Барк (высота звука)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Барк — психофизическая единица высоты звука, предложенная Эберхардом Цвикером(нем. Eberhard Zwicker) в 1961 году. Она названа по имени немецкого учёного Генриха Георга Баркгаузена (нем. Heinrich Georg Barkhausen). Шкала барков связана с критическими полосами слуха. Поскольку ширина этих полос (в герцах) неравномерна, увеличивается с возрастанием частоты звуковых колебаний, то шкала также является неравномерной.

  • Границы 24-х полос (в Гц): 20, 100, 200, 300, 400, 510, 630, 770, 920, 1080, 1270, 1480, 1720, 2000, 2320, 2700, 3150, 3700, 4400, 5300, 6400, 7700, 9500, 12 000, 15 500[1].
Сравнение моделей аппроксимации относительно нескольких эмпирических значений: 1 Барк — 100 Гц, 10 Барков — 1270 Гц, 15 Барков — 2700 Гц, 20 Барков — 6400 Гц, 22 Барка — 9500 Гц.

Рассчитать высоту звука (z, барк) через частоту тона (f, Гц) можно с помощью различных аналитических выражений[2].

  • Формула, предложенная Эберхардом Цвикером[3]:
  • Формула, предложенная Хармутом Траунмюллером[4]:
  • Формула, предложенная Манфредом Шредером[5]:
  • Формула, предложенная Вангом, Секи и Гершо[6]:
  • Более точная формула, предложенная Александром Кавальчуком[7]:
  • Обратный расчёт для последней формулы:

Ширину критических полос можно рассчитать по формуле:

Эти преобразования, порождающие так называемую психоакустическую барк-шкалу, являются одним из подходов к нелинейному сопоставлению частоты колебаний и слышимой высоты звука. Другим подходом к этой проблеме является мел-шкала.

Примечания[править | править код]

  1. Zwicker, E. (1961), "Subdivision of the audible frequency range into critical bands (недоступная ссылка)," E. Zwicker // The Journal of the Acoustical Society of America, 1961, 33, p.248
  2. "Sonification seminar – 10/9/03", CCRMA.Stanford.edu.
  3. Zwicker, E. (1980), "Analytical expressions for critical band rate and critical bandwidth as a function of frequency (недоступная ссылка)," E. Zwicker, E. Terhardt //The Journal of the Acoustical Society of America, 1980, 68, pp. 1523–1525
  4. Traunmüller, H. Analytical expressions for the tonotopic sensory scale (англ.) // Journal of the Acoustical Society of America (англ.) : journal. — 1990. — Vol. 88. — P. 97. — doi:10.1121/1.399849.
  5. Schroeder, M.R. Optimizing digital speech coders by exploiting masking properties of the human ear / M.R. Schroeder, B.S. Atal, J.L. Hall // J. Acoust. Soc. Am. – 1979. – № 66 (6). – P. 1647–1652.
  6. Wang S., Sekey A., Gersho A. An objective measure for predicting subjective quality of speech coders //IEEE Journal on selected areas in communications. – 1992. – Т. 10. – №. 5. – С. 819-829.
  7. Кавальчук, А.Н. (2011), "Формула для перехода из области частот к шкале барков и обратно (недоступная ссылка)," А.Н. Кавальчук, Ал.А. Петровский // Информатика, 2011, 4(32), стр. 71-81

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]

См. также[править | править код]