由于人耳聽覺系統(tǒng)的復(fù)雜性、生理結(jié)構(gòu)特異性讓人們無法從生理解剖學(xué)的角度得到完美詮釋。人耳對不同強(qiáng)度和不同頻率的聽覺范圍統(tǒng)稱為聲域，人耳聽覺的主觀感受大致來源于響度、音高以及音色三種特性，也稱聲音“三要素”。這也是一般語音芯片燒錄時(shí)音頻定位的主要構(gòu)成因素。

響度

響度，又稱聲強(qiáng)或音量，它表示的是聲音能量的強(qiáng)弱程度，主要取決于聲波振幅的大小。聲音的響度一般用聲壓(達(dá)因／平方厘米)或聲強(qiáng)(瓦特／平方厘米)來計(jì)量，聲壓的單位為帕(Pa)，它與基準(zhǔn)聲壓比值的對數(shù)值稱為聲壓級(jí)，單位是分貝(dB)。對于響度的心理感受，一般用單位宋(Sone)來度量，并定義lkHz、40dB的純音的響度為1宋。

響度的相對量稱為響度級(jí)，它表示的是某響度與基準(zhǔn)響度比值的對數(shù)值，單位為口方(phon)，即當(dāng)人耳感到某聲音與1kHz單一頻率的純音同樣響時(shí)，該聲音聲壓級(jí)的分貝數(shù)即為其響度級(jí)?？梢?，無論在客觀和主觀上，這兩個(gè)單位的概念是完全不同的，除1kHz純音外，聲壓級(jí)的值一般不等于響度級(jí)的值，使用中要注意。響度是聽覺的基礎(chǔ)。

正常人聽覺的強(qiáng)度范圍為0dB—140dB(也有人認(rèn)為是-5dB—130dB)。固然，超出人耳的可聽頻率范圍(即頻域)的聲音，即使響度再大，人耳也聽不出來(即響度為零)。但在人耳的可聽頻域內(nèi)，若聲音弱到或強(qiáng)到一定程度，人耳同樣是聽不到的。當(dāng)聲音減弱到人耳剛剛可以聽見時(shí)，此時(shí)的聲音強(qiáng)度稱為“聽閾&rdquo。

一般以1kHz純音為準(zhǔn)進(jìn)行測量，人耳剛能聽到的聲壓為0dB(通常大于0．3dB即有感受)、聲強(qiáng)為10-16W/cm2 時(shí)的響度級(jí)定為0口方。而當(dāng)聲音增強(qiáng)到使人耳感到疼痛時(shí)，這個(gè)閾值稱為“痛閾”。仍以1kHz純音為準(zhǔn)來進(jìn)行測量，使人耳感到疼痛時(shí)的聲壓級(jí)約達(dá)到140dB左右。

音高

音高也稱音調(diào)，表示人耳對聲音調(diào)子高低的主觀感受?？陀^上音高大小主要取決于聲波基頻的高低，頻率高則音調(diào)高，反之則低，單位用赫茲(Hz)表示。主觀感覺的音高單位是“美”，通常定義響度為40方的1kHz純音的音高為1000美。赫茲與“美”同樣是表示音高的兩個(gè)不同概念而又有聯(lián)系的單位。

人耳對響度的感覺有一個(gè)從聞閾到痛閾的范圍。人耳對頻率的感覺同樣有一個(gè)從低可聽頻率20Hz到高可聽頻率別20kHz的范圍。響度的測量是以1kHz純音為基準(zhǔn)，同樣，音高的測量是以40dB聲強(qiáng)的純音為基準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)證明，音高與頻率之間的變化并非線性關(guān)系，除了頻率之外，音高還與聲音的響度及波形有關(guān)。音高的變化與兩個(gè)頻率相對變化的對數(shù)成正比。不管原來頻率多少，只要兩個(gè)40dB的純音頻率都增加1個(gè)倍頻程(即1倍)，人耳感受到的音高變化則相同。在音樂聲學(xué)中，音高的連續(xù)變化稱為滑音，1個(gè)倍頻程相當(dāng)于樂音提高了一個(gè)八度音階。根據(jù)人耳對音高的實(shí)際感受，人的語音頻率范圍可放寬到80Hz--12kHz，樂音較寬，效果音則更寬。

音色

音色又稱音品，由聲音波形的諧波頻譜和包絡(luò)決定。聲音波形的基頻所產(chǎn)生的聽得清楚的音稱為基音，各次諧波的微小振動(dòng)所產(chǎn)生的聲音稱泛音。單一頻率的音稱為純音，具有諧波的音稱為復(fù)音。每個(gè)基音都有固有的頻率和不同響度的泛音，借此可以區(qū)別其它具有相同響度和音調(diào)的聲音。

聲音波形各次諧波的比例和隨時(shí)間的衰減大小決定了各種聲源的音色特征，其包絡(luò)是每個(gè)周期波峰間的連線，包絡(luò)的陡緩影響聲音強(qiáng)度的瞬態(tài)特性。聲音的音色色彩紛呈，變化萬千，高保真(Hi—Fi)音響的目標(biāo)就是要盡可能準(zhǔn)確地傳輸、還原重建原始聲場的一切特征，使人們其實(shí)地感受到諸如聲源定位感、空間包圍感、層次厚度感等各種臨場聽感的立體環(huán)繞聲效果。

編輯：黃飛

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