响度的概念
1响度描述的是声音的响亮程度,表示人耳对声音的主观感受,其计量单位是【宋】,定义1khz,声压级为40dB纯音的响度为1宋。
响度是声音的强度,但不同于客观度量物理量电平。响度是人耳对声音的主观感觉,与电平、频率、听音者个人的情况以及听音环境相关。电平相同的信号,若频率不同,响度也不同。通常使用等响曲线来表示人耳的这种听觉特性。从GB/T4963-2007定义的等响曲线上可以看出,要使人耳感觉到的响度相同,低频段与高频段所需的声强较大,中频段所需的声强(特别是3000hz-5000hz)所需的声强较小。
除了单频信号的上述特性外,复杂频谱信号的响度还与心理声学特性相关,响度不仅与人的听觉特性相关,还与心理特性相关,不同的人对响度的感觉不同,即使是相同的人在不同的心情下对响度的感觉也可能不同。
2响度的大小与信号电平关系
响度是人耳听觉对声音强弱的感觉,单位是宋(sone)。响度的标度是一个主观度量。音频电平是指相同阻抗下电量的相对比值,俱有绝对电平和相对电平之分,可有电压电平、电流电平、功率电平。电平是真实可测量的客观值,可采用VU表,PPM表对其进行测试。
响度的大小与信号电平、频率特性、听音条件等有关。同样的节目、相同的听音条件,调高信号电平、会提高节目响度。
响度的大小与信号电平关系:
(1)对于同样的信号,电平与响度是正相关的,如果提高电平增益几个dB,响度也会提高几个dB。
(2)信号的电平不能完全代表响度,响度与频率分布、持续时间、背景等有密切关系。
3响度是声质量评定中的重要参数,自从1993年Fletcher提出响度的概念以来,响度一直是心理声学领域的研究热点。人们建立了多种响度计算模型,其中stevens响度计算模型和zwicker响度计算模型都比较成功,成为1975年的国标标准。但是zwicker模型和stevens模型均采用图表法,在计算精度方面有所欠缺。
moore在zwicker模型的基础上可针对频谱、声压连续变化的声音信号进行响度计算,该模型成为了2005年的美国国家标准。然而,moore模型仅给出了可参数化描述的典型信号的响度计算方法,对现场采集的非参数化描述声音信号,必须通过FFT算法等手段提取信号的特征参数,将其转化为moore模型能够计算的参数化描述的标准,然后才能进行响度计算人对响度的感知,相对于长期平均响度而言,更多的受瞬间响度的影响。因此在响度规范和响度测试中,我们除了关注长期响度外。还要关注节目瞬间响度的变化。