第三节响器声音的音质特征分析
响器声音的感知调查显示出不同的响器声会引起听者不同的心理反应，这种心理反应的产生既与声音所包含的文化信息有关也与声音本身的音质有关。对于有听觉经验的听者来说，敲击糖锣发出的声音将卖糖果人出现的信息传递出来，听者因为这个信息而感觉锣声变得欢乐愉悦，而对于没有从该声音中获得此信息的听者来说，该声音引起的心理反应则受到声音本身的音质影响。因此，在声景资料的研究整理中，对于声音本身音质的分析和评价也是一个重要的环节。利用声景生态资料可进行声学分析的特点，可以对响器声音信号进行时域、频域分析，以便发现响器声音信号的时频变化对听感反应的影响。
响器的种类多种多样，材质、尺寸、形状各有不同，但是按照不同响器的发声方式可以将响器归类为打击发声类和摩擦发声类。打击发声类的响器包括梆类响器、鼓类响器、锣类响器、铃类响器中的手摇铃、脚踏铃、冰盏、铁类响器中的震惊闺；摩擦发声类的响器包括铃类响器中的串铃、扇铃和铁类响器中的唤头。可以看出，以打击方式发声的响器要多于以摩擦方式发声的响器，这是因为通过打击方式发出的声音比摩擦发出的声音在听感上更加强烈、有力、层次清晰，这样的响器起到的渲染效果也更加的明显。不同的发声方式对响器音质的影响显著，而同一种发声方式下响器发出的声音也是千差万别的，这种音质上的差异则主要由响器本身的材质、尺寸和形状等所决定。
举例来说，打击发声方式往往是通过冲击使响器产生一种快速的不连续的变形，随之发生的振动的幅度与发声机制的阻尼有关。而物体相互作用的力度则决定了振动的幅度，同时力度也影响振动的带宽，当响器变形得更加剧烈，产生的高频振动就随之增加。响器的材料特性也决定了响器的振动方式：回复力的大小决定了响器形变所产生的势能，响器材料的密度决定了它的惯量，这些都决定了变形后恢复的速度，因此也就决定了振动的频率。由材料内部的热传递、粘性、外部的能量吸收导致的物体能量的损失被称为阻尼，这些阻尼在整个的物体振动过程中都产生重要的影响。例如，木质响器的阻尼要比金属响器的阻尼大很多，所以木质响器的声音很闷，金属响器的声音很亮。响器的结构同样影响它产生的声音：尺寸决定了振动的低频部分，越大的响器产生的振动频率越低。响器的形状决定了所产生的频率和频谱。横板状响器发出的声音不谐和并在频谱的很大范围内存在分音，而盘状响器发出声音的频谱则更加紧凑。响器的支撑体也对振动产生重要的影响，改变他们的频谱结构和频率相关的衰减。
人的听觉感知过程是一个非常复杂的过程，人所能感知到的是与声源相关的部分信息（如发声事件的信息、声源位置的信息、声源距离的信息）以及由声音音质所引起的人的情感反应。在对响器声音的音质特征进行分析时，往往需要从人的听觉感知出发，研究影响听觉感知的响器的物理特征以及响器声音的声学特征，即建立感知层、物理层、声学层之间的关系。感知层和物理层关系的分析，能说明物理事件能否被听者认知和度量的问题；物理层和声学层关系的分析，能说明哪些声学信号的特征能用来区分感兴趣的物理特征；声学层和感知层关系的分析，能说明声学信息能否被听者用来有效的度量和归类所感兴趣的物理特征，或者是否有其他的声学特征影响听者的反应。在物理层与感知层方面的研究认为，听者可以根据响器的声音感知到响器的材质、尺寸、形状等物理层方面的信息。因为响器的物理特征会影响声音的声学特征，所以对响器物理特征的感知实际上是受声音的声学特征的影响。
响器物理特征的变化对声音的声学特征和人的听觉感知的影响，可以通过主观实验的方式加以验证。以梆类响器和锣类响器为例，由听者根据响器的声音来判断响器的材料和尺寸。在对响器材质的判断中，听者可以在4种材质间进行选择，这4种材质分别是“金属”、“磁”、“塑料”、“木”，听者选择正确的概率。在对响器尺寸的听觉感知判断中，将响器的尺寸由小到大分为7个等级，分别用-3至3之间的数值表示，听者只需判断出响器尺寸所在的等级即可，无需给出响器尺寸的具体值。最终判断的听感尺寸结果与实际尺寸的关系。
