第四讲人耳听觉特性

1、声音的声压从最小声到最大声相差1千万倍一一声压声压声源或噪音源声源或噪音源大约的声压大约的声压 (单位为单位为 Pa)在发出最大马力时的太空穿梭机在发出最大马力时的太空穿梭机2,000,000,000交响乐团交响乐团2,000,000在在25米范围柴油货运火车高速前进米范围柴油货运火车高速前进200,000正常的谈话正常的谈话20,000图书馆图书馆2米范围的低语米范围的低语2,000播音室播音室200人类耳朵能够听到最微弱的声音人类耳朵能够听到最微弱的声音20一一声压和声压级声压和声压级声源或噪声声源或噪声声压级（声压级（dB)高速行使的火车高速行使的火车80十米离内的破碎机十米离内的破碎机

2、90舞厅内的士高音乐舞厅内的士高音乐100十米内撞击式打椿十米内撞击式打椿110船只引擎室内船只引擎室内120人感到痛苦的声音人感到痛苦的声音1305米内喷气发动机米内喷气发动机140声源或噪声声源或噪声声压级（声压级（dB)人听到的最小声音人听到的最小声音0播音室播音室20宁静的郊外宁静的郊外30低声的谈话低声的谈话40写字楼内写字楼内50客厅中正常对话客厅中正常对话60交通繁忙的马路上交通繁忙的马路上70一一常见环境下的噪音强度常见环境下的噪音强度一一对数比与分贝对数比与分贝人类的听觉反应是基于声音的相对变化而非绝对的变化。对数标度正好能模仿人类耳朵对声音的反应。一一响度：人耳对声音强弱的

3、主观感觉。响度：人耳对声音强弱的主观感觉。 响度与声压或声强有关响度与声压或声强有关,但不成正比但不成正比； 响度因人而异，通常认为：响度因人而异，通常认为： 0dB 0dB20dB20dB为宁静声；为宁静声； 30dB-40dB 30dB-40dB为微弱声；为微弱声； 50dB 50dB70dB70dB为正常声；为正常声； 80dB 80dB100dB100dB为响音声；为响音声； 110dB 110dB130dB130dB为极响声。为极响声。 研究显示声压级增加研究显示声压级增加1010分贝，声响会大约等于二倍的强度。分贝，声响会大约等于二倍的强度。 声波频率范围声波频率范围 几几HZ-H

4、Z-几十几十MHZMHZ 可闻声超声次声20HZ20KHZ在20HZ-20KHZ可闻声频段内，人耳对2HZ-5KHZ频段的声音格外敏感，人年轻时可听20Hz-20KHz的频率范围，人的听力从12岁以后开始下降。 可闻声频段的划分（可闻声频段的划分（20HZ20HZ20KHZ20KHZ）三分频划分四分频划分 20HZ-200HZ为低音 200HZ-2KHZ为中音 2KHZ-6KHZ为中高音 5KHZ-22KHZ为超高音六分频（标准划分） 16HZ-60HZ为超低音 60HZ-250HZ为低音 250HZ-2KHZ为中音 2KHZ-4KHZ为中高音 4KHZ-6KHZ为高音 6KHZ-16KHZ为

5、超高音 20HZ 250HZ 2.7KHZ 20KHZ低频 中频 高频 倍频程划分倍频程划分1/3倍频程各中心频率：25，31.5，40，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500，800，1K，1.25K，1.6K，2K，2.5K，3.15K，4K，5K，6.3K，8K，10K，12.5K，16K，20K声音（音波）声音（音波）频率（频率（HZHZ）人类心音波人类心音波1212老鼠可以听到的低频率老鼠可以听到的低频率1616以下以下蚊子叫声蚊子叫声几千几千蜜蜂飞行时翅膀的频率蜜蜂飞行时翅膀的频率220440220440狗可听到的最高频率狗可听到的最高频率

