声音与人耳听觉 154

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　　声音与人耳听觉
　　需要的声音的察觉程度与这个声音的相对强度有关，只要这个声音的强度与有用声音的强度相比足够弱，人们就感觉不到它的存在，这时有用声音信号掩蔽了不需要的声音信号。根据这个道理，声频系统屮的那些不可避免的本底噪声电平究竟应该多么低，就要取决于声音信号的电平值，即要根据有用声音信号的强度来规定允许的最大噪声强度，这就是电声技术指标"信号噪声比"的来源。出于相同的原因，声频设备产生的非线性畸变的大小也要用畸变产物与有用信号的相对比例来表示，如谐波失真系数"、"互调失真系数"等，因为畸变产物和有用信号之间也可以看作有一种掩蔽关系。
　　5.4响度感觉
　　任何复杂的声音都可以用声压的三个物理量来表示，即幅度、频率和相位。对于人耳听觉，声音也可以用另外三个属性来描述，即响度音调和音色，这三个属性有时被称为声音主观感觉的三要素。
　　5.4.1响度级和等响曲线
　　人耳对声音强弱的感觉称为响度。声音的响度主要与声压有关，声压越大，响度越大，但响度与声压并不是成线性比例关系，而是大致与声压的指数成正比，这个指数大约是0.23。有关响度的这一听觉特性称为史蒂文指数定律（Stevens'power law）。响度还与频率、波形和声音的持续时间有关。人耳对不同频率声音的响度感觉是不同的。也就是说，对于频率不同而强度相同的声音，会感觉到不同的响度。为了进步说明人耳的响度感觉，定义了响度级。响度级用来表示响度的大小其单位为"方"（phon）。定义一个声音的响度级在数值上等于和它同样响的1kIz纯音的声压级。
　　等响曲线用来表示具有相同响度级的纯音的声压级随频率变化的特性。图5-13所示为近年来由IS0在大量测量数据的基础上确定的标准等响曲线，该曲线是在自由声场的条件下测得，声音来自听音者的正