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等响曲线五
经过大量实验测得纯音的等响度曲线如图等响曲线
-
听阈曲线所
示,
它表达
了典型听者认为响度相同的纯音的声压级同频率的关
系,图中纵坐标是声压级,横坐标是
频率,二者是声音的客观物
理量。
因为频率不同时,
人耳的主观感觉不同,
所以对应每个频率都有
各自的听阈声压级和痛阈声压级,
把它
们联结起来就能得到听阈
线。两线之间按响度不同又分为十三个响度级、单位为方。
p>
听阈线为零方响度线,
痛阈线为
120
方响度线。
凡
在同一条曲线
上的各点,
虽然它们代表着不同频率和声压级,<
/p>
但其响度是相同
的,故称等响曲线。
每条等响曲线所代表的响度级
(
p>
方
)
的大小,由该曲线在
< br>1000Hz
时的声压级的分贝值而定。例如,噪声听起来与频率
1000Hz
的
声压级为
85
dB
的基准音一样响,则该噪声的响度级就是
85
方。
等响曲线
对於纯音来说,
等响曲线表明了响度与频率的关系。
人耳对不同
频
率的声音闻阈和痛阈不一样,灵敏度也不一样
.
例如,
200Hz
的
30dB
的声音和
1kHz
的
10dB
的声音在人耳听起来具有相同的
响度,这就是所谓的“等响”不同的频率
,具有不同的强度,但
它们确有同等的响度级,单位是方
(ph
on)
,如
40
方或
< br>60
方等响
曲线。在低强度时,等响线的图形类似於听阈
曲线。因此,如果
声音的强度相等,
那麼中频声听起来会比低频
或高频声更响一些。
随著响度级或声压级的增加,等响曲线渐趋於平直。也就是说,
p>
不同频率的响度级的增长速度是不同的,
低频声的响度级随声音
p>
强度的增长比中频声要快,
这表明在高声强时,
人耳对低频声变
得比较敏感了。一个由线谱或连续谱组成的复合声,一般来讲,
p>
它所包括的频率范围越宽,
其声音也越响,
尽管这时所包含的总
声能保持不变。研究证明,响度与频宽的这种关系,只有当频宽
p>
超过某一最小值即临界带宽之后才会产生。
而在其临界带宽之内,<
/p>
响度基本上不依赖於频宽,
这种效应通常叫做响度综合,
声音的
响度也与声音持续作用的时间有关。
在一
定范围内
(
大约
15
< br>~
150
毫秒
)
,持续时间越长声音也越响。超过这个范围,这种关系便
不存在了。
实验表明,闻阈和痛阈是随声压、频率变化的
。闻阈和痛阈随频
率变化的等响度曲线
(
弗莱彻—芒森曲线
)
之间的区域就是人耳的
< br>听觉范围。通常认为,对于
1kHz
纯音,
0dB
—
20dB
为宁静声
,
30dB--40dB
为微弱声,
5
0dB
—
70dB
为正常声,
80dB
—
100dB
为
响音声,
110dB
—
130dB
为极响声。而对于
1kHz
以外的可听声,
在同一级等响度曲线上有无数个等效的声压—频率值,例如,
200Hz
的
30dB
的声音和
1kHz
的
10dB
的声音在人耳听起来具有
相同的响度,这就是所谓的“等响”<
/p>
。
等响曲线
把响度水
平相同的各频率的纯音的声压级连成的曲线。
在该曲线圈上,
横
坐标为各纯音的频率,纵坐标为达到
各响度水平所需的声压级
(
分贝
)
p>
,
每一条曲线代表一个响度水平.
