人耳掩蔽效應中聲強與頻率的關係圖，圖片來源：百度知道
人耳的掩蔽效應 一個較弱的聲音(被掩蔽音)的聽覺感受被另一個較強的聲音(掩蔽音)影響的現象稱為人耳的「掩蔽效應」。被掩蔽音單獨存在時的聽閾分貝值，或者說在安靜環境中能被人耳聽到的純音的最小值稱為絕對聞閾。
實驗表明，3kHz-5kHz絕對聞閾值最小，即人耳對它的微弱聲音最敏感；而在低頻和高頻區絕對聞閾值要大得多。在800Hz--1500Hz範圍內聞閾隨頻率變化最不顯著，即在這個範圍內語言可儲度最高。
在掩蔽情況下，提高被掩蔽弱音的強度，使人耳能夠聽見時的聞閾稱為掩蔽聞閾(或稱掩蔽門限)，被掩蔽弱音必須提高的分貝值稱為掩蔽量(或稱閾移)。
已有實驗表明，純音對純音、噪音對純音的掩蔽效應結論如下：
1. 純音間的掩蔽
2. 噪音對純音的掩蔽
噪音是由多種純音組成，具有無限寬的頻譜。若掩蔽聲為寬帶噪聲，被掩蔽聲為純音，則它產生的掩蔽門限在低頻段一般高於噪聲功率譜密度17dB，且較平坦；超過500Hz時大約每十倍頻程增大10dB。若掩蔽聲為窄帶噪聲，被掩蔽聲為純音，則情況較複雜。其中位於被掩蔽音附近的由純音分量組成的窄帶噪聲即臨界頻帶的掩蔽作用最明顯。
所謂臨界頻帶是指當某個純音被以它為中心頻率，且具有一定帶寬的連續噪聲所掩蔽時，如果該純音剛好能被聽到時的功率等於這一頻帶內噪聲的功率，那麼這一帶寬稱為臨界頻帶寬度。
臨界頻帶的單位叫巴克(Bark)，1Bark＝一個臨界頻帶寬度。頻率小於500Hz時，1Bark約等於freq/100；頻率大於500Hz時，1Bark約等於9+41og(freq/1000)，即約為某個純音中心頻率的20％。通常認為，20Hz-16kHz範圍內有24個子臨界頻帶。而當某個純音位於掩蔽聲的臨界頻帶之外時，掩蔽效應仍然存在。
1. 頻域掩蔽
所謂頻域掩蔽是指掩蔽聲與被掩蔽聲同時作用時發生掩蔽效應，又稱同時掩蔽。這時，掩蔽聲在掩蔽效應發生期間一直起作用，是一種較強的掩蔽效應。通常，頻域中的一個強音會掩蔽與之同時發聲的附近的弱音，弱音離強音越近，一般越容易被掩蔽；反之，離強音較遠的弱音不容易被掩蔽。
例如，—個1000Hz的音比另一個900Hz的音高18dB，則900Hz的音將被1000Hz的音掩蔽。而若1000Hz的音比離它較遠的另一個1800Hz的音高18dB，則這兩個音將同時被人耳聽到。若要讓1800Hz的音聽不到，則1000Hz的音要比1800Hz的音高45dB。
一般來說，低頻的音容易掩蔽高頻的音；在距離強音較遠處，絕對聞閾比該強音所引起的掩蔽閾值高，這時，噪聲的掩蔽閾值應取絕對聞閾。
2. 時域掩蔽
所謂時域掩蔽是指掩蔽效應發生在掩蔽聲與被掩蔽聲不同時出現時，又稱異時掩蔽。異時掩蔽又分為導前掩蔽和滯後掩蔽。若掩蔽聲音出現之前的一段時間內發生掩蔽效應，則稱為導前掩蔽；否則稱為滯後掩蔽。產生時域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費一定的時間，異時掩蔽也隨著時間的推移很快會衰減，是一種弱掩蔽效應。
一般情況下，導前掩蔽只有3ms—20ms，而滯後掩蔽卻可以持續50ms—100m。研究聲音和它引起的聽覺之間關係的一門邊緣學科。它既是聲學的一個分支,也是心理物理學的一個分支。心理聲學本可包括言語和音樂這樣一些複合聲和它們的知覺。這些可見語言聲學、音樂聲學等條，本條只限於較基礎和簡單的心理聲學現象，即：
聽閾分強度閾和差閾。聲音不夠一定強度不能引起聽覺。在多次作用中能有50％的次數引起聽覺的最小聲壓級稱為強度閾（也稱聽閾）。聽閾有個體差異，因而所謂正常聽閾只能是一些聽力正常的年輕人的聽閾的統計平均值。
