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1.3 聽覺的主觀特征

錄音和擴聲的最終目的是給人們的聽覺以原來聲音再現(xiàn)的感受。這種感覺特性是由人們聽覺的主觀特征所決定的,也是我們必須經(jīng)常研究的一個問題。

聲壓和響度在不同頻率上的相互關(guān)系是不同的。也就是說,相同聲壓但頻率不同的聲音,在聽覺上的響度是不同的。另外,人的聽覺對兩種不同頻率的“差額”的感受也特別靈敏。科學家已經(jīng)用試驗的方法比較了人耳對各種頻率聲音實際感受到的響度,得到了一個用“方”(phon)表示的聲音響度級與頻率關(guān)系的曲線,稱為等響度曲線,如圖1-7所示。

該曲線是用1 000Hz的純音作為參考頻率,并選定參考頻率的聲壓級,調(diào)節(jié)其他頻率的聲壓級,直到它們被認為響度相等為止。這樣,就可制作成圖表,并以橫坐標表示頻率,縱坐標表示聲壓級(dB),中間的曲線代表相等的響度級(phon)。從響度級來看,這個圖表有以下性質(zhì)。

① 兩個聲音的響度級(phon)相同,但聲壓級不一定相同,它們與頻率有關(guān),例如80Hz、70dB的聲音是50phon,而1 000Hz、60dB的聲音卻是60phon。二者相比,前者大10dB,而響度級卻小10phon。相反,50Hz及500Hz的兩個聲音,如響度級都等于20phon,而聲壓級則不相等,前者是64dB,后者是25dB。

圖1-7 等響曲線

② 兩個聲音的響度級(phon)及聲壓級(dB)只在1 000Hz時才相等,例如在800~1 000Hz這個范圍內(nèi),響度級的變化和聲壓級的變化是大致相同的。因此,在這個范圍內(nèi),可以用聲壓級(dB)代表響度級(phon)。

③ 對響度級大于80 phon的強大聲音,響度級只決定于聲壓級(dB)而與頻率無關(guān)。在此情況下,可近似地認為響度級數(shù)值與聲壓級相等。

從圖1-7中可以看出,當幾個不同頻率的聲音聲壓級都是50dB時,人耳對50Hz的聲音是聽不到的,響度級近于0phon;100Hz的聲音,響度級為20phon;300Hz的聲音為40phon;1 000Hz的聲音為50 phon(聲壓級等于50dB,二者相同)。對1 000Hz的聲音來說,聲壓級每變化10dB,響度級也改變了10phon(在700~1 500Hz時,大體上都如此)。但在低頻時,如聲壓級小于90dB,響度級比聲壓級變化得快,這些聲音的等響度曲線較密,因而,當聲壓級變化3~4dB時,響度級即變化10phon。當頻率為50Hz、聲壓級為68dB時,響度級為30phon(相當于耳語的響度)。當聲壓級增加10dB變?yōu)?8dB時,則響度級相應(yīng)地立即增加,從30phon變?yōu)?0 phon (相當于普通說話的響度)。

聽覺的這些固有特點,對錄音工作者來說是極為重要的。因為只要相對地稍許加強低音,音量就會大大加強;反之,相對地稍許減弱低音,音量就會大大減弱。

響度級和聲壓級之間的數(shù)值差越大,人們對聲音強弱變化的感覺就越弱,頻率也越低。因此,低頻區(qū)域音量的大小又與頻率有關(guān)。但是響度級大于80phon時,聲音的響度級只決定于它的聲壓級,而與頻率無關(guān)。

響度是聽聲者對聲音產(chǎn)生的一種主觀作用,也就是聽聲者對聲音強弱的主觀感受,主要是聲壓對耳膜產(chǎn)生的一種作用,當然,還有其他的因素。

所以,我們所聽到的聲音的響度,不僅與它的音調(diào)或頻率有關(guān),而且還與它的振幅或聲壓級有關(guān)。

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