由于人耳聽覺(jué)系統(tǒng)非常復(fù)雜，迄今為止人類對(duì)它的生理結(jié)構(gòu)和聽覺(jué)特性還不能從生理解剖角度完全解釋清楚。所以，對(duì)人耳聽覺(jué)特性的研究目前*于在心理聲學(xué)和語(yǔ)言聲學(xué)。人耳對(duì)不同強(qiáng)度、不同頻率聲音的聽覺(jué)范圍稱為聲域。在人耳的聲域范圍內(nèi)，聲音聽覺(jué)心理的主觀感受主要有響度、音高、音色等特征和掩蔽效應(yīng)、高頻定位等特性。其中響度、音高、音色可以在主觀上用來(lái)描述具有振幅、頻率和相位三個(gè)物理量的任何復(fù)雜的聲音，故又稱為聲音“三要素”;而在多種音源場(chǎng)合，人耳掩蔽效應(yīng)等特性更重要，它是心理聲學(xué)的基礎(chǔ)。下面簡(jiǎn)單介紹一下以上問(wèn)題。

　　聲音響度

　　響度，又稱聲強(qiáng)或音量，響度是感覺(jué)判斷的聲音強(qiáng)弱，即聲音響亮的程度，根據(jù)它可以把聲音排成由輕到響的序列。響度的大小取決于音強(qiáng)、音高、音色、音長(zhǎng)等條件。響度描述的是聲音的響亮程度，表示人耳對(duì)聲音的主觀感受國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志，其計(jì)量單位是宋，定義1kHz，聲壓級(jí)為40dB純音的響度為1宋。

　　大多數(shù)人對(duì)信號(hào)聲級(jí)突變3dB以下時(shí)是感覺(jué)不出來(lái)的，因此對(duì)音響系統(tǒng)常以3dB作為允許的頻率響應(yīng)曲線變化范圍。

　　人耳對(duì)聲音的感覺(jué)，不僅和聲壓有關(guān)，還和頻率有關(guān)。聲壓級(jí)相同，頻率不同的聲音，聽起來(lái)響亮程度也不同。如空壓機(jī)與電鋸，同是 100分貝聲壓級(jí)的噪聲.聽起來(lái)電鋸聲要響得多。按人耳對(duì)聲音的感覺(jué)特性，依據(jù)聲壓和頻率定出人對(duì)聲音的主觀音響感覺(jué)量，稱為響度級(jí)，單位為方。

　　以頻率為1000赫茲的純音作為基準(zhǔn)音，其他頻率的聲音聽起來(lái)與基準(zhǔn)音一樣響，該聲音的響度級(jí)就等于基準(zhǔn)音的聲壓級(jí)，即響度級(jí)與聲壓級(jí)是一個(gè)概念。例如，某噪聲的頻率為100赫茲，強(qiáng)度為50分貝，其響度與頻率為1000赫茲，強(qiáng)度為20分貝的聲音響度相同，則該噪聲的響度級(jí)為20方。人耳對(duì)于高頻噪聲是1000~5000赫茲的聲音敏感，對(duì)低頻聲音不敏感。例如，同是是40方的響度級(jí)，對(duì)1000赫茲聲音來(lái)說(shuō)，聲壓級(jí)是40分貝;4000赫茲的聲音，聲壓級(jí)是37分貝;100赫茲的聲音，聲壓級(jí)52分貝;30赫茲的聲音，聲壓級(jí)是78分貝。也就是說(shuō)，低頻的80分貝的聲音，聽起來(lái)和高頻的37分貝的聲音感覺(jué)是一樣的。但是聲壓級(jí)在80分貝以上時(shí)，各個(gè)頻率的聲壓級(jí)與響度級(jí)的數(shù)值就比較接近了，這表明當(dāng)聲壓級(jí)較高時(shí)，人耳對(duì)各個(gè)頻率的聲音的感覺(jué)基本是一樣的。

　　聲音音調(diào)