聽閾隨頻率而變化。500～4000Hz之間閾值最低，在它們之上和之下的高頻聲和低頻聲的閾值都較高，如20Hz純音的閾值比1000Hz純音的閾值約高70dB，10000Hz純音的閾值也比 1000Hz純音的閾值約高10dB。最敏感的頻率是3000Hz左右，空氣分子振動的振幅達到10-11m 就可以聽到，這隻有氫氣分子的直徑的十分之一。聽閾隨年齡而增高，特別是高頻部分，表現為老年聾，如70歲的老人，5000Hz純音的聽閾約增高45dB。
聽閾的概念還包括差閾，即兩個聲音引起聽覺差別的最小可覺差。就頻率說，在63Hz左右有經驗的人耳能區別相差0.5Hz的兩個純音的差別，但這種閾值在1000Hz要增加到1.4Hz，頻率越高差閾越大。人耳能區別的強度差值最小0.25dB（1000～4000Hz,70dB以上），強度低或頻率更高或更低時，強度差閾更大。在整個聽覺範圍內,可辨別的聲音約34萬個。
聲音的主觀屬性響度表示的是一個聲音聽來有多響的程度。響度主要隨聲音的強度而變化，但也受頻率的影響。兩者的量的關係，按古典的心理物理學規律，響度與強度的對數成正比。
為了檢驗這一假說的正確性，現代心理物理學進行了響度的定量判斷實驗，並建立了響度量表，其單位為宋(son)。1宋的定義為40dB1000Hz純音所引起的響度，大致相當於耳語的聲級。宋量表證明，響度正比於 1000Hz等響聲壓的0.6次冪，就是說，1000Hz等響聲的聲壓級提高10dB，響度加倍。前者稱為響度級，這說明響度的變化不是單純地決定於聲音強度，也與頻率有關。不同頻率的兩個純音，雖強度相同，引起的響度卻不同。
總的說，中頻純音聽來比低頻和高頻純音響一些。以不同聲壓級的1000Hz純音為參照聲，通過響度平衡實驗,可以得到一簇等響線,如上圖所示。在一條等響線上,各頻率的純音儘管聲壓級不同,但都與該曲線上的1000Hz純音等響。1000Hz純音的這一聲壓級即定為此曲線上各純音的響度級，其單位稱為方(phon)。
音調是聲音聽來調子高低的程度。音調主要決定於聲音的頻率,它隨頻率的升降而升降。但是,它也不是單純地由頻率決定，與聲音強度也有關係。低頻純音的音調隨強度增加而下降；反之，高頻純音的音調卻隨強度增加而上升。類似響度的宋量表，也制定了音調量表。
音調定量判斷實驗是讓聽者調節發生器產生一系列純音，使它們在音調上聽來間隔相等。這樣取得的平均判斷構成了音調量表，其單位稱為美。在此量表上，1000Hz純音的音調被定為1000美(mel)。
音色是對聲音音質的感覺。上面提過的純音不存在音色問題，它是伴隨複合聲出現的。明顯的例子是不同樂器所發出的聲音在音色上的不同。小提琴和鋼琴發出的中央C,儘管它們響度和音調相同，聽起來還是不一樣，原因在於它們音色的差異。
聲音的音色決定於它們的頻譜，即聲音諧波振幅的不同。複合聲這種多量綱的特點使得音色也具有多量綱性，不同於只有單個量綱的響度和音調。響度可以在宋量表上定出由響到輕的程度，音調可以在美量表上定出由高到低的程度，音色則只能用多維空間上相應的點來確定。言語聲的多維量表實驗證明，音色的知覺空間上的點與頻譜的物理空間上的點是非常吻合的。
音長是聲音長短的感覺。聲音的參量作為時間的函數隻要有兩個清楚的變化便可產生主觀音長感覺。最簡單的例子是一個聲脈衝或一段休止，它們都只有一頭一尾的變化。
很久以來，人們總以為音長和聲音的物理長短是相等的，忽視了對它的研究。其實，在極端情況下兩者可相差四五倍之多。這是用脈衝聲和短於500ms的休止所作的實驗結果。音長受聲級的影響不大，但頻率對它的影響卻不可忽視,尤其是300ms以下的短聲。如果以3200Hz的脈衝聲作參照，頻率在它上下的脈衝聲必須有較長的物理聲長才能產生相等的音長感覺。用這種音長平衡實驗可以得到一簇類似於等響線的等音長線。
本文摘錄自百度文庫x314389354於2012年3月4日分享的《幾種效應》。
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