認識人耳對音量的感知力~解讀等音量曲線(Equal Loudness Contour)

2021-02-12 音響聯盟

人耳的聽力約是從20Hz~20kHz，不過多數人聽力可能都沒那麼好，而且聽力會隨著年齡的增長而慢慢變差，相信這很多人都知道，但我們對自己聽力的認識又有多少？是否曾實際去測試過自己的聽力呢？對一個從事聲音工作的人來說，從音樂家聲音表現、錄音、後制混音、母帶後期、聲音產品生產、到聽眾家裡播放出來，層層關卡都跟」聽」這件事有關，因此了解人耳對聲音的感知能力就成了很多科學家的研究目標。

 

1933年時，美國兩位在貝爾實驗從事研究的科學家Harvey Fletcher 與Wilden Munson在Journal of the Acoustic Society of America對人耳聽覺發表一篇文章」Loudness,its definition, measurement and calculation」，他們研究發現人耳對所有頻率的響度認知並不是相同的，人耳對不同頻率的反應會隨著音量而改變。當時的聲音工程對於大小聲的認識，都只以為是物理上聲能的強度而己，但他們的研究指出，人耳對聲音大小聲的感知不僅只是對能量大小聲反應而已，還涉及到其他因素，人耳本身對不同頻率在不同音量下，敏感度就不是相同的。這份報告出來改變了大家對聲音大小的認識，也對當時的錄音界、耳機、喇叭設計產生影響。

 

Fletcher-Munson提出這個測量結果時，測量的方式是找了一群耳力正常的受測者，將1kHz Sine wave用喇叭放出作為測試音，然後請受測者比對其他頻率哪個音量跟測試音的音量是相同的。自他們發表這項研究後，陸續又有許多人做進一步研究，2003年制定的ISO226標準，也就是我們現在使用的等響度曲線圖，是根據1956年D.W. Robinson與R. S. Dadson改良前面測試的缺失，在British Journal of Applied Physics上發表的文章」Are-determination of the equal-loudness relations for pure tones」 所做出的研究發表為雛型，經不斷修正，在2003年經ISO認證制定的，跟原來Fletcher-Munson研究最大不同點是改用耳機來對受試者做測試，減低喇叭播放時因空間反射與距離所造成的差異。 

我們要怎解讀Equal Loudness Contours呢？上面這張圖藍色的曲線是 Fletcher與Munson當時所研究的結果，Y軸代表實際音壓強度(dB-SPL)，X軸代表不同受測頻率，圖上面的各條曲線是以每20個phon為測量單位去進行測試的結果。（註：phon是以 pure tone測出的聲音響度單位，0 phon代表人耳最小能聽到的聲音響度）：紅色曲線是根據後來的研究人員Robinson and Dadson所測量出的曲線為基礎，再行修正，在2003年認證為ISO226標準，也就是我們現在所說的Equal Loudness Contour (等響度曲線)。以20 phon這條響度曲線來看，測試音1kHz為20dB-SPL時，60Hz的聲音要跟它聽起來一樣大聲，實際音量要達到58dB-SPL，3kHz只要15 dB-SPL就一樣大聲了。而在80 phon這條曲線上，測試音1kHz 80dB-SPL的音量，60Hz的聲音需要102dB-SPL才能聽起來一樣，與1kHz相差22dB之多，但20 phon時，60Hz與1kHz間相差的音量為38dB，表示在較低的音量下，低頻要給更多音量才能與1kHz有同等的響度。

 

80phon時，3kHz約只要給78dB-SPL就與測試音有相同響度，差距只有2dB; 而在20phon時，3kHz只要給15dB-SPL就夠了，比測試音少了5dB，這代表音量小時，人耳對3kHz較敏感，當音量變大時，反而沒低音量時敏感。 

 

從這張等響曲線我們可以解讀出幾件事：

 