　　音高也稱音調(diào)，表示人耳對(duì)聲音調(diào)子高低的主觀感受�？陀^上音高大小主要取決于聲波基頻的高低，頻率高則音調(diào)高，反之則低，單位用赫茲(Hz)表示。主觀感覺(jué)的音高單位是“美”，通常定義響度為40方的1kHz純音的音高為1000美。赫茲與“美”同樣是表示音高的兩個(gè)不同概念而又有聯(lián)系的單位。

　　人耳對(duì)響度的感覺(jué)有一個(gè)從聞閾到痛閾的范圍。人耳對(duì)頻率的感覺(jué)同樣有一個(gè)從the lowest可聽頻率20Hz到the highest可聽頻率別20kHz的范圍。響度的測(cè)量是以1kHz純音為基準(zhǔn)，同樣，音高的測(cè)量是以40dB聲強(qiáng)的純音為基準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)證明，音高與頻率之間的變化并非線性關(guān)系，除了頻率之外，音高還與聲音的響度及波形有關(guān)。音高的變化與兩個(gè)頻率相對(duì)變化的對(duì)數(shù)成正比。不管原來(lái)頻率多少，只要兩個(gè)40dB的純音頻率都增加1個(gè)倍頻程(即1倍)，人耳感受到的音高變化則相同。在音樂(lè)聲學(xué)中，音高的連續(xù)變化稱為滑音，1個(gè)倍頻程相當(dāng)于樂(lè)音提高了一個(gè)八度音階。根據(jù)人耳對(duì)音高的實(shí)際感受，人的語(yǔ)音頻率范圍可放寬到80Hz--12kHz，樂(lè)音較寬，效果音則更寬。

　　聲音音色

　　音色又稱音品，由聲音波形的諧波頻譜和包絡(luò)決定。聲音波形的基頻所產(chǎn)生的聽得*清楚的音稱為基音，各次諧波的微小振動(dòng)所產(chǎn)生的聲音稱泛音。單一頻率的音稱為純音，具有諧波的音稱為復(fù)音。每個(gè)基音都有固有的頻率和不同響度的泛音，借此可以區(qū)別其它具有相同響度和音調(diào)的聲音。聲音波形各次諧波的比例和隨時(shí)間的衰減大小決定了各種聲源的音色特征，其包絡(luò)是每個(gè)周期波峰間的連線，包絡(luò)的陡緩影響聲音強(qiáng)度的瞬態(tài)特性。聲音的音色色彩紛呈，變化萬(wàn)千，高保真(Hi—Fi)音響的目標(biāo)就是要盡可能準(zhǔn)確地傳輸、還原重建原始聲場(chǎng)的一切特征，使人們其實(shí)地感受到諸如聲源定位感、空間包圍感、層次厚度感等各種臨場(chǎng)聽感的立體環(huán)繞聲效果。

　　另外，表征聲音的其它物理特性還有：音值，又稱音長(zhǎng)，是由振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短決定的。持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，音則長(zhǎng);反之則短。從以上主觀描述聲音的三個(gè)主要特征看，人耳的聽覺(jué)特性并非完全線性。聲音傳到人的耳內(nèi)經(jīng)處理后，除了基音外，還會(huì)產(chǎn)生各種諧音及它們的和音和差音，并不是所有這些成分都能被感覺(jué)。人耳對(duì)聲音具有接收、選擇、分析、判斷響度、音高和音品的功能，例如，人耳對(duì)高頻聲音信號(hào)只能感受到對(duì)聲音定位有決定性影響的時(shí)域波形的包絡(luò)(特別是變化快的包絡(luò)在內(nèi)耳的延時(shí))，而感覺(jué)不出單個(gè)周期的波形和判斷不出頻率非常接近的高頻信號(hào)的方向;以及對(duì)聲音幅度分辨率低，對(duì)相位失真不敏感等。這些涉及心理聲學(xué)和生理聲學(xué)方面的復(fù)雜問(wèn)題。