6、3800038000一般人能够发出的声音频率一般人能够发出的声音频率641300641300汽笛发出和声音汽笛发出和声音几十几十钢琴上的最低钢琴上的最低-最高音最高音27.5-409627.5-4096鼓或大提琴鼓或大提琴100200100200长笛或哨子长笛或哨子5000800050008000现代技术已得到的高频超声波现代技术已得到的高频超声波10109 9 等响度曲线：等响度曲线：声压不同、频率不同但听起来却有同等响度的声压级连接起来组成的曲线响度的单位为：宋（Song）响度级单位为：方（Phon） 等响度曲线表现出的规律：等响度曲线表现出的规律：低声压级时，等响度曲线上各频率声音声压级

7、相差很大。高声压级时，等响曲线较为平坦，说明在高声压时，各频率的听感等响基本相同。曲线簇在高频段，高响度级与低响度级的曲线斜率及其间隔基本一致，说明高频段的响度变化与声压级增量基本一致，在曲线簇的低频段，低响度级曲线斜率甚大，等响度曲线的间隔却较小，说明低频段声压级的微小变化会导致响度的较大变化。 等响度开关等响度开关 计权网络计权网络-A-A计权系数计权系数 音响工程设计与评估音响工程设计与评估声音的基波和谐波声音的基波和谐波基波是指声音的基音，与声源策动频率有关。基波是指声音的基音，与声源策动频率有关。谐波（泛音），是指频率与基波频率成整数倍的谐振信号。谐波（泛音），是指频率与基波频率成整

8、数倍的谐振信号。一些声音的基波和谐波的频率范围：一些声音的基波和谐波的频率范围：声源声源基波范围基波范围HZ谐波范围谐波范围HZ小提琴小提琴200-2.5K200-2.5K超过超过10K10K低音提琴低音提琴40-20040-2005K5K短笛短笛600-4K600-4K超过超过20K20K钢琴钢琴30-4.2K30-4.2K超过超过10K10K男低音男低音80-40080-4003K3K女高音女高音250-1200250-120010K10K 音高：音高：人耳对声音调子高低的主观感觉，音高大小取决与声波基音的人耳对声音调子高低的主观感觉，音高大小取决与声波基音的高低。高低。音高与频率成对数关

9、系：音高音高与频率成对数关系：音高=Klgf=Klgf，频率越高，声音的音调越频率越高，声音的音调越高高。乐音中唱名乐音中唱名 1 1： 基音为基音为 262 HZ262 HZ乐音中唱名乐音中唱名 1 1： 基音为基音为 524 HZ524 HZ 1212音律特点音律特点全音全音全音全音 全音半音半音CDEFGAB1234567i261.63293.66329.63349.23391.99440493.88523.25音名唱名频率将一个倍频程分成12平均律(即将频率的对数划分成12等分)响度对音高的影响：响度增加时，人耳对音高的听感降低。线状谱和连续谱线状谱和连续谱1.1. 线状谱：在声压级线

10、状谱：在声压级频率的坐标系中基波和各成分的多频率的坐标系中基波和各成分的多少及振幅的比例呈现密线状排列的频谱图。少及振幅的比例呈现密线状排列的频谱图。2.2. 连续谱：有一些声音不存在明显的周期性特征。非周期连续谱：有一些声音不存在明显的周期性特征。非周期声的频谱具有连续谱的性质。声的频谱具有连续谱的性质。一音色：1. 音色又称音质，是人耳对声音声谱的主观听觉反映。音色不但取决于基频，而且与基频成整倍数的谐波密切有关 。二声与音的区别1. 乐记： “单出曰声，杂比曰音”2. 纯音:单一频率的音称为纯音。3. 复合音，由好几个不同的频率所组成的频率。4. 噪音：指任何难听的、不和谐的声或干扰，有时也指在有用频带内的任何不需要的干扰 。音叉音叉：基波频率为：基波频率为261261HZHZ钢琴：基波频率为钢琴：基波频率为261261HZHZ钢琴钢琴小号小号萨克斯萨克斯笛子笛子曼驼铃曼驼铃风琴风琴交响乐交响乐一一 声压、频率、频谱结构是声音的客观属性声压、频率、频谱结构是声音的客观属性 。二二 响度、音长、音高、音色是人耳对声音的主观感受属性。响度、音长、音高、音色是人耳对声音的主观感受属性。三三 听觉范围和等响度曲线有相关。听觉范围和等响度曲线有相关。四四 常