46、音高感知全解析：从基础原理到复杂场景应用

音高感知全解析：从基础原理到复杂场景应用

1. 非周期性声音的音高特性

非周期性声音也能具有音高，这一特性在迭代波纹噪声和脉冲对的示例中得到了体现。
- 迭代波纹噪声 ：在图 8.24 中，将十个连续延迟的白噪声版本添加到原始噪声中，相较于图 8.23，能观察到更尖锐的波纹和更明显的音高。不过，单独聆听 5 毫秒延迟的这种声音时，音高可能并不十分突出。但当在旋律（如自然音阶）的情境中播放重复噪声时，旋律及其音符的音高会清晰地凸显出来。
- 脉冲对 ：脉冲对也具有音高，尽管较弱，其音高周期等于两个脉冲之间的时间间隔。以 5 毫秒间隔的脉冲对为例，在其 SACVF（自相关函数）中，能在 5 毫秒或接近 5 毫秒的延迟处看到明显的峰值。

综上所述，非周期性声音，无论是窄带噪声，还是由自身延迟重复叠加而成的声音，都可能具有音高。仅一次重复就足以诱发音高，对于宽带噪声和单个脉冲都是如此。同时，SACVF 方法非常适合用于估计这种重复音高。

2. 时变声音的音高

除了合成的声音，实际中的声音很少是严格平稳的。在之前的演示中，某一时刻的音高估计是基于约 60 毫秒的片段。但将这种方法应用于语音等时变声音时，会得到包含过多感知上无关细节的音高轮廓。实际上，我们感知到的音高轮廓是基于更长时间间隔内信息的整合。基于调频音调的研究结果，Carlyon 等人得出这个整合窗口的持续时间约为 110 毫秒。

此外，语音和音乐等声音在强度和频谱内容上可能会快速变化。为了应对时变声音的这种可变性，Gockel、Moore 和 Carlyon 提出了加权平均周期（WAP）模型