人耳听觉等响曲线

当外界声振动传入人耳内，人们在主观感觉上形成听觉上声音强弱的概念。人们习惯于地用“响”与“不响”来描述声波的强度，但这一描述与声波的强度又不完全等同。人耳对声波响度的感觉还与声波的频率有关，即使相同声压级但频率不同的声音，人耳听起来会不一样响。例如，同样是 60dB 的两种声音，但一个声音的频率为 100Hz，而另一个声音为 1000Hz，人耳听起来 1000Hz 的声音要比 100Hz 的声音响。要使频率为 100Hz 的声音听起来和频率为 1000Hz、声压级为 60dB 的声音同样响，则其声压级要达到 67dB。

为了定量地确定声音的轻或响的程度，通常采用响度级这一参量。当某一频率的纯音和 1000Hz 的纯音听起来同样响时，这时 1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定声音的响度级。响度级的符号为 Ln，单位为方(phon)。例如，1000Hz 的纯音的响度级等于其声压级，对于其他频率的声音，通过调节 1000Hz 的纯音的声压级，使它和待定纯音听起来一样响，这时，1000Hz 的纯音的声压级就等于该待定声音的响度级。对各个频率的声音作这样的听音比较，得出达到同样响度级时频率与声压级的关系曲线，这就是我们人耳的听觉等响曲线。

从图中我们可以得出以下几点简单的结论：

• 人耳对不同频率声音的灵敏度是不一样的。具体来讲，对于 3 ~ 4 千赫声音的灵敏度较高，随着频率向 3 ~ 4 千赫两端升高和降低，总的趋势是灵敏度降低。人耳对高频的声音更加敏感，同样声压级下的高频声音响度级比低频的高。一般女性发声的高频成分较多，而男性发声的低频成分相对较多，这就是在同样力气讲话时（声压级相同），女性的声音听上去更加响的原因。
• 在这个曲线上，标明了人耳在不同声压级情况下，对于不同频段的声音响度（也就是音量）感觉相同的时候，对不同频段的声音的声压级要求。比如最下面的一条实线，就表明了人耳在感觉同等响度的情况下，100赫兹的声音，声压级需要30分贝左右，而对1000-2000赫兹的声音的声压级只需要达到10分贝左右，对于4000赫兹的声音，声压级更低至不到5分贝。注：曲线越凹陷代表人耳对凹陷频段的敏感度就越高。
• 人耳对不同频率声音的灵敏度还与声压的大小有关。在这个曲线上，随着总声压级的不断提高，人耳对于低频和中高频声音的敏感度也逐步提高，曲线相比低声压级时就趋于平坦。但是，在2000-5000赫兹这个频段上仍保持较高的敏感度，而这段声音往往容易令人产生刺耳或者发炸的感觉。随着声压的降低，人耳对低频和高频的灵敏度都要降低，特别是对低频声更为明显。这就是为什么当我们将音量开得较小(即在低声压级情况下)时，即使节目中已有较多低音成份，但听起来仍感到低音不足，一旦把音量开大(声压级大致在80分贝以上)，就会感到低音比较丰富的道理。

由等响曲线可知，若声音以低于原始声(录音时)的声压级重放，由需要通过均衡器来提升低音和高音以保证原有的音色平衡。例如一个乐队演奏，假如低频声和高频声都以100分贝左右录音，因为这时的等响度曲线差不多是平直的，所以低音和高音听起来有差不多的响度。如果重放时的声压级较低，例如50分贝，这时50赫的声音刚刚能听到，而1千赫的声音听起来却有50方响，其它不同频率的声音都有不同的响度级，因此听起来就感觉到低频声和高频声都损失了，也就是原来的音色已经改变了。这时要想让50赫的声音听起来与1千赫的声音有大致相同的响度，必须将其提升20分贝左右。由此可见，等响度曲线是我们使用均衡器的重要依据之一。

那么对于什么场合使用等响度原则？在扩声领域来说，一般对于播放那些电子舞曲类（DJ们用电脑软件合成的舞曲，后期的处理较为简单，声音也比较机械。）的娱乐场合，就比较适合按照人耳等响度曲线去进行修饰。因为这种场合属于长时间处于高声压状态，先把系统特性调平（调不平你都不知道你这个系统出的声音对不对头），再弄一台均衡器或用调音台上的均衡按照等响度原则调试，就可以提供一种令人的耳朵感觉比较舒适的声音效果。