响度、响度级、等响曲线？

hzaihua1 2014/10/31

[font=SimSun][size=18px] 声压和声强都是客观物理量，声压越高，声音越强；声压越低，声音越弱，但是它们不能完全反映人耳对声音的感觉特性。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]人耳对声音的感觉，不仅和声压有关，也和频率有关。一般对高频声音感觉灵敏，对低频声音感觉迟钝，声压级相同而频率不同的声音听起来可能不一样响。为了既考虑到声音的物理量效应，又考虑到声音对人耳听觉的生理效应，把声音的强度和频率用一个量统一起来，人们仿照声压级引出了一个响度级的概念。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]使用等响实验方法，可以得到一族不同频率、不同声压级的等响度曲线。实验时用1000 Hz的某一强度（例如40dB）的声音为基准，用人耳试听的办法与其它频率（例如100Hz）声音进行比较，调节此声音的声压级，使它与1000 Hz声音听起来响度相同，记下此频率的声压级（例如50dB）。再用其它频率试验并记下它们与1000 Hz声音响度相等的声压级，将这些数据画在坐标上，就得到一条与1000 Hz、40 dB声压级等响的曲线。这条曲线用1000 Hz时的声压级数值来表示它们的响度级值，单位为方，这里就是40方。同样以1000 Hz其它声压级的声音为基准，进行不同频率的响度比较，可以得出其它的等响度曲线。经过大量试验得到的并由国际标准化组织（ISO）推荐为标准的等响度曲线示于图。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410311016_521032_2809502_3.jpg[/img] [/font][/size] [font=SimSun][size=18px]从等响度曲线可以看出：[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]（1）当响度级比较低时，低频段等响度曲线弯曲较大，也就是不同频率的响度级（方值）与声压级（dB值）相关很大，例如同样40 方响度级，对1000 Hz声音来说声压级是40 dB，对100 Hz声音是50 dB，对40 Hz声音是70 dB，对20 Hz声音是90 dB。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]（2）当响度级高于100 方时，等响度曲线变得比较平坦，也就是声音的响度级主要决定于声压级，与频率关系不大。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]（3）人耳对高频声音，特别是3000~4000 Hz的声音最敏感，而对低频声音则频率越低越不敏感。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]响度级虽然定量地确定了响度感觉与频率和声压级的关系，但是却未能确定这个声音比那个声音响多少。例如一个80方的声音比另一个50方的声音究竟响几倍？为此人们引出了响度的概念。1947年国际标准化组织采用了一个新的主观评价量——宋，并以40 方为1 宋。响度级每增加10 方，响度增加一倍，如50 方为2 宋，60 方为 4宋等。其表示式为：[/font][/size] [font=SimSun][size=18px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410311017_521033_2809502_3.jpg[/img] (宋) （3-1）[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]或 lg S = 0.03 (L[sub]N [/sub]-40) (3-2)[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]式中：S是响度（宋），L[sub]N[/sub]是响度级（方）。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]用响度表示声音的大小可以直接计算出声音响度增加或降低的百分数。如果声源经过隔声处理后响度级降低了10 方，相当于响度降低了50 %；响度级降低20 方，相当于响度降低了75 %等等。[/font][/size] [font=SimSun][size=18px]等式（3-1）和（3-2）只适用于纯音和窄带噪声，对于一般的宽带噪声则要采用响度指数的计算方法，或者利用史蒂文斯响度指数表来查找倍频带或1/3倍频带声压级对应的响度指数。[/font][/size]

翠湖园 2014/11/01

响度：正常听者判断一个声音比响度级为40 phon参考声强响的倍数，规定为响度级为40 phon时响度为1sone。响度是与主观轻响程度成正比的参量，符号为N，单位是“宋”(sone)。 响度级：当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。 等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度及时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。