J].声学技术,2013,32(6).

[2]刘智,吴帆,杨青.人耳听音能力训练方法的实践与分析[C].2009年声频工程学术交流年会论文集,2009.

[3]邢强.现代认知心理学视野中的学习迁移观[J].河北师范大学学报,2003,(6).

[4]GB/T 28047-2011 厅堂、体育场馆扩声系统听音评价方法,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会,2011[S].

[5]孟子厚.音质主观评价的实验心理学方法[M].北京:国防工业出版社,2008:42.

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