1kHz以下，越低的頻率要越大聲才能聽起來有同等響度。

2kHz～5kHz之間為人耳最敏感的區域，而且人耳在低音量時比起高音量時對此區域敏感。

1kHz~2 KHz間人耳對音量的敏感度會稍差些。

6kHz以上，人耳的敏感度會逐步下降，但比起低頻率來說，音量大小對人耳低頻的敏感度影響高於5kHz以上頻率。

整體來說，人耳對於中頻的敏感度較佳，高低頻在音量小時，人耳較不靈敏，但隨著音量變大，人耳對各頻率的反應差異性就慢慢變小了。

 

因為這個研究的發現，我們知道人耳聽力上並不是所有頻率都是平均的，在錄混音或母帶後期處理時，監聽系統與耳機對一位聲音工作者來說很重要，專業級的監聽耳機及喇叭除了本身頻率響應曲線要平坦，能正確反應出該有的頻率外，我們監聽時的音量也必須在適當的音量，因為不只是器材頻率響應會影響對聲音的判斷，我們耳朵對音量的反應也得考慮進去，這樣在處理聲音時才會是正確的。混音時，若是監聽太小聲，容易以為高低頻不夠，會加過多的高低頻進去，等到音樂放大䡰時，又發現高低頻太多要修正，監聽音量時而調大或調小易造成頻率上錯誤的判斷，所以錄音室的監聽音量要維持在0VU＝80~85dB-SPL左右，不過80dB的音量也不算小，長時間聽這樣的音量易有聽覺疲勞產生，所以錄混音時，每隔一段時間最好讓耳朵休息一下，保持耳朵良好的聽力才能做出最好聽的聲音來。

來自爵色音樂創意

合作投稿微信號：jiang13911458766(←長按複製)