如标有<
/p>
40song
的曲线上
各点所代表的声音
响度是相同的,它们的响度水平都是
40song
。
()
人类的听音特性曲线,
是反映人们对声音振幅范围心理因素
< br>的曲线,每条曲线上对应于不
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,
因此称为等响曲线,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。北京市经贸高级技术学校教师田胜平
在
18Hz
—
< br>18KJz
可闻声频率范围内,听者感受声刺激的响度,并
不与声振动的振幅一致。
响度与声音的频率有关,
在低声强级
时,
人耳对中频段
1-3KHz
的声音
最为灵敏,对高、低频段的声音,
特别是低频声变得迟钝。另外,对高声强级的声音信号
,听者感
觉其响度与频率的关系不太大,
相同振幅的各频率声音
,
听者感
觉其响度与频率的关系不太大,
相同振幅的各频率声音,
听起来
感觉响度差不多;
但对低志强级信号的响应,
则感觉与频率关系
甚大
,对于振幅相同的信号,人耳感到高、低频的声音比中频声
音小得多,而且这种现象随着
声音振幅的减小更为明显。
这种现
象称为弗莱彻—芒森效应。
把许多听觉正常的人的这种效
应的特
征进行平均,所得到的就是著名的弗莱彻
-
芒森等响度曲
线,
该曲线反映了人耳对声音强度的心理和生理因素的主观感觉
曲线。
等响度曲
线,即把不同频率和不同强度的纯音和
1kHz
的纯音做
等响度的配对。把
1kHz
的某纯音的强度值
作为在其等响度曲线
上别的频率的纯音的响度级。
获得等响曲线的条件是:
听者要面对
声源入射方向;
当听者不在
时,
声场为
平面自由行波;
声场的声压级应在听者不在场时测得。
Fletcher-Munson
曲线。
Fletcher
和
Munson
是
20
世
纪
30
年代的
研究学者,
他们首次准确的测量出并且公布了一系列表现人耳对
频率响度敏感性的曲线。
他们最终证明人的听力是极其依赖于响
度的。该曲线表明人耳对
声音最敏感的区域是在
3
kHz
到
4
kHz
之间,这意味着
3-4
kHz
以上或以下的声音必须经过放大才能够
被人耳听到。因此,
Fletcher-Munson
曲线又被
认为是声音响度
等高线。这一系列曲线包括从“刚刚被听到”的声音
(0
dB
SPL)
一直到对人
耳有害的声音
(130 dB SPL)
,
通常情况下他们都被加上
了
10
dB
的响度增量。
等响曲线是响度水平相同的各频率的纯音的声压级连成的曲线。
在
< br>该曲线圈上,
横坐标为各纯音的频率,
纵坐标为达到各响
度水平
所需的声压级
(
分贝
)
,每一条曲线代表一个响度水平.如标有
40<
/p>
分贝的曲线上各点所代表的声音响度是相同的,
它们的响度水平<
/p>
都是
40
分贝
(
dB)
。
Equal-loudness contour
From Wikipedia, the free encyclopedia
(Redirected from Equal-loudness
contours)
An equal-loudness
contour is a measure of sound pressure (dB SPL),
over
the
frequency
spectrum,
for
which
a
listener
perceives
a
constant loudness when
presented with pure steady tones. The unit
of measurement for loudness levels is
the phon, and is arrived at by
reference to equal-loudness contours.
By definition two sine waves,
of
differing
frequencies,
are
said
to
have
equal-loudness
level
measured in phons if
they appear equally loud to the average young
person without significant hearing
impairment.
Equal-loudness
contours
are
often
referred
to
as
"Fletcher-
Munson"'
curves,
after
the
earliest
researchers,
but
those
studies
have
been
superseded
and
incorporated into newer standards. The
definitive curves are those
defined in
the international standard ISO 226:2003 which are
based
on
a
review
of
several
modern
determinations
made
in
various
countries.
Contents [hide]
1 Experimental determination
2
Recent
revision
aimed
at
more
precise
determination
-
ISO
226:2003
3 Side versus frontal presentation
4 Headphones versus loudspeaker testing
5 Relevance to sound level measurement
and noise measurement
6 See also
7 Notes
8 References
9 External links
[edit]Experimental determination
The human auditory system
is sensitive to frequencies from about
20
Hz
to
a
maximum
of
around
20,000
Hz,
although
the
upper
hearing limit
decreases with age. Within this range, the human
ear
is most sensitive between 1 and 5
kHz, largely due to the resonance
of
the
ear
canal
and
the
transfer
function
of
the
ossicles
of
the
middle ear.
Equal-loudness
contours
were
first
measured
by
Fletcher
and
Munson
using
headphones
(1933).
In
their
study,
listeners
were
presented
with
pure
tones
at
various
frequencies
and
over
10
dB
increments in stimulus
intensity. For each frequency
and
intensity,
the listener was also
presented with a reference tone at
1000
Hz.
The reference tone was adjusted
until it was perceived to be of the
same
loudness
as
the
test
tone.
Loudness,
being
a
psychological
quantity, is
difficult to measure, so Fletcher and Munson
averaged
their results over many test
subjects to derive reasonable averages.
The lowest equal-loudness contour
represents the quietest audible
tone
and
is
also
known
as
the
absolute
threshold
of
hearing.
The
highest contour is the threshold of
pain.
A
second
determination
was
carried
out
by
Churcher
and
King
in
1937,
but
these
two
investigations
showed
considerable
discrepancies
over parts of the auditory diagram.[1]
A
new
experimental
determination
was
made
by
Robinson
and
Dadson (1956) which was believed to be
more accurate, and this be
came
the
basis
for
a
standard
(ISO
226)
which was considered
definitive until 2003, when the standard was
revised
on
the
basis
of
recent
assessments
by
research
groups
worldwide.
[edit]Recent
revision
aimed
at
more
precise
determination
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ISO
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