除了对豆腐梆子的材料判断的正确率较低外，其他响器的材料都有60%以上的听者能根据声音正确地判断出来，这说明听者基本具有根据声音判断响器材料的能力。听者根据声音判断的响器尺寸与响器的实际尺寸基本相一致，这说明听者具有根据声音判断响器尺寸的能力。根据声音感知发声物体的材料与尺寸的相关研究表明，材料的听觉感知判断与声音的衰减时长有关，尺寸的听觉感知判断与声音的基频有关。为了验证这个观点，下面将采用信号分析的手段对响器的声音进行分析，分析得到响器的衰减时长。
在反映响器声音衰减时间长度中可以看出，锣类响器声音衰减的时间长度明显大于梆类响器声音衰减的时间长度，即这两类不同材料的响器在声音的衰减时长上存在显著的差异。在反映响器声音基频频率中，梆类响器中的油梆子与锣类响器中的糖锣、算命锣的基频频率差异不大，这种10Hz以内的基频频率差异在听感上并没有显著的差异，而在响器材料的听觉感知判断中60%以上的听者能够正确判断出油梆子的材质为木而糖锣和算命锣的材质为金属，这说明听者在对响器材料的判断上并不是以响器声音基频的频率作为主要判断依据的。结合反映的不同材料的响器在衰减时长上的差异，可以证实听者对响器材质的听觉感知判断主要受响器声音的衰减时长的影响，与响器声音的基频频率关系不明显。
响器的尺寸变化与响器声音衰减的时间长度的关系可以观察，观察发现梆类响器和锣类响器的尺寸变化与声音的衰减时长间并不存在明显的关系。响器的尺寸变化与响器声音的基频频率间的关系可观察，观察发现随着响器尺寸的增大，响器声音的基频频率呈降低的趋势。这种变化规律可以用来解释听者正确判断响器的尺寸能力，即听者对响器尺寸的听觉感知判断主要受响器声音的基频频率的影响，声音的基频频率越低，听觉感知上响器的尺寸越大。
人的听觉感知除了能感知到与声源相关的部分信息外，还会产生如恐惧、烦躁或愉悦等情感反应。这种听觉感知过程中的情感反应属于对声音音质的主观感受，这种音质的主观感受与声音的声学特征有关。要研究听者对响器声音的情感反应，就需要从心理声学的角度出发。在心理声学的研究中，已经提出一些基本的音质感知量：响度、尖锐度、粗糙度、起伏强度等，以及一些综合的音质感知量：烦恼度、愉悦度等。因为不同的响器声音所引起的情感反应多种多样，可供使用的描述情感反应的词组也是非常多的。而现在已有的一些主观评价词语是针对特殊的声信号提出的，并不适用于普遍性的评价响器的音质情况。所以在选择描述听者对响器声音的情感反应评价词时，还需要根据评价声音信号的特殊性，有针对性的进行。
在对响器的音质进行主观评价时，首先需要寻找出适于反映响器声音带给听者主观感受的评价词语。结合之前在老北京响器的声音感知调查中被调查对响器声音的描述，以及响器声音本身的特点以及可能产生的心理感觉，从常见的音质评价词汇中选择了以下9对词语作为响器音质主观评价的参数。
使用这9对词语对响器的音质进行主观评价发现，这9对评价参数的结果之间具有很高的相关性，这说明所选择的主观评价参数在语义上存在较大的重复。而在响器声音的音质评价中，往往希望所选择评价的参数之间重叠性尽可能少，尽可能减少信息的冗余。所以采用数据分析的方法对这9对评价参数进行归纳，最终得到可以用来评价响器声音音质的两个语义上相互独立的主观评价参数“愉悦性”和“趣味性”。
对响器声音音质的探索发现，将听觉感知的主观实验结果与声音信号分析的客观结果综合在一起，有利于更加深入的了解声音信号本身的音质特征，并能将这种音质特征种固化为相应的客观参数值。这种研究方式能从声音的本质上挖掘出更多信息，非常适用于已经或正在消失的宝贵声音资料的研究和利用。总的来说，对于这类具有历史文化意义并逐渐消失的声音，首先需要对其进行抢救性的录音，并在录音过程中保证声音的原生性。同时，还要对这类声音的功用和历史文化意义进行研究和标注，作为史学研究的背景资料。由于人对某种人工声音的心理感觉与其历史文化内涵有关，所以在研究声音本身的历史文化意义以外，也要注意在现存社会文化环境下，人对声音的心理感觉。除此之外还需要对声音进行听觉感知调查并分析声音的音质特征，得到声音的听觉感知与声音信号本身之间的关联。