關注中國音響網微信號：chinaaudio

相關焦點

  • 幼兒常聽高音量聽力下降反應遲鈍
    鄭州市兒童醫院耳鼻喉科聽功能檢查室對1200人次就診兒童進行了聽力檢測，結果發現陽性率為90%。其中，後天原因失聰的佔80％以上，失聰的原因有藥物、感染、疾病、噪聲汙染、意外事故等。專家指出，兒童的聽力正處於發育階段，人工耳蝸，極易受損。
  • 米10和米10Pro被「負優化」,你的揚聲器音量也變小了嗎?
    這麼大的事自然也驚動了小米官方，很快做出了回應，看完官方評測，所有人都沉默了，鬧得沸沸揚揚的音量音效暗改居然是這麼回事。 主觀測試 為了確認問題，北京的工程師聯繫了北京的米粉，直接帶著手機到他們家裡和用戶手機進行現場對比，結果米粉並沒有感受到任何差異。
  • 人耳所能承受的至大音量是90分貝
    據了解，即使音量未開到至大，聽搖滾樂時也達95分貝，聽迪斯科音樂可高達110分貝以上。即使只將手機放在耳邊，鈴聲也可達128分貝。 解放軍第二五四醫院耳鼻喉科主任何端軍分析:現在的年輕人，上班聽MP3、玩手機，下班泡吧，晚上回家還戴著耳機打遊戲，可以說耳朵至少12小時是處在噪音中，這樣的生活方式將引發「噪音性耳聾」。人耳所能承受的至大音量是90分貝。
  • 說話的音量，能看見一個人的靈魂，讓人感知到你是兇狠還是善良！
    >說話的音量有溫度>從說話的音量裡，能看見一個人的靈魂，能讓人感知到你是兇狠還是善良。做個溫厚善良的人，溫和抵抗世態炎涼；做個從容淡定的人，不懼怕歲月的風霜。
  • iOS 14降低高音量:防止耳機音樂開大聲,自動偵測和降低音量
    ，能自動判斷是否音量過大。耳機音量調太大聲不是潮戴AirPods Pro 開降噪模式音量調到最大聲，就算走在路上也完全聽不見旁邊的汽機車聲音，感覺自己就如同Apple 廣告內的主角整個人沉溺在音樂中，但你知道這行為正在造成你的聽力健康嗎？音量要調整多大聲才算正常音量？
  • 音量大小控制好,孩子溫文爾雅有教養,「音量表達」培養得重視
    說話的音量高低，往往可以反映出孩子的素養和教養。想要孩子溫文爾雅有教養，"音量表達"培養得重視。語言能力對孩子來說是一種必不可少的能力語言是實驗人與人交流的主要手段，是架起人類人際交往的橋梁。前蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基曾說："語言是智力發展的基礎，也是所有知識的寶庫。"
  • 耳機正在奪走聽力 戴耳機聽歌音量過大是主因
    記者採訪了成都市第二、第三人民醫院的耳科專家，在他們看來，高強度的聲音不斷地撞擊耳膜，會造成耳蝸內毛細胞等組織的損傷，尤其影響人對高頻聲音的感知能力。胡純紅認為，每個人的易感性不同，長期戴耳機對人造成的聽力損傷有個體差異，但絕對是一種不良生活習慣。「這種損傷通常是慢性的，不做測試普通人完全感覺不到。」成都市第三人民醫院耳鼻喉科主任張建輝也說，當聽力因此受損的人反應過來時，通常已經造成了不可逆的損傷。釋疑為何會造成不可逆的損傷?
  • AirPods 左右耳音量不同怎麼辦?試試這3 個解決方法!
    AirPods 左右耳音量不同？別急著換耳機，這幾個方法讓它起死回生！我從2018年中入手AirPods到現在也已經一年半了，同樣擁有AirPods一段時間的你，可能或多或少也有發現自己手邊的AirPods開始出現了退化的跡象，例如：續航力衰退、左右耳電量落差極大等；而前段時間我的AirPods也遇到了一個小狀況—— 左右耳音量明顯不同。
  • 「大音量 好音質」 華為暢享10e給你隨身音響體驗
    別看華為暢享10e機身小巧,其強悍的音樂實力絕對讓你意想不到。針對年輕人喜歡使用手機外放收聽音樂、追劇觀影的特點,華為暢享10e在採用HUAWEI SuperSound音頻解決方案的基礎上,內置高電壓 Smart PA,將手機最大外放響度提升到88dB,達到普通手機的1.6倍,並且還保持了出色的音質表現,帶來了渾厚震撼的低音、清澈動人的中音效果,音量甚至可媲美音響,足以滿足用戶們的日常所需。
  • 你可能從沒注意過音量的問題
    而聲音往往是被很多忽略的一個重要的因素，現在很多人做片子往往就是一首音樂就算是搞定聲音了，這其實是一種外行的行為。電影中的各種聲音可以用來表現電影的空間，時間，同樣也可以表現情緒和敘事，而除了生活中各種物件、動物和大自然的各類音色之外，聲音的音量也是一個敘事和表現的因素。
