我们应该都有过这样的体验：当你戴着耳机听音乐时，如果我同时放了《晴天》和《七里香》，你也能清楚地听见有两首歌以及它们不同的音高和旋律。简化一下，如果有两个纯音同时出现，你听到两个有着各自音高的纯音。这种能够解析并分离不同声音/复杂声音的能力，就被称为频率选择性(frequency selectivity, 或被称为frequency resolution或frequency analysis)。这种能力与我们人耳的构造有密切关系，它可以帮助我们从噪声中提取到我们需要的声音信息。

人耳耳蜗的听觉频率分布

显而易见，当耳蜗受损时，这种频率选择性也会受到一定的影响。Florentine等人(1980)就针对耳蜗受损的人进行检验，采用了多种方法检测发现他们的频率选择性比正常人要差许多。除此以外，频率选择性受损，会影响人们对音色的感知。助听器在某种程度上可以放大声音，但是并不能弥补这方面的缺陷。

上面我们了解到了人耳的频率选择性，并且了解到频率选择性与声音感知有着密切关系，那么如何测量这个特征？很简单，既然频率选择性等价于人耳对频率解析的能力，那么我们设置一个干扰音，增加或减少相关语音参数，观察到何种程度另一个音就不能被感知到了。这种一个声音由于另一个声音的存在而无法被感知的情况，就是通常所说的掩蔽(masking)现象。

通常，一个语音信号最容易被频率相近或相同的声音掩蔽，最大掩蔽作用出现在掩蔽信号频率附近，从上图我们也能看到，当与掩蔽音频率越近，所需要的能被听见的能量就越大，呈现出由掩蔽音向两边递减的趋势。

由于时间是影响掩蔽最重要的参数，根据这一点，掩蔽效应可以被分为同时掩蔽(simultaneous masking)和非同时掩蔽(non-simultaneous masking)。同时掩蔽指的是在某一语音信号产生的时刻，掩蔽信号同时产生。也就是说，语音信号何时开始何时结束，掩蔽信号也同样何时开始何时结束。但是，学者研究发现，当听觉信号与掩蔽信号并不同步的时候（前或后出现），也会产生一定的掩蔽效应，这种就被称为非同时掩蔽。

同时掩蔽和非同时掩蔽

从上面的示意图也不难看出，根据掩蔽信号和听觉信号出现顺序的不同，非同时掩蔽又可以被分为前掩蔽(pre-masking)和后掩蔽(post-masking)。针对于前掩蔽和后掩蔽的神经处理过程，还需要更多的研究来进行佐证。

现在，我们知道了人耳具有频率选择性，也知道了可以通过掩蔽效应来进行频率选择性的测量。最后，我们来谈一谈在进行掩蔽处理时，遇到的另一个名词。

Fletcher (1940)做过一项有关掩蔽噪声的研究，主要研究了在正弦信号中，带通掩蔽噪声的带宽函数（有关带通和带宽的概念，请查阅语音“喝茶”的艺术）。他发现，当一个掩蔽噪声的带宽逐渐减少到某一个时刻时，被掩蔽的信号会突然被感知到，并且随着带宽的逐渐减小，被掩蔽信号会越来越响。这个刚好让被掩蔽信号处在可感知/不可感知的带宽，就被称为临界带宽(critical band)。过了这个界限，掩蔽噪声带宽的增加，并不会显著提高掩蔽量。

在给出临界带宽的定义后，我们就可以设定自己所需要的掩蔽噪声。至此，我们对“掩蔽”这一效应有了基本的了解，想必你对日后阅读到有关掩蔽效应的研究时，不再会一头雾水了。

Fletcher, H. (1940). Auditory patterns. Reviews of modern physics, 12(1), 47.

Florentine, M., Buus, S., Scharf, B., & Zwicker, E. (1980). Frequency selectivity in normally-hearing and hearing-impaired observers. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 23(3), 646-669.

Moore, B. C. (2012). An Introduction to the Psychology of Hearing. Brill.