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我们该如何判断声音的响度呢?

7月前浏览272

我们对响度的测定是通过什么呢?那就是等响曲线!那么,什么是等响曲线?


等响曲线,是指通过对人耳声响实感的测定所得出的声音响度主观感量(响度级)相等的一簇曲线。声音的高低和强弱是客观存在的物理特性,而人的听觉器官对声音的主观感觉具有其生理特性,对声音强弱的感觉,既同声压有关也与频率有关。人耳对声压级相同而频率不同的声音,听起来所感觉的响度是不同的。一般说来对高频率的声音感到响,因而得出"响度级"的概念,它是以频率为1000Hz的纯音为标准,将各种频率、声音与频率为1000Hz的标准音进行比较。


用一句话说就是:描述等响时,声压级与频率的关系曲线称为等响曲线。


那么,是怎么被人们发现的?


对于等响曲线的研究,最早可追溯到1927年的首次完成了单耳听觉条件下的等响曲线的测量。但是,现在所用的等响曲线是由1933年贝尔实验室 (Bell  Labs) 的两位研究员:Harvey Fletcher、W.A.  Munson 所研究出的心理声学相当重要的一个理论。实验内容大概是:首先,先让测试者听到一个1kHz的Sine Wave(又称为Pure Tone,因为Sine  Wave没有任何的泛音);然后,在播放其它频率的SineWave 让受测者分辨哪一个听起来比较大声。实验结果绘制成上图蓝线的结果,我们称之为Fletcher–Munson  curves。后来,经过其他科学家做类似的实验最后由ISO 226制定的标准为红线的结果,我们统称为equal-loudness  contours(等响线)。

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等响曲线意义在于表明响度与频率的关系,人耳对不同频率的声音感觉不一样导致灵敏度也不一样,是重要的听觉特征之一。即声音的频率不同,它和1000Hz纯音等响时声压级随频率变化的曲线称为等响曲线,如下图所示。

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根据图可知,不同频率的声压级是不相同的,但人耳感觉到的响应却是一样,每条曲线上注有一个数字,为响度单位。由等响曲线族可以得知,当音量较小时,人耳对高低音感觉不足;而音量较大时,高低音感觉充分,人对1000Hz-4000Hz之间声音最为敏感。

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等响曲线也可以是表示耳朵对频率响度的灵敏度变化。

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人耳的构造


现在所用的计权也是由等响曲线演变的,也就是我们所用的声级计。

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声级计


那什么是计权呢?声级计又是用的什么计权呢?


声级计中的频率计权网络有A、B、C三种标准计权网络:


  • A网络是模拟人耳对等响曲线中40方纯音的响应,它的曲线形状与340方的等响曲线相反,从而使电信号的中、低频段有较大的衰减。


  • B网络是模拟人耳对70方纯音的响应,它使电信号的低频段有一定的衰减。


  • C网络是模拟人耳对100方纯音的响应,在整个声频范围内有近乎平直的响应。


声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级,根据所使用的计权网不同,分别称为A声级、B声级和C声级,单位记作dB(A)、dB(B) 和dB(C)。


A计权就是把40方等响曲线倒过来,同理B计权和C计权就是把70方和100方的等响曲线倒过来。但是为了方便实际应用,制定标准的时候并不是简单的把等响曲线倒过来,而是加以简化,如图所示。

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在GB/T3785.1-2010标准里只有A、C、Z计权,而Z计权就是不计权。也就是说,B和D计权应该是已经被淘汰了。


A计权如何计算?举个例子

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A声级是模拟55dB以下声音的频率特性,A计权来自于40方等响曲线,严格来讲,A计权只能用于计算40方的声音,对同一个信号采用不同的计权方式,最后得到的各个频带的声压级是不一样的。对一个随机信号计算线性计权和A计权下的1/3倍频程曲线,可见二者差异明显。因此,当计权不同时,结果也是不同的。A 计权得到的结果与人耳感觉十分接近!

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来源:汽车NVH云讲堂
声学理论
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首次发布时间:2026-02-26
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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