  • win7音量圖標不見了怎麼辦,音量圖標不見了的解決辦法
    win7音量圖標不見了怎麼辦？下面就一起來看看解決方法吧。1.滑鼠左鍵單擊左下角開始菜單-選擇控制面板。將音量行為設置為打開。6.返回選擇在任務欄上出現的圖標和通知頁面-在方框中找到音量-將其行為設置為顯示圖標和通知-點擊確定即可。總結：1.打開控制面板。2.進入通知區域圖標。
  • 目力XX什麼意思什麼梗? 這梗可理解為「注意音量」的提示
    目力XX什麼意思什麼梗？ 這梗可理解為「注意音量」的提示時間：2020-01-20 17:05   來源：小雞詞典   責任編輯：沫朵 川北在線核心提示：原標題：目力XX什麼意思什麼梗？這梗可理解為注意音量的提示 原本指用力睜大眼睛的意思，後被廣泛傳播是源於網友們把一個非常猙獰的眼睛P到了野獸先輩的臉上，又配上了咆哮的聲音做成了視頻。網友給該形象起名為目力前輩。（原版惡搞視頻中，眼睛來源於某日劇，聲音來 　　原標題：目力XX什麼意思什麼梗？
  • 耳機音量過大降低聽力?世界衛生組織推出新政策
    TechWeb 文/虎牙君說到耳機，可以說是現在幾乎人手一個的音頻設備。從有線到無線，從藍牙到降噪，耳機的品牌眾多、形態各異。尤其在年輕人市場中最為受歡迎。對於很多年輕人來說，耳機不僅可以帶來隨時隨地的音樂享受，還成為了一種潮流的配飾，舒適、降噪、好看等剛需也成為了主導人們選購耳機的標準。
  • EMUI9.0音量鍵默認控制媒體音量的真相,這裡有答案!
    用戶反映問題最為集中的並不是什麼系統錯誤，而是在音量調節方面的重大改變，即原先位於頂部的音量設置被移動到了右側，而且默認設置從鈴聲改成了媒體音量。這樣一來很多網友一下子表示非常不適應，覺得升級系統後反而對日常使用造成了麻煩。
  • 夜讀|君子四修:音量、肚量、膽量、心量
    1音量梁實秋說：一個人大聲說話，是本能；小聲說話，是文明。控制自己的音量，是對他人的尊重，也是一個人的自我修行。控制自己的音量，對家人溫柔地說話，是一個家庭幸福的開始，也是一個家庭最好的家教。說話音量，暴露了你的修養。說話的音量，藏著一個人內在的素質和修養。
  • 藝考音量音高音質的訓練
    (1)：音量訓練。　　音量是指聲音的強弱、大小。它主要決定於氣息和共鳴器。不少人在朗誦中把握不好自己的音量，或大或小，前者對身體消耗太大，又不利於恰當的表情大義，後者或造成聽眾聽不清，甚至聽不見的現象。因此，音量的把握也需要必要的訓練。
  • 你說話的音量,暴露了一個人的修養和層次
    眾所周知，很多公共場合，都會看見有個告示牌，請保持安靜，著名作家梁實秋曾說：「一個人大聲說話，是本能；小聲說話，是文明，說話的音量是可以控制的，在大聲說話如有打擾到他人，我們應該察覺到，並減低音量。那些成功有修養的人，有社會地位的人，通常是敏銳之人，他們說話講重點，不會過多寒暄，更不用大聲交流，比音量，他們無需用音量鎮場，有實力的人，格局大的人，坐在那震懾力都很強。
  • airpods怎麼調節音量大小
    airpods怎麼調節音量大小？ airpods是很多蘋果愛好者會喜歡的藍牙耳機，操作起來確實是十分的方便的，那麼大家知道airpods怎麼調節音量大小嗎？相信還有很多用戶還不是很清楚，下面就快和小編一起看看吧！
  • 二胡音量小怎麼辦?
    二胡音量小的原因有很多，今天漢韻二胡就幫大家總結了幾點，具體原因如下：一、弓子使用時間過長，松香不足擦松香，看上去不是什麼多大的事，可是這裡面的方方面面也有許多要注意的地方。好的弓毛擦上適量的松香，琴弦才能達到一定的振幅，因為二胡的音量首先決定在琴弦的振幅，振幅越大，音量越大。其次，弓子在使用一段時間之後，弓毛上的倒刺被磨平，能附著在弓子上的松香也會越來越少，音量也會減小。
  • 人們說話的語氣、語調、音量,我們可以看清一個人的內心!
    言語是上天變得最最偉大的魔術，而且我們還可以通過說話的語氣，還有語調加上音量去看清一個人的內心世界。而且有的人還說言語是最最有效地方法啦，而且也有人說過說話也是最為鋒利的刀刃。達文西之前說過一句話，就是：真懂得人不需要大聲叫那麼就是說真真正正的有實力的人有底氣的人是不需要去用辭粗魯情緒激昂去與人爭得一個面紅耳赤的結果的。